Decollare, volare e tornare in sicurezza

By eugenio saraceno, 2012/02/21

La foto mostra il kite in volo, potrebbe essere molto piccolo oppure molto lontano?

Per visualizzare il filmato può essere necessario installare il player Quicktime

Sono certo che questo post è esattamente ciò che volevate leggere sul nostro blog.  Da alcune settimane  sono iniziati i test di decollo automatico e sono stati collezionati numerosi successi tecnici.  In una delle prove, in particolare, Mercoledì 15/02 il decollo è avvenuto con appena 1,5 m/s di vento a terra (link video in versione mov).

Lo Stem ha eseguito correttamente le previste procedure di brandeggio per il decollo automatico consentendo al kite di prendere il volo grazie al vento apparente generatosi (senza necessità di venti artificiali menzionati nella documentazione su questo sito) e srotolando interamente il cavo di 300 m.

Sappiamo che il vento medio europeo è intorno ai 3 m/s quindi questo eccezionale risultato stabilisce che il KiteGen ha la libertà di decollare in qualsiasi momento e senza ausili per almeno 5000 ore annue.

Il programma di test evolverà per consolidare il risultato e per poi verificare le durate di volo continuo, con la ambizione sempre più realistica di poter arrivare a coprire tutte le 8760 ore annue anche se non sempre raggiungendo la piena potenza nominale, nella produzione elettrica.

L’altro risultato evidente è che quantomeno la versione beta del software di controllo è pronta, un milestone importante comunque raggiunto nei tempi preventivati, che lascia prevedere che ora la strada sarà in discesa.

Una immagine del sito sepolto dalla neve

ancora neve, tanta

Ecco visibile la dimensione della vela al suo ritorno a terra.

Questa immagine mostra i tamburi con solo più qualche decina di spire di fune residue

Così dopo gli sviluppi tecnologici relativi alle manovre di decollo automatico, ai movimenti dello stelo, ai sensori, ai collegamenti radio tra kite e terra ed a molti altri aspetti “nascosti” ma ciascuno fondamentale come i singoli anelli di una catena, ora è possibile mostrare l’aspetto più visibile, anche senza dover esaminare o entrare nel dettaglio delle immense quantità di software, elettronica, sensoristica, aerodinamica,  meccanica e ragionamenti che lo rendono possibile.

Il prototipo di ricerca KSU1 (detto anche mobilgen) volava, manovrava e produceva energia già nel settembre 2006 (link video), esso ha permesso di compilare una nutrita lista di funzionalità necessarie e desiderabili da aggiungere e implementare nella macchina industriale,  definendo così un’architettura tecnologica adeguata, che potesse permettere decolli automatici, gestire le intemperanze del vento e ridurre l’usura delle parti meccaniche, dei cavi e delle vele. Queste specifiche sono state pensate e progettate poi implementate e testate compiutamente sul campo grazie all’impianto completo KiteGen Stem.

Questa in poche parole la ragione della percezione dei lunghi sviluppi prima dei decolli e dei voli di questi giorni e dispiace sinceramente aver appreso di critiche come “il team kitegen è fermo perchè non vola”.

Il volo è certamente l’aspetto più visibile ed immaginifico (fin dalla mitologia greca ed anche prima) ma non l’unico di questa impresa:

Industrializzare un prototipo che possa sfruttare i venti di alta quota.

Buon volo KiteGen!

38 Responses to “Decollare, volare e tornare in sicurezza”

  1. Andrea says:

    Grazie per questo post con finalmente qualche aggiornamento.
    La critica non era tanto “il team kitegen è fermo perchè non vola”, quanto… “non e’ che sono fermi visto che da 6 mesi non si hanno notizie??”

    Avrei qualche domanda che mi permetto di farvi, nel caso possiate darci piu’ dettagli visto che in tanti stanno con gli occhi puntati su quello che state facendo:
    - per quanto tempo siete riusciti per ora a tenere il kite in volo completamente automatico?
    - quali sono le principali difficolta’ che vedete davanti al momento?
    - quali sono i fattori piu’ limitanti sulla vostra tabella di marcia? ad esempio: sviluppo del software? capacita’ computazionale per le simulazioni? realizzazione di parti meccaniche da parte di terzi? disponibilita’ di nuovo personale qualificato disposto ad imbarcarsi in questa impresa (ricordo la frase nel report di agosto al riguardo)?
    - quali sono le prossime milestone e in che tempi pensate di coprirle?

