Cenni sull’aeromodellismo dinamico dal volo libero ai droni
Il termine Aeromodellismo Dinamico individua tutti gli mezzi radiocomandati, teleguidati ed a volo libero in grado di volare.
Aerodine che siano riproduzioni o di fantasia. In scala o semiscala.
Inoltre vengono individuati tutti i prototipi radioguidati con forme sperimentali. Spesso utilizzati nell’industria aerospaziale.
L’aeromodellismo in senso generico, quello degli esordi, si è sviluppato a tal punto da mutare radicalmente aprendosi a scopi ed utilizzi molto diversi tra loro.
Quando è nato l’aeromodellismo dinamico ?
L’Aeromodellismo Dinamico quello che conosciamo è nato inizio secolo.
Si ipotizza dai primi “tentativi di volare” da parte dell’uomo.
L’idea di volare è insita nell’uomo fin dalla fanciullezza, guardare il cielo ed osservare gli uccelli volare è una cosa naturale, come nel mito di Icaro e Dedalo.
Da un certo punto in poi c’è stato il tentativo da parte dell’uomo di imitare gli uccelli fino a sviluppare studi e teoria sul volo.
Ad esempio Leonardo Da Vinci, realizzò moltissimi progetti di svariate macchine terrestri e molti schizzi di macchine volanti. Disegni e schizzi che anticiparono di diversi secoli la realtà di oggi.
Dall’ottocento in poi i tentativi hanno dato sempre migliori risultati. Dal 900 in poi è sviluppata la realizzazione dei modelli in scala per eseguire delle prove.
Iniziato per scopi puramente ludici, dimostrativi e formativi oggi è largamente impiegato nello sviluppo di nuove tecnologie oltre che per applicazioni a carattere militare.
E’ bene precisare che la definizione Modellismo Dinamico o Modellismo RC nella sua interezza sono racchiuse una vasta gamma di mezzi, di terra, d’acqua, su rotaie e volanti.
Cercherò di riepilogare un po tutte le specialità che utilizzano un radiocomando per pilotare i modelli, di qualsiasi genere essi siano nell’articolo Modellismo RC.
Quali differenze tra un Drone Militare ed un Aeromodello ?
Molto spesso gli aeromodelli e nello specifico i “multicotteri” vengono associati al termine Drone (wiki – Aeromobile a pilotaggio remoto).
Il termine assume diversi significati in funzione dell’utilizzo, come nel caso dei droni militari o da ricognizione, in particolare per il tipo di controllo del velivolo come descritto in seguito.
La denominazione drone quindi si applica a tutti questi mezzi in quanto sono tutti “aeromobili a pilotaggio remoto“, comandati attraverso apparecchi radio ricetrasmittenti o “radio controllati” (RC), indifferentemente se elicotteri, multicotteri o aerei di qualsiasi forma.
La denominazione Drone è entrata nel linguaggio convenzionale presa in prestito da velivoli di carattere militare per definire i velivoli a pilotaggio remoto utilizzati come bersagli mobili o da ricognizione.
Ma nel gergo modellistico viene genericamente utilizzato anche per definire i multicotteri rc cioè mezzi volanti con 3 e più rotori. Tutti utilizzati a scopo sportivo e ricreativo.
Aeromodellismo : Definizione AeCI
Per meglio comprendere e circoscrivere in maniera corretta la definizione di aeromodellista ed aeromodello è utilissimo riportare le definizioni indicate dall’AeCI (Aero Club d’Italia) enunciate nel “Regolamento Scuole di Aeromodellismo”.
Con aeromodellista viene esplicata anche la definizione di aeromodellismo dinamico in maniera molto chiara, che riporterò a stralcio come nota e disponibile nel sito dell’AeCI.
Art.2 – Definizioni
a. Aeromodellista : persona che è ai comandi di un aeromodello;
b. Aeromodello : dispositivo aereo a pilotaggio remoto, senza persone a bordo, impiegato esclusivamente per scopi ricreativi e sportivi, non dotato di equipaggiamenti che ne permettano un volo autonomo, e che vola sotto il controllo visivo diretto e costante dell’aeromodellista, senza l’ausilio di aiuti visivi. I DRONI, pertanto, qualora rispondenti a detta definizione sono, a tutti gli effetti, aeromodelli;
c. VLOS – Visual line of sight: operazioni condotte entro una distanza, sia orizzontale che verticale, tale per cui il pilota remoto è in grado di mantenere il contatto visivo continuativo con il mezzo aereo, senza aiuto di strumenti per aumentare la vista, tale da consentirgli un controllo diretto del mezzo per gestire il volo, mantenere le separazioni ed evitare collisioni;
d. BVLOS – Beyond Visual Line Of Sight : operazioni condotte ad una distanza che non consente al pilota remoto di rimanere in contatto visivo diretto e costante con il mezzo aereo, che non consente di gestire il volo, mantenere le separazioni ed evitare collisioni;
e. Spazio Indoor : spazio confinato all’interno di luoghi chiusi.
