Lo studio rivela che le configurazioni dei motori dei droni aumentano le prestazioni

Immagina un drone che si libra stabilmente in aria, mantenendo un equilibrio perfetto anche quando un motore improvvisamente si guasta, permettendogli di atterrare in sicurezza. Questa non è fantascienza, ma piuttosto l'affidabilità fornita dal design a motore ridondante nei droni multirotore. Oltre alla sicurezza, quali vantaggi offrono i droni con sei, otto o persino dodici motori rispetto ai quadricotteri convenzionali? Esploriamo i segreti delle prestazioni dietro il numero di motori nei droni multirotore.

Quadricotteri: L'equilibrio tra agilità e popolarità

I quadricotteri sono attualmente il tipo più comune di drone multirotore sul mercato. Utilizzano quattro motori, con i motori adiacenti che ruotano in direzioni opposte, tipicamente due in senso orario e due in senso antiorario. Questo semplice design offre un'eccellente manovrabilità e costi di produzione relativamente bassi, rendendo i quadricotteri ampiamente utilizzati per la fotografia aerea, il volo ricreativo e le ispezioni.

I quadricotteri funzionano bene in scenari che richiedono carichi utili leggeri e brevi tempi di volo. Tuttavia, la loro capacità di carico e la tolleranza ai guasti rimangono limitate rispetto ai droni con più rotori.

Esacotteri: Capacità di carico utile e sicurezza migliorate

Quando è necessario trasportare attrezzature più pesanti o devono essere soddisfatti standard di sicurezza più elevati, gli esacotteri (droni a sei motori) diventano la scelta migliore. Questi droni presentano tipicamente due configurazioni di layout: sei motori distribuiti uniformemente su bracci individuali o motori coassiali controrotanti con tre bracci, ciascuno dei quali contiene due motori che ruotano in direzioni opposte.

Gli esacotteri offrono diversi vantaggi chiave:

• Maggiore capacità di carico utile: Con una spinta totale maggiore rispetto ai quadricotteri, gli esacotteri possono trasportare fotocamere, sensori o altre apparecchiature più pesanti, rendendoli adatti ad applicazioni professionali come rilievi aerei ad alta risoluzione o il trasporto di oggetti più grandi.
• Sicurezza migliorata: Gli esacotteri sono dotati di ridondanza del motore. Se un motore si guasta, i restanti cinque possono regolare le loro velocità di rotazione per mantenere la stabilità e garantire un atterraggio sicuro. Questa ridondanza è fondamentale per le operazioni in ambienti difficili o durante missioni critiche.
• Prestazioni di volo più stabili: I motori aggiuntivi forniscono un controllo più preciso, consentendo agli esacotteri di resistere alle perturbazioni del vento in modo più efficace e di fornire riprese più fluide.

Ottocotteri e oltre: Prestazioni di punta per applicazioni specializzate

Gli ottocotteri (droni a otto motori) e i modelli con ancora più rotori, come i dodecacotteri (droni a dodici motori), rappresentano l'apice delle prestazioni dei droni multirotore. Questi sistemi sono tipicamente riservati ad applicazioni professionali che richiedono eccezionali capacità di carico utile, sicurezza e stabilità, tra cui:

• Riprese aeree cinematografiche: La cinematografia professionale richiede spesso telecamere e obiettivi cinematografici pesanti. Gli ottocotteri e i dodecacotteri possono facilmente trasportare questa attrezzatura fornendo al contempo una piattaforma eccezionalmente stabile per acquisire filmati di alta qualità.
• Mappatura di alta precisione: I rilievi avanzati si basano su sistemi LiDAR specializzati o fotocamere ad alta risoluzione che richiedono un'estrema stabilità. I droni multirotore offrono la piattaforma stabile necessaria per garantire un'accurata raccolta dei dati.
• Operazioni in condizioni estreme: In ambienti ad alta quota o con vento forte, i droni richiedono prestazioni migliorate. Le configurazioni multirotore forniscono la potenza e il controllo necessari per operare efficacemente in queste circostanze difficili.

Ridondanza del motore: Una caratteristica di sicurezza fondamentale

La ridondanza del motore funge da meccanismo di sicurezza vitale nel design dei droni multirotore. Se uno o più motori si guastano durante il volo, il sistema di ridondanza può compensare regolando le velocità dei motori rimanenti per mantenere la stabilità e garantire un atterraggio controllato. Il grado di ridondanza dipende sia dal numero di motori che dalla sofisticazione del sistema di controllo di volo.

Generalmente, più motori si traducono in una maggiore ridondanza e margini di sicurezza più elevati. Per i droni che operano in scenari ad alto rischio o in ambienti complessi, la ridondanza del motore è indispensabile.

Selezione del drone giusto: abbinare la configurazione alle esigenze

La scelta del drone multirotore appropriato dipende da specifici requisiti operativi. Per la fotografia aerea di base o per uso ricreativo, un quadricottero sarà in genere sufficiente. Le applicazioni che coinvolgono attrezzature più pesanti o maggiori esigenze di sicurezza trarranno vantaggio dagli esacotteri o dagli ottocotteri. Le missioni che comportano rischi significativi o ambienti difficili dovrebbero dare la priorità ai droni con una robusta ridondanza del motore.

Quando si seleziona un drone multirotore, è necessario considerare anche fattori aggiuntivi come la durata del volo, la velocità, la portata del controllo e le capacità della fotocamera. Solo valutando tutti i parametri pertinenti gli utenti possono identificare la configurazione ottimale per le loro esigenze.

In definitiva, più motori non equivalgono sempre a prestazioni migliori: la configurazione ideale dipende dall'applicazione prevista. Sebbene i motori aggiuntivi migliorino la capacità di carico utile, la sicurezza e la stabilità, aumentano anche i costi. Valutando attentamente questi fattori, gli utenti possono selezionare droni che massimizzano l'efficacia operativa soddisfacendo al contempo i loro obiettivi specifici.