    Complimenti per i risultati raggiunti intanto!!

    saluti
    andrea

  2. eugenio saraceno says:

    @Andrea

    rispondo alle domande:

    < >
    Lasciami fare una facile battuta, non si sono date notizie perchè il team era troppo impegnato sugli obbiettivi tecnici :-) Battute a parte questo blog nasce esattamente per supplire alla mancanza di informazioni che è stata vissuta da molti esattamente come descrivi.

    < <- per quanto tempo siete riusciti per ora a tenere il kite in volo completamente automatico?>>

    In questa fase di test in cui l’enfasi è sui decolli e i rientri la durata di ogni volo deve essere necessariamente ridotta per poter effettuare più decolli, conta più il numero di prove ed il tasso di successo (cioè la vela decolla in automatico) In questa campagna di test il tasso di successo è altissimo perchè il vento > 1,5 m/s è abbastanza comune nella maggior parte dei siti. Sommariva tra l’altro è un sito molto poco ventoso, il che permette di eseguire test in condizioni veramente sfavorevoli il che è il sogno di ogni collaudatore :-)

    < <- quali sono le principali difficolta’ che vedete davanti al momento?>>
    Al momento la vediamo abbastanza in discesa perchè la produzione di energia e le manovre yo-yo sono già state testate molto a fondo con il prototipo KSU1. In ogni caso le difficoltà tecniche che dovessero sorgere si risolvono con il lavoro tecnico. Il fattore critico è il tempo, che in parte dipende dal numero di tecnici impegnati ed in parte dal coordinamento del team. Non basta raddoppiare il personale per dimezzare i tempi è una delle regole fondamentali del project management

    < <- quali sono i fattori piu’ limitanti sulla vostra tabella di marcia? ad esempio: sviluppo del software? capacita’ computazionale per le simulazioni? realizzazione di parti meccaniche da parte di terzi? disponibilita’ di nuovo personale qualificato disposto ad imbarcarsi in questa impresa (ricordo la frase nel report di agosto al riguardo)?>>
    Sono tutti fattori critici, uno o più di questi fattori intervengono sempre su ogni task. Finora tutto è stato risolto molto bene e contiamo di proseguire ancor meglio

    < <- quali sono le prossime milestone e in che tempi pensate di coprirle?>>
    Questa è materia dei prossimi comunicati ufficiali. Per ora posso dare una to do list non esaustiva e non in ordine di priorità
    - vela in carbonio
    - ulteriori ottimizzazioni delle procedura di decollo e rientro
    - test ciclo di produzione energia con buffering da supercondensatori
    - scalabilità (dimensione e caratteristica vele, potenza alternomotori, capacità e prestazioni supercondensatori)

  3. stefano says:

    Che si possa decollare e sostenersi in volo con solo 1.5m/s è una grande notizia!
    Praticamente una volta decollato il kite potrebbe anche rimanere “parcheggiato” a lungo in quota anche quando a terra il vento cade riducendo la frequenza di manovre a terra. E poi dopo una manutenzione o un fermo per bonaccia non bisogna aspettare molto per ripartire. Questo persino a Sommariva che è un sito poco ventoso! e una volta in volo è praticamente solo una questione di quota trovare un vento >5m/s da produzione energetica….

    Ottimo lavoro!!

    PS:Si potrebbe far vedere anche qualche brandeggio dello stem che nel video non si coglie?

  4. daniele spagli says:

    Oh… dopo aver più volte criticato la gestione delle info che uscivano dal progetto, non voglio tediare con domande tecniche e richieste di info, sia pur importanti per capire il progresso raggiunto. Oggi mi voglio semplicemente godere la buona notizia.

    Lo vedete che poi non sono così cattivo?

    :-)

  5. [...] very happy to read (link in Italian) that Kitegen has started the automatic testing for take off and landing at [...]

  6. Franco Noce says:

    complimenti e grazie.

