Aeromodellismo dinamico
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L'Aeromodellismo dinamico è l'hobby che ha per fine la realizzazione di modelli in scala ridotta di aerei volanti. Il volo può essere libero, condizionato solo dalle leggi dell'aerodinamica, dalla gravità e dal movimento dell'aria, oppure può essere comandato a distanza via cavo o tramite radiocomandi.
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[modifica] Generalità
Tecnicamente l'aeromodello è un'aerodina che opera in un fluido (aria) a basso numero di Reynolds. Gli aeromodelli sfruttano gli stessi principi su cui si basano tutti gli aeroplani, grandi e piccoli. Gli aeromodelli suscettibili di comando a distanza presentano delle superfici mobili di comando, azionabili dal pilota, che possono essere il timone di direzione, i flap, gli alettoni, l'elevatore, gli aerofreni ecc..
I metodi di costruzione degli aeromodelli possono essere svariati, si va dalla realizzazione con carta/legno in particolare la balsa (un legno molto leggero dalla densità di 150-160 kg/m³) agli attuali materiali compositi e al Depron, un materiale simile al polistirolo espanso utilizzato in edilizia come isolante, e sugli aeromodelli perché resistente ma leggero.
[modifica] Radiocomandi
A seconda delle normative nazionali, è possibile utilizzare radiocomandi FM/AM (o con altre modulazioni digitali) operanti nelle bande di frequenza dei 26, 27, 35, 40 e 72 MHz. In particolare, in Italia la banda dei 35 MHz è stata riservata ai soli modelli volanti. Negli ultimi anni si stanno diffondendo anche radiocomandi operanti sulla banda ISM a frequenza di 2,4GHz, che grazie alla maggiore larghezza di banda permettono a più piloti di operare simultaneamente sulla medesima banda senza che i loro comandi interferiscano.
[modifica] Classificazione sportiva degli aeromodelli
Nella classificazione FAI delle varie specialità sportive aeronautiche, la categoria degli aeromodelli è contraddistinta dalla lettera F ed è a sua volta suddivisa nelle seguenti categorie principali:
- F1 - Modelli a Volo Libero
- F2 - Modelli a Volo Vincolato Circolare (VVC)
- F3 - Modelli a volo radiocomandato
- F4 - Riproduzioni
- F5 - Modelli a propulsione elettrica
[modifica] F1 - Aeromodelli a volo libero
Nella pratica sportiva con aeromodelli a volo libero, la durata del volo è l'elemento centrale della competizione, con dei limiti massimi stabiliti per evitare situazioni particolari in cui il risultato è falsato, ad esempio, da una corrente ascensionale eccezionale. Gli aeromodelli a volo libero sono normalmente lanciati a mano e l'eventuale motore è utilizzato esclusivamente per raggiungere la quota da cui sarà poi cronometrato il volo planato, tranne per la categoria da sala in cui invece l'intero volo avviene durante la scarica del motore a elastico. Gli aeromodelli a volo libero sono suddivisi a loro volta in diverse categorie. Le categorie principali sono:
- F1A - Veleggiatori
- F1B - Aeromodelli a elastico
- F1C - Motomodelli
- F1D - Modelli da sala
- F1E - Veleggiatori da pendio
- F1G - Coupe d'Hiver
- F1H - Veleggiatori sport
[modifica] F2 - Aeromodelli a volo vincolato circolare
Le categorie ufficiali del VVC o CL (Volo Vincolato Circolare o, in inglese Control Line o U-Control dalla forma ad U della manopola che ogni pilota usa per comandare l'aeromodello) sono 4 e, seguendo la denominazione ufficiale sportiva F2, sono contrassegnate con lettere alfabetiche:
- F2A - Velocità speed
- F2B - Acrobazia
- F2C - Team Racing
- F2D - Combat
[modifica] F2A - Speed
In questa categoria del volo vincolato circolare, la vittoria è legata al raggiungimento della massima velocità. Per dare un'idea delle grandezze in gioco, basti pensare che nei record attuali sono stati superati i 300 Km/h. Elio Zanin ha stabilito il record di velocità superando i 330 km/h con modelli propulsi da pulsogetto. Nella categoria attuale per i modelli da velocità FAI si richiede una cilindrata non superiore a 2,5 centimetri cubici. Questi modelli arrivano a superare i 300 km/h ma raramente si sono raggiunti i 299Km/h, dopo avere apportato un allungamento dei cavi di pilotaggio a 19.90 mt. La misura dei cavi di 19,90m infatti determina una velocità spazio tempo calcolata su 9 giri. (3600sec. in 9 giri, / 12 = 300 km/h)
[modifica] F2B - Acrobazia
In questa categoria il pilota vola col proprio modello telecontrollato eseguendo un programma di figure acrobatiche. Tale programma segue un Regolamento FAI (Federazione Aeronautica Internazionale) e si compone di 12 figure comprendenti loopings rotondi, quadrati e triangolari, nonché otto orizzontali e verticali, eseguiti con l'aeromodello sulla superficie della semicalotta sferica di cui il pilota è il centro geometrico. La somma dei punteggi ottenuti moltiplicando i coefficienti di difficoltà di ciascuna figura per i voti di una giuria, determina la classifica finale nelle gare di questa categoria.
