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Integrare le celle solari negli aerei senza pilota: maggiore efficienza e autonomia fino a 4 volte superiore

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Un team di ricercatori internazionali sta lavorando per integrare le celle fotovoltaiche nei veicoli aerei senza pilota. Risultati? Costi ridotti, più autonomia ed efficienza energetica.
LEGGI QUI LO STUDIO.

UAV (Unmanned Aerial Vehicle)

Quando parliamo di aerei senza pilota, ci riferiamo ai cosiddetti UAV (Unmanned Aerial Vehicle), la cui traduzione esatta sta infatti per ‘velivoli senza controllo umano’. Un team di esperti internazionale sta lavorando per identificare i parametri necessari al fine di integrare celle solari su questi mezzi.

Lo studio aerodinamico del gruppo di ricerca, chiamato ‘Optimization of the solar energy storage capacity for a monitoring UAV’, si basa su una serie di equazioni e su un modello utilizzato come prototipo.

Quest’ultimo infatti, progettato in 3D con il software AutoCAD, è stato importato in MatLab, un programma di simulazione, che ha permesso agli accademici di verificare il comportamento dell’UAV in diverse traiettorie di volo. Ma capiamo prima nello specifico come funzionano dei velivoli simili.

Veicoli aerei senza pilota

I veicoli aerei senza pilota integrano sistemi di propulsione, moduli di comunicazione e sensori, consentendo a un operatore di eseguire azioni di volo autonome o controllate a distanza. Gli UAV infatti, offrono importanti vantaggi per l’esplorazione di luoghi remoti, sia per la loro versatilità, sia perché sono molto più economici dei mezzi con l’equipaggio.

Il team di esperti, provenienti da diversi parti del mondo come l’Università Autonoma di Madrid o la Scuola Politecnica di Chimborazo dell’Ecuador, ha pensato di usare il fotovoltaico per alimentare i dispositivi UAV e ottimizzarne il funzionamento, concentrandosi soprattutto a migliorare il processo di carica della batteria proprio grazie all’uso di celle solari.

I risultati

Sfruttando infine dei particolari algoritmi, il gruppo ha calcolato l’alimentazione elettrica, la capacità di stoccaggio, i costi, la tensione e il peso della pila, nonché la superficie e l’efficienza dell’unità fotovoltaica, insieme alle dimensioni e alle esigenze operative dell’UAV. Da questa integrazione, i risultati emersi sono stati ottimi.

Il team ha scoperto che è così possibile aumentare la capacità di autonomia del sistema fino a 4 volte, grazie all’energia solare utilizzata per alimentare un UAV ad ala fissa. Nell’uso di tali tecniche, vanno anche considerate le condizioni meteorologiche che comprendono alcune variabili come l’irraggiamento, la temperatura, la velocità e la direzione del vento, oltre che la pressione atmosferica e l’umidità.

Si otterrà alla fine una batteria dalle prestazioni migliori, ed essenziale per ottenere tempi di volo più lunghi per gli aerei, soprattutto durante le missioni di video sorveglianza. Ma le analisi su questi di processi sono ancora agli esordi, e destinate a raggiungere nuovi obiettivi e traguardi futuri ancora più importanti.

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