Droni: cosa sono i rotori e che funzione hanno?

Per scegliere il primo drone, dovremo saper scegliere il motore. Questa tipologia di scelta ricadrà sullo scopo per cui andremo a utilizzare il dispositivo. Se dovessimo scegliere un drone da gara, per partecipare all’FPV racing, bisognerà sceglierlo in base alla velocità massima. Mentre, se lo scopo per cui usate il drone è quello di montarci su una action cam per fare riprese dall’alto, si avrà bisogno di maggiore controllo e stabilità. Vediamo in questo articolo che cosa sono i rotori e le caratteristiche dei motori per drone.

Drone

Il Drone è un velivolo radiocomandato che permette di essere utilizzato in svariate applicazioni. Si può utilizzare per scopi ludici o per applicazioni professionali quali riprese video aeree, rilevamenti, controllo del territorio e tanto altro. I droni sono dotati di più rotori, di solito possono essere tre, quattro, sei oppure otto rotori. Il numero di rotori da il nome alla categoria a cui appartiene il drone:

  • Tricottero, tre motori;
  • Quadricottero, quattro motori;
  • Esacottero, sei motori;
  • Ottocottero, otto motori.

La differenza tra queste tipologie è il carico che il drone può portare durante il volo. A esclusione dei tricotteri che vengono utilizzati prevalentemente per scopi ricreativi, con un piccolo quadricottero si può portare in volo una piccola videocamera montata su un supporto di stabilizzazione video, detto gimbal, per effettuare riprese video valide.

Motori brushed e brushless

I motori Brushed, sono dei motori a spazzole, ovvero stiamo parlando dei “classici” motori che vengono montati sui droni giocattolo per bambini. Il rotore interno è avvolto dal filo elettrico e ruota intorno a magneti con polarità opposta. Quando si alimenta il sistema, l’avvolgimento andrà a generare un campo magnetico che produce la rotazione del motore stesso e delle eliche a cui è collegato. Questa tipologia di motore è molto economica. Sono molto semplici da equipaggiare e sono molto prestanti nel decollo e nell’atterraggio, e nel movimento verticale. I motori Brushless sono più adatti per i droni professionali, poiché garantiscono un numero maggiore di ore di volo e consentono un maggior risparmio energetico, rispetto a quelli della categoria precedente. In questo caso, i magneti sono fissati sul rotore, mentre gli avvolgimenti sono fissi e all’esterno. I poli magnetici sono tre, invece che due, e sono alimentati a coppia per dare corrente agli avvolgimenti. Questa tipologia di motore spreca meno energia, sono più potenti e richiedono meno manutenzione.

Caratteristiche dei motori per droni in base al peso e alle dimensioni

Il peso e le dimensioni dei quadricotteri incidono enormemente sulla scelta del motore. Ed è necessario prestare molta attenzione al peso. Infatti, se il peso non viene calcolato nel giusto modo, il drone non potrà nemmeno prendere quota. Il motore deve essere in grado di dare il doppio della spinta al drone, in un rapporto peso/potenza che è 2:1. Grande o piccolo che sia è il peso che conta.

Componenti del drone

Andiamo a vedere adesso da cosa si compone il drone:

  • Telaio, si può dire che è lo scheletro del drone. La dimensione di questa struttura, che viene fatta in metallo, deve essere ponderata in modo molto tecnico, deve supportare tutto il peso caricato.
  • Batterie, il vero difetto dei droni in circolazione, in quanto l’autonomia arriva solo fino ai 40 minuti di volo.
  • Flight controller, questa è il computer di bordo che registra i dati di volo, unito poi al sistema sia hardware che software è in grado di “orchestrare” il drone.
  • Sistema di controllo a distanza, sarebbe il radiocomando e ricevitore che si interfaccia con il Flight controller.

Curiosità

Perciò potremo dire che anche per i droni e il motore è una questione di equilibri, occorre una giusta combinazione tra motore, dimensioni ed elica. Questo per far sì che il nostro drone sia efficiente, che ci consenta i tempi di volo corretti e che l’esperienza di volo sia piacevole. Dovremo cercare un motore e calibrare la potenza in base alla operazioni che dobbiamo far compiere al drone. Prestare sempre attenzione al rumore dei motori, pena l’inquinamento acustico.

Spinta

Per volare serve un sistema in grado di contrastare la forza di gravità, quindi il peso dell’aeromobile. Le eliche di un drone sono adibite a questo compito. L’elica, o rotore, è quella macchina a fluido in grado di generare una forza. Cioè, un quadricottero non ha bisogno di essere in movimento per ottenere la spinta necessaria a mantenere il volo, visto che la forniscono le eliche. La forza che esercita un’elica si chiama appunto spinta. Il drone può avere vari tipi di eliche:

  • eliche a passo fisso, la spinta dipende dalla velocità angolare e dalla densità del fluido in cui opera: più l’elica gira velocemente, più genera spinta.

Drone a singolo rotore

In questo caso si ha un modello a rotore singolo, quindi all’interno solo un rotore, mentre l’altro sarà un rotore di coda che aiuta semplicemente a fornire il controllo.

Tricottero

Ci sono tre diversi tipi di motori potenti all’interno di un tricopter, tre controller, quattro giroscopi e un solo servo. I motori sono posizionati ad ogni estremità di tre bracci e ognuno di essi detiene un sensore di posizione.. Un tricottero riesce a mantenersi stabilizzato sul suo percorso.

Quadricottero

Quando un multirotore è progettato con quattro pale, allora diventa quadcopter. Questi droni sono generalmente controllati da motori a corrente continua tipo brushless progettati apposta. Due dei motori si muovono in senso orario, invece, altri due vanno in senso antiorario. Questo aiuterà ad eseguire un atterraggio sicuro per il quadcopter. La batteria per tali dispositivi è al polimero di litio.

Esacottero

L’esacottere ci può servire per molte applicazioni, molto potente con il suo meccanismo a 6 motori dove tre lavorano in senso orario e altri tre si muovono in direzione antioraria. Quindi, questa tipologia di drone è in grado di ottenere una potenza di sollevamento superiore.

Octocottero

Octo significa otto; quindi l’octocopter sarà corredato dei suoi potenti otto motori che trasmettono potenza a 8 eliche funzionali. Questo velivolo naturalmente ha alte capacità rispetto agli altri droni, è anche molto stabile. Si potrà usufruire di una registrazione stabile di filmati a qualsiasi altitudine. Questi droni vengono utilizzati specialmente nel mondo della fotografia professionale.

Appassionata della lettura e dell’arte. Amante della scrittura. Scrivo dai periodi delle medie, ma dopo il liceo ho iniziato a perfezionarmi. Ho collaborato con qualche casa editrice, due pubblicazioni certificate e molte altre in self.  Da sempre ho creduto nella passione per la scrittura degli articoli. Sono felice di poter scrivere articoli su più temi.

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