[modifica] F2C - Team Racing
Tre piloti controllano 3 differenti modeli nel cerchio di pilotaggio. Questa disciplina anche conosciuta come INSEGIMENTO ha come l'obietivo finale, il compimento di una base di 200 giri, nel minor tempo possibile. I piloti hanno l'obbligo di pilotare dei modelli euquipaggiati con serbatoio standard con capienza di 7 Cm3 e propulsi da motori di 2,5 cc. La poca capienza del serbatoio fa sì che i modelli devono fare diversi rifornimenti nel corso della manche e l'abilità dei raceristi è quella di andare velocissimi in volo ed effettuare un numero di rifornimenti minore possiblie in un tempo minore possibile. Vince la coppia Pilota-Meccanico che saprà gestire al meglio le 3 componenti durante la manche. la velocià media dei modelli in questa categoria è di 210 km/h.
[modifica] F2D - Combat
Il Combat è come un duello di zanzare. Due persone volano contemporaneamente con i loro modelli telecontrollati e tentano di tagliarsi una coda in carta crespata, di 3 m di lnghezza, attaccata ai rispettivi modelli.
il tutto si svolge in un cerchio di 40 Mt. diametro tracciato su di un prato due piloti controllano i rispettivi modelli ai quali sono attaccate delle code di differente colore (una per ciascun modello) attaccate tramite uno spago nella parte posteriore del modello. L'obbiettivo è tagliare la coda all'avverario con l'elica del motore e mantenere in volo il proprio aereo. 100 punti sono accreditati per ogni taglio fatto all'avversario più il punteggio per ogni secondo di volo effettuato. I modelli, come vedrete nelle foto qui sotto, sono ridotti al minimo indispensabile per volare: un'ala con il supporto motore nella parte anteriore ed un elevatore mobile nella parte posteriore. I modelli così detti Europei sono costruiti in legno di balsa con un bordo di attacco frontale in polistirolo rivestiti in carta molto rigido. Molti dei modelli americani invece, sono costruiti interamente in polistirolo e ricoperti in film plastico con la parte terminale in fibra di carbonio al quale è fissato l'elevatore. La caratteristica principale di questi modelli è la manovrabilità che unita alle doti di robustezza e velocità diventano vere e proprie macchina da combattimento volante. La robustezza fa si che in caso di collisione aerea o crash a terra, questi devono essere al piu' presto riparati per poter riprendere il volo nel più breve tempo possibile. Generalmente per una competizione importante si deve disporre di una dozzina di modelli e qualche motore. L'alto numero di modelli distrutti porta ad un altro aspetto del Combat. I piloti attivi sono molti e sono forzatamente una massa dei consumatori e/o produttori. Molte persono infatti acquistano direttamente modelli già costruiti e pronti al volo ma nel contempo atrettanti preferiscono costruirsi le proprie macchine volanti. Dietro la tecnica usata per un'efficente produzione, c'è un interessante studio di preparazione maturata in anni di competizioni per adattarsi al meglio al proprio stile di pilotaggio. La velocià media di un modello F2D combat in gara è di 150 km/h. Riflessi e buona preparazione atletica sono doti indispensabili per praticare uesto sport.