  7. lauro says:

    Incredibile, superiore a qualsiasi aspettativa!!!

  8. ric says:

    @eugenio

    “Sono certo che questo post è esattamente ciò che volevate leggere sul nostro blog.”

    puoi scommetterci le braghe, amico. :-D

    sono molto, ma molto, ma molto contento!

  9. Geppo says:

    Grandiosi!!
    avanti cosi’!

  10. Congratulazione a tutti!

  11. Giuliano Lepri says:

    @ Eugenio

    “Sono certo che questo post è esattamente ciò che volevate leggere sul nostro blog.”: sono d’accordo con Ric! :-)

    Ed insieme a Daniele ripeto: Oggi mi voglio semplicemente godere la buona notizia! :-)

  12. Marcus Prometheus says:

    Eppur si muove!
    EVVIVA il KITE GEN.

  13. roberto d says:

    Sono felice di questo test riuscito, vera pietra miliare, e di avere contribuito insieme a tutti i soci wow al sostegno di questo magnifico progetto. Il filmato è vera poesia, grazie. Complimenti a tutti i tecnici e un abbraccio a Massimo.

  14. Alessandro says:

    Evvvvvvvvvvvvvaiii !!!!
    Continuate così e grazie per questo blog … dopo anni a spulciare a scarse notizie con google!

  15. eugenio saraceno says:

    Per chi avesse avuto problemi di codifica video, lo abbiamo inserito anche su youtube
    http://youtu.be/oJp9WM_hzyg

  16. eugenio saraceno says:

    Aggiungo un grande GRAZIE per tutti i vostri incoraggiamenti, è una spinta in più per proseguire.

    Eugenio

  17. Stupendo!
    P.S. il filmato da youtube non è molto comprensibile, bisogna essere dei tecnici per capirlo.

  18. ric says:

    @eugenio

    leggo bene? i cavi usati nel video sono spessi 3,5mm?
    mi sai dire quanto saranno spessi quelli per le condizioni d’esercizio?

  19. sergio says:

    Io ho un po’ di curiosità.
    quanta energia avete prodotto in questi giorni con lo stem di sommariva? siete riusciti ad avvicinarvi a quella producibile con la potenza nominale? come si riusciranno a gestire “fattorie” di stem senza che i fili si incrocino?
    quanto tempo occorrerebbe a uno stem di pari potenza nominale in fase di industrializzazione per ripagarsi?
    ammesso che occorrano altri 2-3 anni per entrare nella fase industriale degli stem, quando potrete dedicarvi a sperimentare i carousel? e poi… se gli stem mantenessero tutte le promesse, non sarebbe meglio una fattoria di stem (+ modulare) rispetto a un carousel?

    grazie in anticipo per le risposte

  20. @ Sergio,
    Lo Stem di sommariva è un prototipo per sperimentare le soluzioni e non per produrre energia, l’energia si produrrà quando il sistema sarà messo a punto, per adesso si sperimenta.

    Per gli incroci dei fili prova a leggerti i precedenti post su questo blog e avrai la risposta.

  21. Marco Giustini says:

    Quanto tempo prevedete per passare dal prototipo ad un kitegen stem pronto per la produzione industriale?

  22. renato says:

    “… Da alcune settimane sono iniziati i test di decollo automatico …”

    “… In questa fase di test in cui l’enfasi è sui decolli e i rientri la durata di ogni volo deve essere necessariamente ridotta per poter effettuare più decolli, conta più il numero di prove ed il tasso di successo (cioè la vela decolla in automatico) …”
    Puoi dirci il tasso di successo ottenuto in queste settimane?
    Cioè, (Numero tentativi riusciti) / (Numero totale tentativi).
    Definendo quando il tentativo si considera riuscito, e cosa si intende per decollo automatico.
    Grazie

    Renato

  23. Simone says:

    Complimenti a tutti quelli coinvolti in questo splendido e complesso progetto!

    Bene anche per il blog, ci voleva da tempo un riferimento ufficiale per le notizie.
    Se posso permettermi, suggerirei anche la creazione di un unico canale ufficiale su Youtube, sul quale caricare i video (ad es. quelli intitolati “Kitegen – Ritratto di un’idea”).
    Sembrano sciocchezze, ma sono fondamentali per la creazione di una giusta immagine dell’azienda e del progetto.

