Droni da racing – Formula 1 dei droni
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Il campionato mondiale di corse di droni da racing si è chiuso il 14 Dicembre 2019 con la vittoria del sedicenne coreano Changhyeon Kang. Spettacolari le evoluzioni dei droni da competizione pilotati in modalità FPV come si vede dal video (link), realizzato e postato sul canale YouTube della FAI Air Sports Channel.
Ma quali sono le caratteristiche di un drone da racing FPV e come iniziare? Scopriamolo nelle righe che seguono.
Caratteristiche droni da competizione
I droni da racing, o droni da competizione, seppur equiparabili concettualmente ai droni professionali da lavoro o a quelli per il tempo libero, sono in effetti tutt’altra cosa.
Vari sono infatti gli elementi che contraddistinguono i droni da racing dagli altri. Limitandoci a considerare le caratteristiche base possiamo dunque suddividere le stesse in due categorie: fisiche o strutturali e prestazionali.
Le caratteristiche base fisiche o strutturali sono rappresentate da:
- dimensioni,
- peso,
- componenti (ESC, PDB, etc.).
Le caratteristiche base prestazionali, invece possono identificarsi con :
- velocità,
- manovrabilità,
- modalità pilotaggio (FPV).
Caratteriste fisiche drone racing
Dimensioni
Le dimensioni di un drone da competizione sono molte limitate. In genere le dimensioni, che identificano le classi, ovvero la misura in millimetri calcolata sulla diagonale dell’asse dei motori, va da 180 mm a 250 mm.
Peso
Il peso di un drone da racing va dai 350 gr ai 600 gr, quindi molto leggero. La leggerezza è a favore della velocità del drone.
Componenti
La componentistica di un drone da competizione è oltremodo sofisticata e miniaturizzata. Tutte le maggiori case produttrici di droni da racing rendono disponibili come parte di ricambio i componenti del drone, dalle eliche ai telai.
L’immagine sottostante illustra i componenti di un drone da racing. La descrizione dei singoli componenti, presente dopo la figura, permette, per chi è nuovo dei droni da competizione, di familiarizzare con i termini e le funzionalità.
Componenti di un drone da racing – Foto drone da Eachine store – Drone BAT QX105 – Elaborazione 4mydrone
Telaio
E’ la parte strutturale portante dove trovano alloggio i singoli componenti che costituiscono il drone. In genere è realizzato in carbonio, sia per la resistenza agli urti/cadute, che per la leggerezza.
Eliche
Presenti in numero di quattro, sono leggere e assicurano il volo del drone. Talvolta possono essere tripala o quadripala.
Motori
Mantengono il drone in volo, facendo girare le eliche. Sono presenti in numero di quattro. In genere per i droni da competizione si usano motore brusheless (senza spazzole). Sui motori è presente la sigla, il cosiddetto Kv: più alto è il valore Kv del singolo motore e più velocemente il motore girerà. Il Kv è spesso identificato come RPM per volt: significa che un motore da 1500 Kv con alimentazione a 10 Volt ruoterà a 15.000 giri al minuto.
ESC (Electronic Speed Control)
L’ESC ha il compito di variare la velocità del motore elettrico e controllarne la direzione di rotazione. Presenti in numero di quattro, come i motori, ogni ESC riceve la tensione di alimentazione dalla batteria del drone e la distribuisce elettronicamente al motore. Durante il volo, ogni motore può variare la sua velocità di rotazione al fine di variare e modificare la direzione del velivolo.
PDB (Power Distribution Board)
Il PDB è un piccolo circuito stampato la cui responsabilità è fornire energia a tutti i sistemi elettrici del drone da competizione. E’ quindi uno dei componenti fondamentali, anche se alcune teorie sostengono che è possibile fare a meno del PDB, saldano i cavi della batteria agli ESC.
Flight Controller
La FC è la responsabile di tutte le operazioni di volo e controlla i sensori di volo (accelerometro, giroscopio, magnetometro, barometro, GPS).
Ricevitore, Trasmettitore e Camera FPV
Il ricevitore ed il trasmettitore assicurano la gestione ed il controllo del drone da racing, ricevendo e trasmettendo i comandi della radio. Inoltre attraverso questi componenti è possibile vedere sia la telemetria sul nostro visore (goggle), che le immagini catturate dalla camera FPV.
Batteria
E’ la fonte di energia per tutti i componenti del drone. Sui droni da competizione vengono utilizzate batterie LiPo (litio-polimero) perché più efficienti e meno pesanti.
Caratteristiche prestazionali drone racing
Velocità
E’ la caratteristica peculiare dei droni da competizione. Possono raggiungere i 180 km/h con punte fino a 200 km/h. L’elevata velocità è richiesta appunto per completare nel minor tempo possibile i giri previsti nel circuito di gara.
Manovrabilità
La potenza non è tutto senza controllo! Pertanto i droni da gara devono avere una manovrabilità elevata per poter eseguire spin e cambi di traiettoria richiesti sia dal circuito che dalla presenza degli avversari. Piccolo e potente è il paradigma per questi bolidi.
Modalità di pilotaggio (FPV)
Il pilotaggio di un drone da racing avviene modalità FPV (First Person View), ovvero in prima persona, grazie ad un visore – goggle- che permette di visualizzare le immagini della camera installata sul drone in tempo reale, in modo tale che il pilota possa pilotare il droni tra i vari ostacoli del circuito e tra i droni degli antagonisti.
Come iniziare
Di sicuro a tutti piacerebbe condurre il proprio drone da racing nelle competizioni a carattere internazionale.
La Drone Racing League e dalla World Drone Prix, sono ad oggi le gare di droni più importanti a livello mondiale.
Diventare piloti di droni da competizione richiede passione, tempo, dedizione ed investimenti. E’ consigliabile quindi iniziare con un drone semplice, e creare il proprio circuito indoor in casa, tanto per fare la mano con il radiocomando, gli ostacoli, senza far uso di visori FPV.
Il secondo passo poi, potrebbe essere quello di associare al proprio drone dei goggles per il pilotaggio FPV, per poi passare circuiti indoor con la presenza di gates, flags e altri elementi del circuito di gara (vedi articolo FPV Drone racing – Lo sport con i droni).
Infine, muovere i primi passi in competizioni a livello cittadino e regionale, per poi passare, se ci sono i presupposti a gare più impegnative.
Per maggiori informazioni riguardo ai droni da competizione si invita a visitare il Blog di 4mydrone.
Per altre informazioni sul drone racing leggere l’articolo “FPV Drone racing – Lo sport con i droni“.
Nota relativa al video e alle immagini: Il video, riportato a titolo esemplificativo, in questa pagina è stato realizzato e pubblicato sul canale YouTube da FAI Air Sports Channel che ne detiene la proprietà. Il video ha il solo scopo di facilitare una migliore comprensione dell’articolo. L’immagine presente nell’articolo e quella in evidenza in evidenza sono state realizzate da 4mydrone su foto di base del drone Eachine BAT QX105 – tratta dallo store Eachine (che ne è il leggitimo proprietario).