[modifica] F3 - Aeromodelli a volo radiocomandato
La categoria del volo radiocomandato si suddivide in diverse sottocategorie di gara riconosciute dalla FAI:
- F3A - Acrobazia
- F3B - Veleggiatori multitask
- F3C - Elicotteri
- F3D - Corsa tra piloni (Pylon racing)
- F3F - Veleggiatori da velocità in pendio
- F3J - Veleggiatori da durata con traino a mano
- F3K - Veleggiatori multitask con lancio a mano
Al di fuori della categorizzazione di gara possiamo poi distinguere diverse tipologie di aeromodelli radiocomandati:
- Motoalianti
- Aerei acrobatici
- Trainer
- Riproduzioni
- Aerei 3D
- Aerei 4D
[modifica] F3J - Veleggiatori da durata
[modifica] Regolamento internazionale FAI
La gara consiste in più ripetizioni (round) di una prova singola in gruppi di più concorrenti (minimo 6) che competono tra loro nel medesimo tempo operativo di 10 minuti, in modo tale che tutti i concorrenti del medesimo gruppo si trovano a volare nelle medesime condizioni. All'inizio del tempo operativo della prova, pari a 10 minuti, il modello, un veleggiatore privo di motore, viene trainato in quota da un cavo in monofilamento di nylon lungo non più di 150 metri messo in tensione dalla corsa di due aiutanti. Una volta libero dal cavo di traino, il concorrente guadagna tanti punti quanti sono i secondi in cui resta in volo, ma non può rimanere in volo oltre la fine del tempo operativo. Il completamento del tempo operativo richiede solitamente lo sfruttamento di correnti ascensionali termiche. L'atterraggio può fruttare un abbuono in dipendenza della distanza tra il punto in cui si arresta il naso del modello ed un bersaglio assegnato al concorrente. Secondo le regole FAI in vigore a partire dall'anno 2009, 100 punti di abbuono vengono concessi per atterraggi entro 20 cm dal centro del bersaglio, 99 punti per atterraggi tra 20 e 40 cm, e così via fino a 2 metri; da 2 metri a 15 metri vengono detratti 5 punti per ogni ulteriore metro di distanza, e nessun abbuono viene concesso per atterraggi ad oltre 15 metri dal centro e fino a 75 metri; se l'atterraggio avviene ad oltre 75 metri viene attribuito punteggio nullo all'intera prova. Rimanere in volo oltre la fine del tempo operativo comporta la perdita dell'abbuono di atterraggio e una penalizzazione di 30 punti sul punteggio del volo. In ogni gruppo di volo i punteggi dei concorrenti vengono normalizzati a 1000 attribuendo 1000 punti al punteggio grezzo più alto, e un numero di punti millesimali agli altri proporzionale al punteggio grezzo riportato. In questo modo il punteggio di prove diverse può essere confrontato anche in presenza di condizioni meteorologiche differenti. Se una gara comprende fino a 5 round, il punteggio finale di ciascun concorrente risulta dalla somma dei punteggi dei singoli round; se vengono disputati almeno 6 round al concorrente è consentito scartare il peggior punteggio riportato. In base alla classifica finale vengono poi disputati uno o più round di finale, in un unico gruppo, per i migliori classificati con un minimo di 9 concorrenti. In questi round di finale, detti fly-off, il tempo operativo della prova è aumentato a 15 minuti. Dai risultati dei fly-off si ottiene la classifica che determina il vincitore della gara.
[modifica] Regolamento nazionale italiano
Per le gare di campionato italiano F3J si applicano le regole FAI, con la differenza che il traino in quota è effettuato con l'impiego di un verricello elettrico di caratteristiche determinate, con l'uso di 300 metri di cavo monofilamento di nylon e di una puleggia di rinvio posta a 150 metri di distanza dal punto di lancio.
