10 CONOSCENZA GENERALE DELL’APR

Tutti i mezzi a pilotaggio remoto sono aeromobili (art.743 del codice della navigazione). Possono essere indicati anche come UAS (Unmanned Aircraft System – si vedano le Definizione utilizzate dai regolamenti comunitari (UE) 2019/945 e (UE) 2019/947) o come SAPR (Sistemi a Pilotaggio Remoto).
È fondamentale conoscere i principi e le forze fisiche che governano il volo di un APR. Altrettanto importante è conoscere l’APR stesso, le componenti, la terminologia, i limiti operativi etc.

Esistono tanti tipi di droni classificati in base a diversi elementi:
– numero di rotori (e di eliche): quadricotteri, esacotteri, etc..
– tipologia finalizzata all’utilizzo (es. droni giocattolo, aeromodelli, SAPR..)
– peso inferiore o superiore a 300 grammi – <25 kg. oppure >o= a 25kg che devono essere immatricolati presso il Registro Aeromobili Nazionale…
– tipologia in base alle caratteristiche: In base al tipo di propulsione e sostentamento aerodinamico gli APR possono essere distinti nelle seguenti categorie:
Ad ala fissa: Ad ala fissa: un aeromobile a uno o più motori. Per restare in aria sfrutta l’aerodinamica di una (o più) ala fissa. La propulsione può essere ad eliche o a motore a reazione.
Ad ala rotante: Ad ala rotante: è un elicottero a un (o più) rotore collegati a eliche a due o più pale, che con la loro rotazione creano la cosiddetta ala rotante. Multirotore: presenza di una o più gruppi motori/eliche, montate di solito su bracci, facendo volare il drone come un elicottero.
Soluzione Ibride e Convertiplani: sono velivoli che sfruttano sia l’aerodinamicità dell’ala fissa ma anche dell’ala rotante, come un APR ad ala fissa con decollo VTOL. Un ulteriore esempio di soluzione ibrida può essere un dirigibile.
Gli elementi principali che costituiscono un APR sono:

  • IMU: Inertial Measurement Unit è un dispositivo elettronico che permette al FC di rilevare eventuali spostamenti fisico-meccanici;
  • FLIGHT CONTROLLER (o centralina): La Centralina è chiamata FC (Flight Control) o anche Autopilota ed è una scheda con un microprocessore programmabile con dei ingressi e delle uscite a cui arrivano i segnali dai diversi sensori. Ha un ruolo fondamentale perché permette la stabilizzazione e controllo del mezzo, gestione del volo in diverse modalità (Automatica, Semiautomatica e Manuale), memorizzazione di voli con comandi programmati, modalità follow me, RTH etc..
  • BATTERIA: Le batterie più utilizzate nei APR sono le Lipo (Litio-Polimero) perché hanno più vantaggi delle batterie NiCd e NiMH (le prestazioni della batteria sono influenzate da una pluralità di fattori, ad esempio il peso del drone, la temperatura esterna, il vento, lo stato di manutenzione, il corretto caricamento etc). E’ fondamentale che le batterie LIPO vengano caricate come da specifiche;
  • ESC: L’ESC (Electronic Speed Controller) permette di controllare il numero di giri del motore ed è indispensabile per il funzionamento dello stesso.
  • GPS: Il GPS è un sistema di navigazione satellitare che calcola la posizione precisa dell’APR (può non funzionare correttamente nel caso sia in atto una tempesta solare)
  • MAGNETOMETRO: Il Magnetometro funge da bussola, e bisogna ricalibrarla ogni qualvolta percorrono enormi distanze sul suolo terrestre.;
  • ANTENNA GNNS: unitamente al ricevitore GNNS consente all’APR di rimanere stabilmente in hovering anche in presenza di vento
  • ALTIMETRO: strumento che segna la quota in base alla variazione di pressione atmosferica, cioè della colonna di aria sopra di noi. Al fine di garantire un positivo controllo dell’altezza dell’APR, il Pilota dovrà controllare che l’altimetro funzioni. Potrà anche regolarsi in base agli ostacoli, ma questi non sempre saranno presenti;
  • TERMINATORE DI VOLO: dispositivo che opera su frequenze dissimilari da quelle utilizzate per il controllo primario che consente di arrestare i rotori in volo in caso di emergenze (non obbligatorio per le o.s. non critiche)