Definizione del : Regolamento Scuola di Aeromodellismo – AeCI 2016
Riepilogando : Con Aeromodello viene definito che
- Aeromodello : dispositivo a pilotaggio remoto
- Scopo : scopi sportivi e ricreativi
- Controllo : che vola sotto il controllo a vista senza ausili
- Autonomia : che NON effettua volo autonomo
- Drone : i Droni che rispondono a queste indicazioni sono definiti aeromodelli.
Riferimenti Normativi
- Fédération Aéronautique Internationale (FAI)
- Vedi anche il regolamenti Tecnici dell’AeCI (AeCI)
- Ente Nazionale per l’Aviazione Civile (ENAC)
- Regolamento Scuole di Aeromodellismo (AeCI)
- Regolamento Mezzi Aerei a Pilotaggio Remoto (ENAC)
- Disposizioni (ENAC)
Categorie principali dell’Aeromodellismo dinamico
- Aeromodelli a volo Libero
- Volo Vincolato Circolare o VVC
- Radiocomandato o RC
Di seguito definiamo meglio le diverse tipologie di aeromodelli dinamici nelle tre catecorie principali. Più avanti vedremo nel dettaglio queste differenze nella sezione dedicata alle categorie sportive.
Aeromodelli a Volo Libero ed Elastico
Le realizzazioni aeromodellistiche si concentrarono in un primo momento sulle alianti a volo libero ed a elastico senza alcun controllo.
Normalmente sono realizzati in legno di Balsa e ricoperti in carta “tessuto non tessuto” molto leggera.
Verniciati poi con tendi-carta o turapori e colorati con vernici sintetiche o alla nitro, a mano o a spruzzo.
In alcuni casi vengono realizzati sistemi di controllo meccanici (ad orologeria) che determinavano dopo un certo periodo un diverso assetto dell’aeromodello facendolo planare.
Di seguito Il meccanismo è solitamente applicato agli alianti (gliders) che vengono lanciati a mano o per mezzo di un lungo elastico simile ad una fionda.
Potrebbe sembrare in apparenza un semplice gioco, in realtà essa è un’attività fra le più belle ed istruttive.
La pratica è adatta a tutte le età, in particolare per i ragazzi in età scolare. Soprattutto se si realizzano aeromodelli in aeromodelli in legno partendo da progetto.
Di seguito gli aeromodelli ad elastico che attraverso un elastico che corre lungo la fusoliera, azionano un’elica a prua.
L’elica viene attorcigliata a mano o per mezzo di un mulinello compiendo un numero determinato di giri al ritroso.
Nel momento del rilascio essa aziona l’elica producendo la rotazione dell’elica che srotolandosi per un certo numero di secondi traina l’aeromodello.
I primi a nascere ed a fare la storia sono gli aeromodelli a volo libero, ancora oggi in uso. Non hanno nessun tipo di comando a distanza se non a seconda delle necessità degli “orologi” apparati meccanici o elettronici che ne limitano la durata di volo.
Per massima parte sono alianti da termica lanciati con fionda o con motori elettrici o a scoppio che hanno una dirata limitata, il necessario a raggiungere una quota prefissata.
Oggi gli aeromodelli a volo libero hanno raggiunto un grado di evoluzione molto elevato soprattutto con l’introduzione dei materiali compositi in fibra di carbonio.
Aeromodelli a volo vincolato circolare VVC
Gli aeromodelli VVC (volo vincolato circolare o telecomandato) possono essere pilotati a distanza attraverso due cavi molto sottili in acciaio o nylon che ne limita il volo su una traiettoria circolare o per meglio dire semisferica.
Una categoria che annovera aerei di diversa dimensione dai più piccoli a modelli al limite con il Maxi. La dimensione massima giunge a circa 2.00 per i modelli più grandi.
Questa limitazione è determinata dalla tensione massima sopportabile dai cavi e dalla capacità del pilota di sostenere la spinta centripeta del modello in rotazione.