[modifica] Tecnica
Il regolamento FAI prescrive regole piuttosto lasche per quanto riguarda le caratteristiche dei modelli. Allo stato attuale dell'evoluzione tecnica vengono solitamente impiegati veleggiatori realizzati in stampo in materiali compositi (fibra di vetro, fibra aramidica e di carbonio), con aperture alari comprese tra 3 e 4 metri, e masse comprese tra 1,5 e 2,5 kg.
[modifica] F3K - Veleggiatori con lancio a mano
[modifica] Origini
Negli anni 1978-79 Dave Thornburg, Joe Wurtz e altri, nel sud della California, danno vita ad una serie di competizioni per veleggiatori esclusivamente lanciati a mano. La competizione non prevedeva nessun limite di apertura e l’unica prova da eseguire era costituita da 3 lanci consecutivi con tempo massimo di volo di 2 minuti. I modelli prendono il nome di HLG (Hand Launch Glider) ovvero veleggiatori da lancio a mano. Vengono lanciati come un giavellotto, ma si hanno anche i primi tentativi di lancio afferrando il modello per l’estremità alare. Questa tecnica viene chiamata SAL (Side Arm Launch), ma ha scarso successo viste le fragili strutture centinate usate al tempo. Durante gli anni ’80 e ’90 la categoria si evolve e si sviluppa anche in Germania. Viene fissata l’apertura alare massima di 1,5 metri e si introducono prove multiple. Il lancio continua ad essere, principalmente, a giavellotto ed i modelli a struttura centinata. Le altezze raggiunte sono dell’ ordine dei 15-18 metri, notevoli dato il modo di lanciare. Nel 1999 la FAI emette il primo regolamento internazionale in forma provvisoria e la classe dei modelli assume la sigla attuale di F3K. Negli anni seguenti due innovazioni trasformano profondamente la categoria:
- l’introduzione del lancio a disco
- lo studio di profili appositamente studiati
La prima innovazione ha consentito di raggiungere altezze di lancio almeno doppie rispetto al lancio a giavellotto, ma ha richiesto una costruzione diversa del modello. Costruzioni in materiali compositi, con fibre di rinforzo di vetro, carbonio o aramidiche in una matrice di resina, in grado di reggere le maggiori sollecitazioni a cui viene sottoposta l’ala, hanno preso il posto delle strutture centinate. La seconda innovazione, dovuta principalmente a Mark Drela (professore al MIT e modellista), ha incrementato in modo significativo le prestazioni dei modelli. La prima versione del suo Super Gee ha rappresentato una pietra miliare ed un punto di svolta, sia da un punto di vista progettuale che costruttivo. Dal 2008 la categoria è ufficialmente riconosciuta dalla FAI; come tale, nei prossimi anni verranno disputati Campionati Mondiali e Continentali.
[modifica] I modelli
I moderni modelli da F3K si sono assestati ad un notevole livello tecnologico e salvo qualche variante, si possono considerare quasi monotipo. Gli unici criteri fissati dalla FAI per la categoria sono:
- Apertura alare massima 150 centimetri
- Peso massimo 600 grammi
- Lancio a mano
Le ali dei modelli sono per la maggior parte costruite in stampo o in polistirolo ricoperto, con uso di fibre di vetro, carbonio, aramidiche. Le fusoliere sono composte da un bulbo, detto pod, che contiene la parte elettronica e da un tubo conico di coda, detto boom, sono ormai esclusivamente in carbonio. Gli impennaggi di coda sono realizzati in balsa o polistirolo ricoperti in fibra di vetro o fibra aramidica. Altri componenti non essenziali sono generalmente evitati. I modelli sono leggeri (intorno ai 300 grammi), ma robusti in quanto devono reggere le sollecitazioni imposte dal lancio che, al momento del rilascio del modello dalla mano, può raggiungere velocità superiori a 100 km/ora. Con tale velocità di partenza i modelli possono raggiungere altezze variabili da 40 a 60 metri per poi iniziare il loro volo nell’aria che li circonda. Grande importanza ed attenzione è richiesta dalla messa a punto del modello.
