SKADI - první lavinový přístroj


První účinný elektronický záchranný lavinový přístroj (rádiový vysílač a přijímač), nazvaný Skadi, byl vytvořen v roce 1968 výzkumným týmem v čele s Johnem Lawtonem v Cornell Aeronautical Laboratory v Buffalu, New York. Předtím alespoň jeden Američan, Angličan a různí Evropané vyvinuli elektromagnetické metody k nalezení obětí lavin, ale jejich experimentům a produktům chyběl dostatečný rozsah a přesnost pro rychlé nalezení potřebné k záchraně životů.

Skadi měl baterii s dlouhou životností a dosah přibližně 27,5 m a to by vám opravdu mohlo zachránit kůži. První vyrobené kousky byly prodány na počátku 70. let (s největší pravděpodobností 1971) a Skadi se rychle stal standardní položkou pro pracovníky ohrožené sněhovými lavinamI, jako jsou horští záchranáři (ski patroly).
SKADI 01

Otevřený lavinový přístroj Skadi, dole je patrný vnitřek víka.„Vysílání po dobu jednoho týdne, hledání 1 měsíc“ - trochu jinak než v těchto dnech. Dále zobrazuje nabíječku, sluchátka atd., Penny jako měřítko. Přístroj je dlouhý asi 18 cm, sériové číslo 4252 je ručně vyryté na vnitřním plastu. Původně jej vlastnil člen Ski patrol v Aspen Mountain. Váží 412 gramů. Obvykle byl nošen přelepený páskou nebo gumičkou ve velké kapse bundy nebo v ledvince.



LACHAPELLE A LAWTON
Stejně jako u mnoha moderních vynálezů, i Lawtonovo zařízení bylo vyvrcholením myšlenek a experimentů zahrnujících samozřejmě mnoho lidí. Vliv měl zejména známý lavinový odborník Ed LaChapelle (1926-2007). Na konci šedesátých let LaChapelle pracoval v Alta, Utah a podílel se na vývoji moderní metodiky a technik v rámci lavinové bezpečnosti, včetně metod nalezení zasypaných lavinových obětí. Podle jeho slov:

"Experimentoval jsem s vyhledávací technikou pro lavinové oběti a postavil jsem malý, kapesní rádiový vysílač, pracující na horním konci vysílacího pásma. Myšlenkou bylo nalézt jej pomocí přenosného rádiového přijímače, za použití přijímací smyčkové antény k určení polohy vysílače. John Lawton náhodou lyžoval v Altě a viděl mě dělat experimenty. John řekl: „Myslím, že existuje lepší způsob, jak toho dosáhnout.“ Odjel domů a sestavil experimentální dvojici jednotek pomocí indukčního pole zvukové frekvence a poslal mi je na testování. Skládali se z kapesního vysílače o velikosti balíčku cigaret a zásuvné antény ve formě cívky s drátem o průměru cca 1 stopy (cca 30 cm), která se má našit do zadní části bundy. Fungoval! Ve skutečnosti velká smyčková anténa umožňovala větší dosah než výsledný Skadi."
SKADI 02

Lavinový přístroj Skadi byla ze zřejmých důvodů známý jako „Hot Dog“. Nápis „Skadi“ byl v době prodeje proveden ve žlutě zlaté barvě, nápis na fotografii byl vytvořen dodatečně poté, kdy byl originál opotřeben a jinak zakryt lepidlem z lepící pásky, které pak bylo chemicky odstraněno.




LAWTON A SKADI
Lawton zmenšil přístroj hlavně tím, že odstranil anténu v bundě a nahradil ji menší anténou, která mohla být vestavěna do ruční plastové krabičky. Stejně jako dnešní lavinové přístroje, funguje původní Skadi tak, že vyzařuje magnetické pole pulzující elektřinou pomocí měděné cívky, přičemž příjem byl prováděn vyhodnocením tohoto magnetického pole a vytvářením zvuku v malém sluchátku.
SKADI 02

John Lawton se svými přístroji




SKADI - PARAMETRY
Původní výrobní jednotka byla uzavřena podlouhlým plastovým boxem, dlouhým asi 18 cm x 4. 5 cm vysokým x 3,2 cm širokým. Díky červené barvě krabičky a jejím zakřiveným rohům ji uživatelé (nejčastěji lyžařští záchranáři, ski patroly) přezdívali „hot dog“ nebo „hot dog Skadi“.