  24. Alessandro says:

    Continuo a domandarmi se l’energia producibile sia proporzionale all’apertura dell’ala e non all’area spazzabile dall’ala….
    Sono ancora poco convinto del MW producibile. Spero tanto di essere in errore! Buon lavoro!

  25. eugenio saraceno says:

    @ric
    i cavi di esercizio dipendono dalla dimensione dell’ala da cui discende la tensione dei cavi in kN. Ad esempio per una vela da 50 mq servono 2,2 cm per un carico di rottura di 410 kN

  26. rbarba says:

    Meraviglioso!
    Avanti così e buon lavoro.

  27. rbarba says:

    Permettete la citazione
    Let’go fly a Kite
    http://www.youtube.com/watch?v=g89NxTTycxc

    La fine del film Mary Poppins dove anche i banchieri vanno a far volare i loro aquiloni.
    Sarebbe meraviglioso se Disney diventasse uno sponsor di Kitegen

  28. stefano says:

    @Eugenio
    Un cavo in dyneema per sopportare una trazione di 410kN deve avere un diametro di 2.2cm…
    Ma una vela da 50m2 per sviluppare una trazione di 410kN x 2 cavi = 820 kN deve viaggiare a piu di 160m/s! quindi ci vorrebbe un rapporto L/D piuttosto elevato. Stavi parlando quindi di una vela rigida?

  29. eugenio saraceno says:

    @stefano
    si fa riferimento ad una vela in progettazione con l/d=20 ma i dettagli li avrete in un successivo post.
    In ogni caso tieni conto che 410 è un carico di rottura quindi opportunamente sovradimensionato e la velocità di 160 m/s non verrà mai raggiunta.
    In realtà il carico massimo che si vuole nella configurazione descritta è di 300, corrispondenti a 110 m/s.
    Oltre tali velocità è il controllo stesso del KiteGen che si incarica di togliere l’ala dalla finestra di potenza limitando il carico.

  30. ric says:

    @eugenio

    “i dettagli li avrete in un successivo post.”

    …stavo giusto per chiederti se è in cantiere un post di approfondimento sulla produzione energetica stimata e sulle condizioni operative previste a regime :-D

  31. renato says:

    “… Il prototipo di ricerca KSU1 (detto anche mobilgen) volava, manovrava e produceva energia già nel settembre 2006 …”
    Sapresti quantificare altezza e tempo di volo, e energia prodotta, dal settembre 2006?

  32. eugenio saraceno says:

    circa un migliaio di ore fino ad una altezza di 800 m

  33. eugenio saraceno says:

    dimenticavo la potenza di picco era circa 50 kW

  34. renato says:

    Durante quelle mille ore di volo per quanto tempo è stata prodotta una potenza di 50 kW?
    O meglio, qual’ è stata la potenza media?
    E di che potenza si parla, potenza media meccanica sull’ asse dei tamburi, o potenza elettrica immettibile in rete?
    Per farsi un’ idea, superficie dell’ ala e velocità del vento?

  35. renato says:

    Dimenticavo:
    è possibile sapere al momento dei 50 kW la velocità di uscita dei cavi e la forza che trasmettevano?

  36. Mario says:

    @ Renato. Ritengo che nelle prime fasi di sperimentazione non mirassero a una produzione significativa di energia, quanto piuttosto a testare le varie componenti e le varie manovre. Infatti la KSU1 dopo i primi test è stata ridisegnata perché aveva i bozzelli sottodimensionati e perché non c’era un efficace sistema di smorzamento. Poi si è testata la manovra di recupero del kite (scivolata, o messa in bandiera, o sideslip) dove la produzione di energia era l’ultima preoccupazione.

    Ritengo che si misuri la potenza in uscita in voltampere, perché la potenza all’asse dei tamburi è difficile da misurare (occorre avere delle celle di carico che misurano la coppia e un encoder che misura la velocità angolare)

  37. Joe Faust says:

    Joining in your celebration on progress!

  38. Le mie più entusiastiche congratulazioni!
    Vi seguo da qualche anno, e attendevo trepidante questo momento…

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