[modifica] Il lancio
Il modello viene tenuto per l'estremità di un'ala (sinistra se si è destri, destra se si mancini) dove è posto un piolo apposito, che viene trattenuto tra il dito indice e medio della mano. Con un minimo di 3 passi ed una rotazione di 450 gradi (1 giro ed ¼) vengono impresse velocità e direzione di lancio; l’ultimo quarto di giro imprime l'accelerazione accelerazione più intensa. Più che la forza fisica del lanciatore risulta determinante la velocità di rotazione, dovuta all’elasticità muscolare.
[modifica] La gara
La gara si svolge attraverso una serie di prove che vengono fatte da gruppi di 5 o piu’ concorrenti contemporaneamente. Questo permette di far volare un intero gruppo nelle medesime condizioni atmosferiche ed il punteggio è normalizzato nell’ambito del gruppo. Il lancio in gruppo e la limitazione del tempo massimo di volo concorrono a ridurre notevolmente l'incidenza del caso sulla classifica di gara. L'abilità di pilotagio, e la capacità di individuare e sfruttare le piccole ascendenze che si formano vicino al suolo risultano più importanti della capacità di lanciare più in alto degli avversari. Non è strettamente necessario andare più alto degli altri se si è capaci di individuare e sfruttare quelle piccole termiche che si formano vicino al suolo. Il risultato dipende dalla capacità del pilota di interpretare con la migliore tattica la finestra di lancio che gli è stata assegnata.
[modifica] F4 - Riproduzioni
Categoria di aereomodelli in scala costruiti riproducendo l'estetica di aerei già esistenti. Ci sono inoltre le semiriproduzioni, che riprendono poco fedelmente le linee di aerei già esistenti.
[modifica] F5 - Aeromodelli a propulsione elettrica
Categoria aeromodelli costruiti con materiali leggeri come il depron, la balsa e fibre di carbonio/vetro. Ultimamente sono motorizzati con propulsori brushless e alimentati con batteria al litio "LIPO". Ora di modelli elettrici ve ne sono svariate categorie, dai più semplici ai più grandi e complessi. Tipi Motori a spazzola: aeromodelli con questi motori sono generalmente aerei-scuola con apertura alare inferiore al metro e mezzo, o piccoli motoalianti. Motori brushless: sono motori molto più prestanti che gli spazzola e non hanno bisogno di manutenzione, questo però è abbinato ad un maggior costo, causa la necessità di regolatori trifase. con motori brushless si possono trovare: Aerei di qualsiasi tipo, Elicotteri dalle versioni piccole 6 canali (classe 400-450)fino a classi 600 o superiori (diametro rotore 1m) spinti anche da motori 8-10 celle lipo (ogni cella è 3,7 Volt)con 770 giri minuto/V ed assorbimenti massimi di 80A. questi motori sono di solito Outrunner, cioè con la cassa esterna che ruota per contrastare l'aumento di temperatura. Vi sono poi le Ventole Intubate, aerei lunghi 1 metro o più con una ventola da 5 o più pale all'interno della fusoliera, questi aeromodelli simulano i jet a reazione, sono la copia elettrica delle vecchie ventole a scoppio degli aeromodelli maggiori, che però ora sono state sostituite da modelli a turbina. Questi piccoli velivoli solitamente in depron possono raggiungere notevoli velocità, superando i 200 km/h. Possono essere equipaggiati da Lipo 3 celle (11,1v) fino a 5 celle (18v) vi sono però modelli auto costruiti o modificati che montano iper-motori con 10 celle, come i Mega modelli che raggiungono le dimensioni dei turbina (lunghezza >2m)
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[modifica] Collegamenti esterni
- FAI - Il sito della Fédération Aéronautique Internationale
- FIAM - Il sito della federazione delegata dall'AeCI per la gestione dell'aeromodellismo sportivo
- FANI - Associazione concorrente alla FIAM
- F3K ITALIA - Sito ufficiale della categoria.
- AMKI - Sito ufficiale dell F2D combat AMKI - Associazione Modellistica Kombat Italia -
- Baricentro.org - Portale Italiano che raduna appassionati di aeromodellismo e aeronautica
- Baronerosso.net - Portale Italiano di aeromodellismo, elimodellismo, automodellismo, navimodellismo
- ToflyRc.com - Portale Italiano dedicato agli elicotteristi e agli aeromodellisti
