Droni multirotori e UAV

Che cos’è un drone multirotore?

I multirotori sono UAV che utilizzano più di due rotori con pale rotanti a passo fisso che generano portanza. Modificando la velocità dei rotori in modo che la spinta generata sia maggiore, uguale o minore delle forze di gravità e di resistenza che agiscono sul velivolo, è possibile far salire, librarsi o scendere il drone. Variando la velocità di determinati rotori, è anche possibile far girare o muovere il drone in direzione orizzontale.

BVH616 (HEIFU Pro) Drone multirotore di Beyond Vision

Configurazioni e dimensioni dei multicotteri

UAS multirotore Black Widow di Red Cat Holdings

Gli UAV multirotore sono generalmente dotati di tre, quattro, sei o otto rotori e i velivoli con queste configurazioni sono comunemente noti rispettivamente come tricotteri, quadricotteri, esacotteri e ottocotteri. I quadricotteri sono il modello più comune, con un meccanismo di stabilizzazione meno complesso rispetto ai tricotteri e un numero inferiore di componenti (e quindi costi di produzione inferiori) rispetto agli esacotteri o agli ottocotteri.

Più rotori ha un drone multirotore, maggiore è la spinta che può generare e quindi maggiore è il carico utile che può sollevare. I droni multirotori per carichi pesanti che sollevano telecamere industriali molto pesanti o carichi utili di consegna sono spesso esacotteri o ottocotteri. I droni con più di quattro rotori hanno anche un certo grado di ridondanza, che consente loro di effettuare comunque una discesa graduale in caso di guasto di un singolo rotore.

Il compromesso è che un numero maggiore di rotori richiede un assorbimento di corrente più elevato e quindi gli esacotteri e gli ottocotteri dovranno trasportare un peso maggiore in batterie per ottenere la stessa autonomia di volo di un quadricottero di dimensioni simili. I droni multicotteri più grandi possono avere la capacità di trasportare celle a combustibile a idrogeno, che possono fornire un rapporto energia/massa maggiore rispetto alla tecnologia convenzionale delle batterie.

Droni multirotori contro droni ad ala fissa

Gli UAV multirotore, grazie al loro funzionamento VTOL, possono operare in una più ampia varietà di ambienti rispetto ai droni ad ala fissa, poiché non richiedono spazio aggiuntivo per decollare e atterrare. La loro capacità di librarsi in volo li rende ideali per missioni di sorveglianza e alcune applicazioni di imaging.

La maggior parte dei multicotteri, specialmente quelli più piccoli, sono limitati alle batterie come fonte di alimentazione, il che limita la loro autonomia di volo. Sebbene alcune celle a combustibile possano essere installate su alcuni multirotori per migliorarne i tempi di volo, i motori a combustione interna sono troppo ingombranti e poco reattivi per il funzionamento dei droni multicotteri, che richiedono regolazioni molto rapide della velocità dei rotori.