Di norma i rotori sono accoppiati due a due e ruotano in senso orario o in senso antiorario. Ogni motore elettrico è installato in modo che quelli adiacenti abbiano verso di rotazione opposto.
Il cosiddetto “effetto coppia” indica la tendenza a non far ruotare il quadricottero avendo due eliche che girano in senso orario e due che girano in senso antiorario.
Nei velivoli ad elica la fonte principale di dissimmetria è l’elica stessa ed il motore che la muove.
La coppia motrice applicata all’albero induce, per il principio di azione e reazione, una coppia di segno opposto che tende a provocare il rollio del velivolo. Questi squilibri sono compensati dal pilota che manovra le superfici di controllo delle ali e dei piani di coda. Lo stesso tipo di azione si verifica sui multicotteri, anche per questo motivo ogni motore elettrico è installato in modo che quelli adiacenti abbiano verso di rotazione opposto.
L’effetto giroscopico è un fenomeno fisico che si verifica in corpi in rotazione, dovuto alla legge della conservazione di intensità e direzione del momento angolare che nasce quando l’asse intorno al quale un corpo sta ruotando viene sollecitato a cambiare orientamento da una forza che agisce su uno qualsiasi dei piani che contengono l’asse di rotazione. Ne risulta quindi una forza che si oppone al cambio di orientazione imposto all’asse di rotazione e un moto di precessione.
Ogni funzione agisce su un canale. I 4 canali principali, il minimo per poter volare (senza però fare nient’altro), sono assegnati agli stick della radio. Ogni stick gestisce due funzioni, quindi ogni stick ha assegnati due canali tra: Imbardata, Rollio, Beccheggio e Gas (Sù/Giù), a seconda del MODE della radio.
Tutti gli APR devono (o meglio dovranno) avere obbligatoriamente la marchiatura CE, ossia una marcatura mediante cui il fabbricante indica che il prodotto è conforme ai requisiti applicabili indicati nella normativa di armonizzazione dell’Unione che ne prevede l’apposizione
Ogni multirotore è in grado di volare in hovering, ossia (come precisato nelle Definizioni utilizzate dai regolamenti comunitari (UE) 2019/945 e (UE) 2019/947) di effettuare un volo a punto fisso mantenendo la stessa posizione geografica;
Nel radiocomando ogni stick porta due comandi tra: Rollio, Beccheggio, Gas. Due stick hanno quindi i quattro canali principali, sufficienti a gestire tutti gli assi del SAPR e volare.
In quasi tutti i droni più recenti è possibile impostare un perimetro virtuale attorno al sapr che funga da gabbia e non gli permetta di andare oltre un determinato limite per questioni di sicurezza. Il geofencing è essenziale per garantire che i droni rispettino le restrizioni dello spazio aereo. I geofence impediscono ai droni di entrare nelle zone di non volo e di tenerli lontano dalle aree protette e dalle infrastrutture critiche. La geo- gabbia, al contrario, non consente ai droni di volare oltre un limite prestabilito. Entrambe le misure sono fondamentali per mantenere sicuro per tutti lo spazio aereo a bassa quota complesso.

Durata
63 minuti
Tentativo
illimitato
Domande
63

Classificazione

# Nome Classifica Percentuale Punteggio
1 Luca Branchetti RISULTATO ECCELLENTE 100% 63
2 Manuel RISULTATO ECCELLENTE 98% 62
3 robertocara RISULTATO ECCELLENTE 95% 60
4 Maurizio Marcellusi RISULTATO ECCELLENTE 92% 58
5 sigof IDONEO 85% 54
6 Simona IDONEO 85% 54
7 Felice IDONEO 76% 48
8 Teresa Marquez IDONEO 74% 47
9 alex NON IDONEO 15% 10
10 dhart22@gmail.com NON IDONEO 12% 8
11 carlito NON IDONEO 12% 8

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