Concetti base

Iniziamo definendo cos’è un quadricottero:

“Il Quadrirotore é un veivolo con una struttura portante
su cui sono installati quattro motori elettrici con relative eliche che ne permettono il volo. Il quadrirotore è comandato da terra, e vista la sua intrinseca instabilità dispone di un sistema di controllo in grado di mantenerlo con un assetto livellato.
Tale aeromobile multirotore così definito può essere anche classificato impropriamente come elicottero, pur essendo da quest’ultimo diverso per motivi tecnici, derivanti da evidenti differenze strutturali.”

E’ facile comprendere che un tale sistema a quattro motori presenti una struttura simmetrica rispetto ai suoi assi, cosa che rende un quadricottero più versatile e più facilmente manovrabile rispetto a un comune elicottero.

RollPitchYaw

Come si può vedere dalla figura un quadricottero possiede tre assi di libertà; in riferimento ad un sistema cartesiano si possono indicare in questo modo:
Roll (Rollio): rotazione del velivolo attorno all’asse X
Pitch (Becchegggio): rotazione del velivolo attorno all’asse Y
Yaw (Imbardata): rotazione del velivolo attorno all’asse Z

Il Throttle è il movimento verticale del velivolo.

L’Hovering è quella situazione in cui un velivolo (nel nostro caso un quadricottero) svolge un volo sostentato a velocità nulla e quota costante.

Una differenza rilevante fra un quadricottero e un elicottero sta nella presenza, in quest’ ultimo, del rotore di coda. Questo componente “anticoppia”, in un elicottero, permette di non avere una rotazione costante del velivolo su se stesso, in quanto si oppone alla coppia del rotore principale.
In un quadricottero, invece, la presenza del rotore di coda è superflua in quanto i rotori opposti ruotano nello stesso verso e ciò determina, ad una stessa velocità angolare di tutti e quattro i rotori, un’ accelerazione angolare nulla rispetto all’asse di imbardata.

x

Per avere un’ accelerazione angolare non nulla rispetto all’asse di imbardata occorre controbilanciare opportunamente la velocità angolare delle coppie di rotori che ruotano in senso opposto.
Esempio: aumentando la velocità angolare dei due rotori che ruotano in senso orario (e diminuendo quella degli altri due della stessa quantità in modo che la portanza totale risulti invariata ) ci sarà un aumento della coppia di reazione in senso antiorario che produrrà una rotazione del mezzo (imbardata) a sinistra.

Rotazioni angolari rispetto all’asse di rollio e beccheggio possono essere eseguite senza influire sull’ asse di imbardata.
Prendendo come riferimento la figura schematica illustrata sopra, per variare l’angolo di rollio occorre aumentare la velocità angolare dei motori 3 e 2, diminuendo della stessa quantità quella dei motori 1 e 4; questo provocherebbe uno spostamento del velivolo verso destra.
Stesso identico principio vale per l’asse di beccheggio.

Rispondi

Inserisci i tuoi dati qui sotto o clicca su un'icona per effettuare l'accesso:

Logo di WordPress.com

Stai commentando usando il tuo account WordPress.com. Chiudi sessione /  Modifica )

Google photo

Stai commentando usando il tuo account Google. Chiudi sessione /  Modifica )

Foto Twitter

Stai commentando usando il tuo account Twitter. Chiudi sessione /  Modifica )

Foto di Facebook

Stai commentando usando il tuo account Facebook. Chiudi sessione /  Modifica )

Connessione a %s...