První kusy byly prodány na počátku sedmdesátých let (s největší pravděpodobností 1971) a Skadi se rychle stala standardní součástí vybavení pro pracovníky ohrožené zasypáním sněhovou lavinou.

Dá se jen předpokládat, že tým z Cornellu vložil hodně času a úsilí do metody nalezení zasypaného přístroje příjmem vysílaného signálu (protože vytvoření vysílače je jednoduchý úkol.) Jejich elegantní a jednoduchá metoda, která našla cestu do prakticky všech později vyrobených lavinových přístrojů, mělo dát uživateli zvukový signál a ovládání hlasitosti - nic víc. Pro rádiový / zvukový signál zvolili frekvenci 2,275 kHz, která je slyšet pro lidské ucho. Tímto způsobem eliminovali velkou část nákladů a komplikace rádiového vysílače a přijímače, který musí převést neslyšitelný signál na tón, který slyšíte. A co víc, i když vyšší frekvence, jako je současný standard 457 kHz, mají výhody, zvolená frekvence, kterou zvolil Lawton, byla prakticky bez rušení a fungovala dobře, když byla blokována objekty, jako jsou kameny a stromy.
(Kvůli různým politickým záležitostem a většímu dosahu, se vyšší frekvence stala mezinárodním standardem v roce 1996.)
SKADI 03

Ovládání hlasitosti. Hledání zasypaného bylo prováděno výlučně pomocí stupňovité změny na základě volby úrovně hlasitosti. Snížíte úroveň, abyste mohli snáze rozpoznat změny úrovně při vyhledávání. Koncept stoprocentního vyhledávání zvuku se sluchátky měl výhody, jako je jednoduchost. Externí kabelová sluchátka byla ale určitě hloupá součást.



Signál byl hlasitější, když byly přístroje blíže k sobě, takže pomocí metody vyhledávání tzv. do kříže, mohl vyhledávač nalézt zasypaného podle změny hlasitosti.

Protože lidské ucho je citlivější na takové změny na nižších úrovních, regulace hlasitosti byla neustále snižována, což umožňovalo přesné nalezení umístění zdroje.

V terénu, za předpokladu, že hledající měl hodně praxe, pracovali ranné přístroje Skadi překvapivě dobře, i když skutečností zůstává, že asi 50% lavinových obětí zemřelo spíše kvůli zraněním než kvůli udušení, a proto bylo zařízení užitečné pouze pro polovinu zasypaných obětí.

Na základě svého použití měl původní Skadi zabudovaný dobíjecí Ni-C články a nabíjecí obvod. Vysílání mělo vydržet 1 týden, hledání 1 měsíc. V praxi byli Skadi často každou noc připojen a nabíjen. Malý přepínač v blízkosti baterie měnil režimy mezi nabíjením/vypnutím, hledáním a vysíláním.

Skadi pracoval. Dokázal zachránit životy a brzy jej zkopírovali a vylepšili evropští výrobci, kteří jej změnili na tvarově elegantnější a dobíjecí článek vystřídaly vyměnitelné baterie AA. Dnešní úžasně vybavené digitální lavinové přístroje zahrnují mikroprocesory pro zjednodušení vyhledávání a mají více funkcí, ale všechny pracují na naprosto podobných principech jako původní Skadi.


Klobouk dolů před Johnem Lawtonem a jeho týmem
SKADI 04

Přepínač funkcí a baterie Nicad D-cell. Přístroje byly zjevně ručně vyráběné z převážně volně dostupných elektronických součástek.





POZNÁMKY
Slovo Skadi pochází ze starého skandinávského slova Skaði, varianta Skade, které popisuje ženu, která je často označována jako bohyně lyží, která se pohybovala na lyžích, nesla luk a lovila. Byla dcerou obra Thiaziho a provdala se za Ullra, boha lyží.

K časným pokusům o vytvoření lavinových přístrojů pro vyhledávání obětí v lavinách patřil SKILOK, vynalezený v Anglii, s dosahem asi 7,62 m.

