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Abstract
Il seguente elaborato ha come scopo quello di presentare un progetto preliminare di un drone VTOL ibrido ad elevata autonomia chilometrica ed oraria che rispetti i requisiti assegnati dall’azienda ospitante Siralab Robotics. In particolare, essi sono: massima apertura alare di 1.6m, massimo peso a pieno carico di 2kg e decollo ad assetto verticale [fig.21]. È stato richiesto dalla suddetta azienda, per prima cosa, di verificare la fattibilità del progetto in termini di peso il quale è dipendente dalla potenza necessaria. Una prima iterazione ha permesso di rispondere in maniera affermativa a questa domanda, per questo la seconda richiesta è stata quella di analizzare nel dettaglio le fasi di salita, rotazione e crociera in termini di cinematica, potenza richiesta dal sistema propulsivo e deflessioni delle superfici di controllo per l’equilibrio. Per raggiungere gli obbiettivi richiesti, il primo step è stata la scelta della configurazione e dei parametri geometrici fondamentali tali da permettere una realistica posizione del baricentro, un elevato margine di stabilità longitudinale e una massa complessiva della sola struttura inferiore ai 2kg in modo d’avere capacità di carico aggiuntiva per il payload. Prima di analizzare l’intero profilo di missione, è stato consigliato dall’azienda ospitante di utilizzare il software XFLR5 per calcolare i coefficienti aerodinamici d’interesse. Il software in questione non fornisce direttamente i coefficienti, per questo è stata necessaria un’interpolazione a posteriori, con il software Matlab, dei dati ricavati dalle simulazioni in XFLR5. Unendo quest’ultimi ad un modello sperimentale della spinta dell’elica {20}, è stata possibile l’analisi delle tre fasi suddette. Poiché la crociera è la condizione di maggiore interesse per il drone in oggetto, è stata calcolata in conclusione, grazie ad un modello sperimentale di scarica della batteria {25}, l’autonomia chilometrica ed oraria al variare della velocità di trim.