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Le specifiche dei componenti cui bisogna prestare attenzione prima di effettuare l’acquisto di un drone sono molteplici. A partire dai motori. La scelta dipende anzitutto dall’utilizzo che si vuole fare del dispositivo: se si tratta di un drone da gara, ad esempio, per partecipare all’FPV racing, l’esigenza primaria è quella di avere una altissima velocità massima. Se, invece, lo scopo per cui usate il drone è quello di installarvi una action cam per fare riprese dall’alto, allora le esigenze di cui avete bisogno sono diverse: avrete bisogno di maggiore controllo e stabilità e, magari, di una fotocamera ad alta risoluzione in grado di fare filmati in HD.
Come avrete capito, l’argomento è denso di variabili. Cercheremo, per aiutarvi a destreggiarvi nell’ampia gamma di componenti che il mercato offre, di capire quali sono le caratteristiche dei motori brushed e brushless e anche quale motore comprare in base al peso e alle dimensioni del drone.
Con spazzole o senza spazzole?
In inglese sono chiamati Brushed, stiamo parlando dei motori a spazzole, i “classici” motori che vengono montati sui droni giocattolo per bambini, oppure quelli rtf (ready to fly), che vengono comprati da chi utilizza il drone esclusivamente per hobby.
Il rotore interno è avvolto dal filo elettrico e ruota intorno a magneti con polarità opposta, quando il sistema viene alimentato dalla corrente elettrica, l’avvolgimento genera un campo magnetico che produce la rotazione del motore stesso e logicamente delle eliche a cui è collegato.
Questi motori hanno costo ridotto, ma ciò comporta anche dei limiti causati proprio dalla presenza delle spazzole, le quali, a causa dei movimenti di rotazione, causano scintille e surriscaldamento e richiedono una costante manutenzione. Tuttavia, dotati di questi motori, i droni sono semplici da equipaggiare e molto prestanti nelle partenze da fermi, ovvero il decollo e l’atterraggio, e nel movimento verticale.
Al contrario, i motori brushless sono più adatti per i droni professionali, in quanto garantiscono un numero maggiore di ore di volo e consentono un maggior risparmio energetico .
Il meccanismo di funzionamento è completamente diverso: i magneti sono fissati sul rotore, mentre gli avvolgimenti sono fissi e all’esterno. L’alimentazione elettrica degli avvolgimenti crea il campo magnetico necessario per fa ruotare le calamite del rotore, che sono fissate sul rotore stesso, generando in questo modo il movimento.
I poli magnetici sono tre, invece che due, e sono alimentati a coppia per dare corrente agli avvolgimenti. Grazie al regolatore (ESC), la posizione del rotore e la tensione vengono sincronizzati per assicurare un funzionamento corretto.
Quindi, questi motori consumano meno energia, sono molto più potenti,richiedono un minor livello di manutenzione e quindi meno fastidiose ricerche dei pezzi di ricambio. Altri pregi di questa tipologia di motori sono la rapidità e la precisione di risposta ai comandi del velivolo.
Il peso e le dimensioni dei vostri quadricotteri incidono enormemente sulla scelta del motore. In base al peso dovete anche regolarvi per la dimensione delle eliche.
Infatti, se il peso non viene calcolato nel giusto modo, il vostro drone non potrà nemmeno prendere quota. Dunque non è questione di tecnologia ma di calcolo e dimensioni. Generalmente, una volta calcolato il peso, il motore deve essere in grado di dare il doppio della spinta al drone, in un rapporto peso/potenza che è 2:1. Questo rapporto, per quanto riguarda i droni da gara, può arrivare fino a 8:1, ma in questo caso il controllo e il pilotaggio del drone stesso diventano molto più complicati.
Il peso è importante anche per quanto riguarda le autorizzazioni ENAC (prestate attenzione perché sopra i 300 grammi cambia la tipologia di attestato da conseguire), anche se il peso può consentire una maggiore resistenza al vento (per i più appassionati: esistono anche dei droni che consentono in caso di vento il ritorno automatico alla postazione d’origine).
Passiamo ora in rassegna, in funzione del peso, tutta la componentistica che dovrete installare sul vostro drone.
Il peso può essere comunque ridotto eliminando tutti quegli accessori che sono inutili al fine della prestazione stessa e le cui funzioni non vanno a potenziare le performance. Un esempio può essere costituito dai sensori e le luci al led: se siete dei piloti professionisti e dovete svolgere delle missioni in condizioni critiche, allora sceglieteli leggeri, ma se è un puro sfizio. Anche la scelta della telecamera deve essere effettuata basandosi su questi canoni.
Tuttavia, se preferite un drone per le riprese aeree allora non potete risparmiare sul peso per il “camera mount” che è il dispositivo sul quale viene montata la camera. Questo piccolo apparecchio consente l’assorbimento delle vibrazioni in modo che al video e alle foto non venga data una visione troppo mossa. Il gimbal, o camera mount, è dotato di caratteristiche diverse in base al numero di assi (2 o 3): solo con quello a tre assi viene consentito il controllo dei movimenti verticali e orizzontali. Comunque, il gimbal è collegato al giroscopio che regola in modo automatico l’inclinazione del supporto aumentando in questo modo la stabilizzazione.
Dopo questa breve analisi, possiamo affermare che per i componenti di un drone è una questione di equilibri: la giusta combinazione tra motore, dimensioni ed elica deve far in modo che il vostro drone sia efficiente, che vi consenta i tempi di volo corretti e che l’esperienza di volo sia piacevole. Non cercate un motore che sia semplicemente potente, ma calibrate la potenza in base alla operazioni (riprese con la fotocamera, acrobazie o gare) che volete far compiere al drone. Prestate sempre attenzione al rumore dei motori: a breve, infatti, anche questo aspetto verrà regolamentato con leggi ad hoc – dato l’inquinamento acustico che sta raggiungendo livelli troppo elevati