Datum vynálezu:
Pro Lawtonův vynález se běžně považuje rok 1968, ale je tomu tak opravdu? Vztahuje se samozřejmě na datum, kdy tým Cornell „vymyslel“ SKADI, nikoli na datum, kdy byl poprvé prodáván veřejnosti. Historik lyžování na severozápadě Lowell Skoog poskytl laskavě kopii stránky z časopisu Summit Magazine, březen 1971, která zobrazuje oznámení „Vyhledávací zařízení laviny - lehký vysílač-přijímač, dostatečně malý na to, aby se dal nosit v kapse, byl vyvinut jako bezpečnostní zařízení pro ty, kteří se pohybují v lavinovém terénu … přístroje se nazývají „Skadi“ a jsou k dispozici díky Lawtronics… Buffalo, NY “
SKADI 05

Tímto štítkem byla přelepena adresa pod krytem, když firma změnila své kontaktní údaje. Logo je klasické a hovoří o lyžování ve volném terénu.




KDO HO VYMYSLEL
Je to jako s mnoha vynálezy. Různí jednotlivci mohli ve stejném momentě zvažovat podobné koncepty jako Skadi. Zejména, podle slov Lowella Skooga, lavinový odborník Ed LaChapelle pravděpodobně vyvíjel podobné zařízení během svých dnů v Altě v 60. letech. Následně autor tohoto článku kontaktoval LaChapelle, který mu poskytl informace o své účasti (viz text dopisu LaChapelle níže).

Paměťový efekt NiCad baterie:
Pokud není před nabíjením zcela vybitý, časné NiCad baterie by se nedokázaly nabít do maximálních hodnot. Pokud by se takové baterie používaly každý den a nabíjely se každý den bez úplného vybití, mohl by tento účinek vést k téměř neúčinné baterii s prakticky neznámou kapacitou. Nicméně podle LaChapelle byl NiCad vybrán pro lepší výkon za chladna a mrazu ve srovnání s alkalickými bateriemi.
John Lawton 01

První polní pokusy byly provedeny v Coloradu a v Utahu. Obrázek ukazuje Johna Lawtona během zkoušky v listopadu 1968 v Berthoud passu v Colorado v Coloradu. Všimněte si použití neohrabané smyčkové antény místo malé feritové.
(Foto Dale Atkins)






KORESPONDENCE
Odpověď od Eda LaChapelle:

"Drahý Lou,
tady je stručně historie Skadi." Nemůžu si vzpomenout na rok, možná to váš výzkum odhalí. Experimentoval jsem s vyhledávací technikou pro lavinové oběti a postavil jsem malý, kapesní rádiový vysílač, pracující na horním konci vysílacího pásma. Myšlenkou bylo nalézt jej pomocí přenosného rádiového přijímače, za použití přijímací smyčkové antény k určení polohy vysílače. John Lawton náhodou lyžoval v Altě a viděl mě dělat experimenty. John řekl: „Myslím, že existuje lepší způsob, jak toho dosáhnout.“

Odjel domů a sestavil experimentální dvojici jednotek pomocí indukčního pole zvukové frekvence a poslal mi je na testování. Skládali se z kapesního vysílače o velikosti balíčku cigaret a zásuvné antény ve formě cívky s drátem o průměru cca 1 stopy (cca 30 cm), která se má našit do zadní části bundy. Fungovali! Ve skutečnosti velká smyčková anténa umožňovala větší dosah než výsledný Skadi, ale očividně bylo nepříjemné omezovat uživatele používáním vybrané bundy. S těmito předpoklady přišel John s počátečním „hot dogem“ Skadi s použitím smyčkové antény s feritovým jádrem uvnitř přístroje.

Aby získal účinnou anténu, použil dlouhou smyčku, proto podlouhlý tvar, který dal jednotce vzhled hot dogu. Konečný, více omezený tvar používal kratší smyčku s účinnější elektronikou.“ Výběr indukčního pole zvukové frekvence byl dobrý." Skadi byl prakticky odolný vůči vnějšímu rušení a dokázal lokalizovat zasypané pod skálou, špínou i sněhem. Jednotky s vyšší frekvencí, převážně pocházející ze Švýcarska, měly výhody nižší spotřeby energie a zlepšeného výkonu vyhledávání.

Toto vedlo k přístrojům s duální frekvencí a nakonec k rádiové frekvenci (těsně pod pásmem vysílání) jako mezinárodní standard. "Technické vysvětlení: Skadi v režimu vysílání generovalo zvukové frekvenční indukční pole při 2275 Hz (to je místo, kde přichází kontrola krystalu), nejen širokopásmová pulzní měděná cívka." Takové pole klesá s 3. mocninou vzdáleností od vysílače, což z něj činí citlivější pro vyhledávání na rozdíl od vysokofrekvenčního přenosu, který klesá s druhou mocninou vzdálenosti od vysílače.
(Toto vysvětlení jsem dostal od Johna.)"