Di conseguenza gli aeromodelli VVC difficilmente superano i due metri di apertura alare e raggiungono queste dimensioni solo per le riproduzioni in scala.
Normalmente i modelli VVC hanno dimensioni che vanno dai 50 ai 150 cm per le categorie sportive di velocità ed acrobazia.
Aeromodelli Radiocomandati (RC)
Oggi la maggior parte delle categorie aeromodellistiche sono a controllo radiocomandato, anche se in molti paesi viene tenuta in gran considerazione l’attività del modellismo vintage e delle categorie vcc e volo libero.
Lo sviluppo della miniaturizzazione elettronica ed i costi relativamente accessibili a tutti hanno dato una grandissima spinta all’aeromodellismo radioguidato tanto da spingere la grande industria a sviluppare nuove tecnologie.
Molti trasmettitori oggi sono dotati di telemetria e volo a lunga distanza con tecnologia 5G WIFI ed FPV GPS. Quest’ultima molto spesso utilizzata con i multicotteri (3 o più rotori).
Questo è uno dei motivi che ha allargato l’ambito del modellismo radioguidato ed in specialmodo nell’aeromodellimo. Di seguito faremo una prima divisione generale delle sottocategorie dell’aeromodellismo RC.
Aeromodelli di grandi dimensioni o Giant Scale
Le categorie sono moltissime, sarebbe un lavoro ciclopico trattarle tutte, qui in questo Blog ci occuperemo nello specifico di Aeromodellismo Dinamico Vintage.
Nonostante tutto è doveroso dire che ci sono due principali categorie indicate dall’ENAC distinte per categorie di peso, un pò come nella Box 🙂 dove il limite è 25 kg.
A stralcio : Sistemi Aeromobili a Pilotaggio Remoto con mezzi aerei di massa operativa al decollo (minore o maggiore) di 25 kg
Regolamento ENAC – Regolamento Mezzi Aerei a Pilotaggio Remoto
Oltre i 25 kg è necessario un collaudo statico (non distruttivo) effettuato dalle autorità competenti che effettuano un controllo statico ed collaudo per la autorizzazione al volo.
Sempre più in voga la realizzazione di modelliche vanno oltre i canonici 25 kg, denominati Maxi modelli o XXL o Giant Scale, molto spesso superano i 100 kg con motorizzazioni fino agli 800cc.
Moltissime le categorie sportive che vengono suddivise in categorie e regolamentate dalla FAI (Federazione Aeronautica Internazionale).
I motori a scoppio ed i modelli a volo vincolato circolare
In seguito l’aeromodellismo dinamico si è sviluppato con il volo vincolato circolare (vvc).
Modelli guidati in volo circolare attraverso due fili in acciaio armonico.
Il velivolo che roteava in senso circolare con vertice sul pilota, mettevano in tensione per la forza centrifuga i cavi di controllo.
Gli stessi permettevano di muovere il timone di profondità.
Questi aeromodelli erano azionati dai primi motori glow (glow engine o nitro engine) alimentati ad alcool metilico ed olio di ricino de-gommato di piccola cilindrata. Ancora oggi è una categoria molto diffusa in ambito sportivo.
I radiocomando ed il controllo a distanza
Negli anni ’50 con i primi comandi elettronici si ebbe un rapido sviluppo del modellismo in genere e dell’aeromodellismo dinamico in particolare. Con i nuovi mezzi a controllo remoto, si aprì la strada all’aeromodellismo radiocomandato o rc (radio control).
Con l’ausilio di un radiocomando o telecomando è stato dato un nuovo impulso a questo hobby, portandolo rapidamente a svolgere non solo un ruolo importante in ambito ludico ma anche sportivo. In ultimo oggi mezzo indispensabile dello sviluppo tecnologico aeronautico.
Le tipologie di aeromodelli
E’ uso comune progettare dei modelli in miniatura prima di realizzare qualcosa di più grande. Attualmente ci sono modelli in scala ridottissima di poche decine di grammi di peso fino ad aeromodelli di grande dimensione.
I cosiddetti Maxi 1/3 1/2 della grandezza naturale con motori radiali fino ad 800cc e turbine da 20 ed oltre kg di spinta.
Non dimentichiamo l’Elimodellismo cioè elicotteri radioguidati anch’esso un settore in forte sviluppo. Ma non solo, in forte sviluppo il settore dei multicotteri o impropriamente chiamati “droni”.
