Des ingénieurs montrent à quoi ressemblera la lutte contre les incendies dans les gratte-ciel du futur
En octobre 2021, un groupe d'ingénieurs de Multirobotic Systems Group de la faculté d'électrotechnique de l'Université technique tchèque de Prague a présenté un nouvel aéronef sans pilote qui tire automatiquement une capsule extinctrice et peut intervenir très rapidement en cas d'incendie dans les immeubles à plusieurs étages.
Au cours d'une expérience menée en collaboration avec le service d'incendie et de secours, les chercheurs ont testé le drone lors d'une intervention simulée contre un incendie dans un bâtiment abandonné. Le drone, baptisé DOFEC (Discharging Of Fire Extinguishing Capsules), a été conçu pour éteindre les incendies dans les immeubles de grande hauteur et à plusieurs étages.
« Grâce à des capteurs embarqués et à l'intelligence artificielle, le drone détecte et localise le foyer d'incendie à l'aide d'une caméra infrarouge. Ensuite, grâce à un mécanisme spécial, il tire sur le foyer une capsule d'un demi-kilogramme contenant une substance qui absorbe la chaleur du feu et réduit son intensité. Cela donne aux pompiers davantage de temps pour atteindre les étages supérieurs et sauver des vies »
Selon les informations dont disposent les ingénieurs, un système similaire n'a encore été utilisé nulle part dans le monde. Ses créateurs améliorent le drone extincteur afin qu'il puisse, à l'avenir, introduire avec une grande précision jusqu'à six capsules dans le feu. Le placement précis des capsules par une fenêtre, que le drone brisera lui-même à l'avenir, est rendu possible avant tout grâce à un logiciel amélioré de vol autonome, de stabilisation et d'imagerie thermique.
Les roboticiens travaillent au développement de ce système complexe depuis 2019. Les essais à Brandýs nad Labem (ville de la République tchèque) ont montré qu'à proximité des bâtiments, le signal GPS se réfléchissait, ce qui compliquait la navigation du drone sur le lieu d'intervention. C'est pourquoi, pour le prochain prototype, le groupe MRS prévoit d'utiliser des capteurs embarqués pour déterminer la position du drone, afin qu'il n'ait pas à dépendre du signal GPS.
Étudiant à l'Université technique tchèque, Vojtěch Nidrle a participé, dans le cadre de son mémoire de licence, au développement du matériel du drone, dont le coût de production est estimé par les chercheurs à plusieurs centaines de milliers de couronnes. Il a utilisé un logiciel de calcul des dimensions des hélices et des batteries, puis des pièces individuelles fabriquées en composites de carbone et en profilés en aluminium.
« Pendant la pandémie, j'ai construit le drone dans mon atelier à la maison. Il fallait attendre longtemps les pièces détachées, mais l'assemblage avançait vite. Le drone, qui pèse neuf kilogrammes, est propulsé par des moteurs électriques et peut rester en l'air environ dix minutes »
Vojtěch Nidrle et ses collègues du groupe Multirobotic Systems travaillent déjà à un prototype plus avancé de drone, capable d'emporter six capsules extinctrices au lieu d'une seule et, ainsi, d'éteindre un incendie sur une surface de 60 m².
Le fait que cette nouvelle solution puisse radicalement changer la manière dont les pompiers interviennent dans les immeubles de grande hauteur a également été reconnu par un représentant des pompiers de la région de Bohême centrale.
« Nous apprécions beaucoup le fait que les ingénieurs de la faculté d'électrotechnique de l'Université technique tchèque nous aient invités à mener cette étude. Nous la considérons comme le germe d'un avenir possible, qui nécessite encore des améliorations sur plusieurs aspects, non seulement techniques et juridiques, mais aussi tactiques »
L'utilisation de drones dans les unités de protection contre l'incendie en République tchèque a un avenir. Actuellement, les pompiers utilisent des drones pour observer le lieu d'intervention. Les appareils de série sont équipés d'une caméra classique et d'une caméra infrarouge, mais ils ne sont pas utilisés pour éteindre les incendies.
Selon Jaroslav Gabriel, en raison de la charge utile existante et de la plus faible quantité d'agent extincteur, les drones semblent prometteurs pour éteindre les incendies dans les petits locaux. Pour les grands locaux, la réduction de l'intensité du feu et le gain de temps pour l'évacuation peuvent s'avérer utiles. Outre la caserne de pompiers de la région de Bohême centrale, le groupe Multirobotic Systems de la FEL CTU a noué une collaboration avec ses collègues de la région de Plzeň.
Les possibilités d'utilisation de drones autonomes pour la lutte contre les incendies sont très prometteuses. Outre la lutte contre le feu mentionnée ci-dessus, ils peuvent aider à rechercher des personnes ou des objets dangereux (par exemple, des bouteilles de gaz).
La compétence du MRS Group dans ce domaine repose sur l'expérience du concours MBZIRC à Abou Dhabi, où la lutte contre les incendies dans un immeuble à plusieurs étages était l'une des disciplines. L'équipe tchèque, lors de cette compétition considérée comme le championnat du monde officieux des drones autonomes, a longtemps figuré parmi les leaders mondiaux absolus et l'a remportée en 2020.
« Lors d'un vol techniquement très complexe dans un environnement enfumé, nous pouvons nous appuyer sur notre expérience de recherche dans des complexes souterrains lors du DARPA Subterranean Challenge, auquel nos drones ont participé au sein d'une équipe robotique plus large de la FEL CTU »
Lors de la récente finale au Kentucky, l'équipe de la FEL a remporté l'argent dans la partie virtuelle et a pris la sixième place dans la compétition des robots physiques.