"S pozdravem, Ed LaChapelle"
V roce 2013 vynálezce Skadi John Lawton kontaktoval autora tohoto článku, několik výňatků z korespondence s Johnem:

"Navrhl jsem a vyvinul SKADI, zatímco jsem pracoval jako elektrotechnik/pilot společnosti Cornell Aeronautical Laboratory, CAL, v Buffalu v New Yorku. V té době jsem byl také dobrovolným ski patrolerem v lyžařském areálu Glenwood Acres, nyní součástí lyžařského areálu Kissing Bridge, který se nachází cca. 30 mil jižně od Buffalo v Colden NY. Podle mého nejlepšího vědomí v Glenwood Acres se nikdy nesesula sněhová lavina. (Mohly existovat laviny lidí).

Přesto jsme provedli záchranu z laviny v písečných dunách na kanadské straně jezera Erie. Pro hroty sond jsme použili elektrické vedení. Bylo navrženo, že počet falešných poplachů v důsledku toho, že sonda zasáhla jiný předmět než pohřbené tělo, by se mohl snížit řezáním zubů na konce sond a otáčením sondy, aby se zjistilo, co zuby vytrhnou, např. Dřevo kůra, vlákna, krev atd. Řekl jsem si, že musí existovat lepší způsob, a to vedlo k vývoji SKADI.

Diskutovali jsme o problému s Ditmarem Bockem, jedním z mých spolupracovníků v CAL, a vymysleli jsme SKADI a CAL jej patentovali. (V souladu s našimi pracovními smlouvami jsme byli oba uvedeni jako vynálezci, ale obchodní práva patentu patřila CAL.) Založil jsem společnost, nazval ji Lawtronics, Inc a začal vyrábět SKADI v suterénu svého domova a testoval je lokálně a také v CO a UT. V Altě jsem potkal Eda LaChapella, Monty Atwatera, Bingse Sandala a Rona Perla a začal jsem s nimi mluvit o SKADI. V té době byla téměř veškerá práce CAL sponzorována ministerstvem obrany, ale byl zájem o vývoj komerčních produktů. Bylo navrženo, aby SKADI bylo možné použít k vyhledávání hasičů, které zasáhl požár.

CAL koupil několik SKADI, které jsem postavil ve svém suterénu, a také mi pomohl při jejich předvedení v různých lyžařských oblastech. Švýcarská armáda se zajímala o SKADI a koupila několik SKADI od Lawtronics. Město Lockport, NY se nachází na vrcholu srázu Niagara Falls. Pod Lockportem jsou četné jeskyně a tyto jeskyně jsou součástí městského kanalizačního systému. V té době se město zajímalo o zmapování těchto jeskyní a použilo jeskyňáře k prozkoumání jeskyní. Ukázalo se, že jde o obtížnou práci a navrhl jsem, že kdyby dali SKADI jednomu z jeskyňářů, mohl bych jeho cestu vystopovat nad zemí. Tato myšlenka se ukázala jako velmi praktická a asi za hodinu jsme zjistili, na čem pracovali měsíce.

Na SLF, Institut fur Schnee und Lawinen Forschung (Institut pro výzkum sněhu a lavin) ETH, Eidgenossiche Technische Hochschule (Federální technická univerzita) na Weissfluhjochu poblíž Davosu ve Švýcarsku proběhla mezinárodní soutěž o technické prostředky pro záchranu z lavin. Nejasně si pamatuji, že existoval britský systém s názvem Ski Lock, jugoslávský systém s názvem Lawinenspecht (Lavinový datel) a SKADI. SKADI přesto dosáhlo nejlepšího výkonu.

První záchrana pomocí SKADI a pokud vím, jakýmkoliv záchranným lavinovým přístrojem, se uskutečnila 10. ledna 1972 v 11:00 v CMH (Canadian Mountain Holidays) obětí byl Roy Fisher."


John Lawton



Autor článku: Lou Dawson, 9. srpna 2013 www.wildsnow.com




Členství v:
Spolupráce s:
Partneři