Le tipologie di motori
I propulsori nell’aeromodellismo dinamico si sono sviluppati in maniera esponenziale negli ultimi decenni.
Dal volo libero senza motore si è passati al volo con elastico sia da fionda che con avvolgimento per dare movimento all’elica.
Sono nati i primi micromotori con candela glow plug detti anche semplicemente glow engine. Come descritto nell’articolo dedicato al Supertigre G20.
I motori Diesel che per mezzo di una vite di regolazione in testata aumentavano il rapporto di compressione per l’autocombustione. Per poi passare ai motori ad accensione elettronica dell Gas engine.
Oggi sono arrivati i primi motori elettrici dapprima a spazzole e poi brushless. I motori a razzo con combustibile solido, le turbine a gas ed infine ultima moda i grandi motori radiali che arrivano a cilindrate di 800cc.
Le tipologie di costruzione
Per quanto riguarda i metodi di costruzione e gli strumenti si va dalla realizzazione tradizionale con carta e legno di tiglio, abete, obeche, tanganica, compensati di pioppo. In cima alla catena il legno di balsa, molto leggero dal peso specifico di 150 – 160 kg/m³.
Oggi la tecnologia consente metodi più complessi con materiali in schiuma depron, polistirolo, polistirene ecc.
Diffuso anche l’utilizzo di stampi per la realizzazione di pezzi in fibra di vetro e resine poliuretaniche oppure epossidiche fino all’utilizzo della fibra di carbonio.
C’è un’unica costante sugli aeromodelli : che mantenendo le caratteristiche di resistenza adeguate, il tutto, sia il più leggero possibile.
L’aeromodellismo utilizza gli stessi principi dell’aeronautica. Quindi come in aerei veri sono presenti impianti per le parti mobili.
Timone direzionale, flap o ipersostentatori, alettoni, piano orizzontale di coda o timoni a V, aerofreni, carrelli retrattili e non ecc.
Le tipologie di radiocomando
I radiocomandi possono avere diverse modulazioni : AM, FM, PCM operanti in VHF 27, 29, 35, 36, 40, 41, 50, 72 MHz. Trasmissioni digitali in tecnica FHSS, DSSS operanti in UHF 2,4 Ghz
Dai primi radiocomandi molto semplici con posizioni aperto chiuso si è giunti a tecnologie molto evolute, tali da essere oggi materia di sviluppo professionale. Ad esempio l’aerofotogrammetria, la sicurezza, le riprese aeree in genere il volo con l’ausilio del GPS.
Ogni nazione ha una proria normativa, anche se ultimamente si tende ad una standardizzazione, in genere per uso hobbystico possono essere utilizzati telecomandi di bassa potenza.
Le frequenze operanti vanno da 27MHz a 72MHz con modulazioni di tipo AM – FM – PCM.
Oggi il digitali utilizza tecnica FHSS – DSSS con frequenze operanti in uhf di 2,4 GHz. In Italia ogni singolo radiocomando dovrà godere di omologazione.
I sistemi di trasmissione a 2,4 GHz si sono evoluti a tal punto da divenire bidirezionali o Telemetrici.
Cioè trasmettere i comandi all’aeromobile per il pilotaggio remoto e la ricevente a sua volta attraverso l’ausilio di sensori ritrasmette a terra. Numerosi dati disponibili quali velocità, quota, accellerazioni, tensione batteria, assorbimento ecc.
Aeromodellismo dinamico le categorie sportive FAI
Nello sport FAI (Fédération Aéronautique Internationale) la classificazione degli aeromodelli è individuata con la lettera F è divisa in cinque sottocategorie principali:
Le categorie
- F1 – Aeromodelli a volo libero
- F2 – Aeromodelli a volo vincolato circolare
- F3 – Aeromodelli a volo radiocomandato
- F4 – Riproduzioni
- F5 – Aeromodelli a propulsione elettrica
- F6 – Promozionali
- F7 – Aerostati
Regolamento sportivo FAI
I Regolamenti Tecnici Nazionali dell’AeCI (Aero Club D’Italia) per le Gare di Aeromodellismo nelle varie sono specificati nella pagina dedicata al Regolamento sportivo FAI
Dove si pratica l’aeromodellismo dinamico ?
Tutti i campi di volo per l’aeromodellismo dinamico : Campi di volo in Italia
Pagina dedicata ai campi di volo ad uso aeromodellistico in Italia
Biplano Vintage, Aeromodello in struttura lignea
