Avamprogetto di una piattaforma multirotore versatile e a lunga autonomia = Conceptual design of a versatile and long-range multicopter

Al giorno d’oggi tra le aziende produttrici di APR, si riscontra una netta separazione tra la tecnologia ad ala rotante e quella ad ala fissa. La possibilità di montare motori “tiltabili” è uno dei tentativi di coniugare le due tecnologie, ritenuto però particolarmente complesso e non sempre affidabile. Da qui nasce l’obiettivo di questa Tesi di laurea magistrale: progettare un APR che unisca i vantaggi delle due configurazioni, attraverso la definizione di una nuova geometria di semplice realizzazione. La base di partenza di questo studio è costituita dall’aspetto normativo, il quale definisce l’obbligo di attestati diversi in base al peso della macchina, e da un’ampia analisi di mercato, che ha evidenziato come al momento non esistano soluzioni ottimali a disposizione di aziende e/o privati. Lo studio di configurazione definisce il vero e proprio centro del progetto: tramite studi di design e aerodinamici eseguiti mediante il software SolidWorks ed il suo solutore CFD Flow Simulation, si è pervenuti alla forma e alle dimensioni del mezzo, mostrandone quindi il comportamento durante il volo traslato, vero punto di forza della nuova configurazione. Ampio risalto è dato inoltre alla scelta dei componenti, alla loro interfaccia e alle soluzioni che ne permettono il corretto funzionamento; l’esperienza maturata in azienda, in questo senso, ha permesso di conoscere aspetti chiave e di arrivare quindi alla definizione degli spazi interni e della corretta collocazione finale. Le nuove tecnologie costruttive e i nuovi materiali hanno avuto anch’essi un ruolo importante: con il progresso tecnologico, oggigiorno, è possibile realizzare componenti che fino ad un decennio fa sarebbero risultati troppo complessi e costosi. L’additive manufacturing, in particolare, offre soluzioni che si possono dire quasi illimitate. Tutto ciò permette di realizzare una struttura molto leggera e al contempo resistente, rispettando uno dei requisiti più stringenti di tutto il progetto: il peso. A valle di queste scelte è stato necessario eseguire delle prove strutturali che validassero anche in questo senso l’APR oggetto di studio; tali prove sono state eseguite mediante il codice di calcolo di Simulation, presente all’interno della suite SolidWorks. La definizione di questi aspetti, ha permesso la realizzazione di un APR leggero e versatile, particolarmente performante durante il volo traslato ma che non rinunci alla possibilità di realizzare un semplice volo in hover in determinate missioni. Trattandosi di uno studio di avamprogetto, è stato fornito un approccio multidisciplinare ad una tematica molto ampia e in continuo sviluppo, non solo dal punto di vista tecnologico ma anche e soprattutto da quello legislativo/normativo. La configurazione risultato di questo studio potrà, in tal senso, essere rivista in futuro e migliorata nei suoi aspetti chiave.