Primo Drone Solare home-made al mondo, Ardupilot-based (invito a tutti voi)

quindi se ho capito bene, finchè c'è luce diciamo di "mezzogiorno", l'aereo sarebbe in grado di volare per tempo indefinito?

sarebbe bello avere qualche informazione in più, in particolare che tipo di celle e con che rendimento (teorico e reale), se siete partiti da un modello di glider esistente o è un custom (magari disegnato pure da voi!)

forse un giorno avrò tempo anche per gli aerei, chissà :grin:

Si con un bel sole pugliese di mezzogiorno estivo potrebbe volare per tempo indefinito!

L aereo e del tutto custom made, progettato dal mio socio come tesina di perito aeronautico usando XFLR5 per l aerodinamica e solidworks per la struttura, realizzato poi tutto in fibra e balsa. :slight_smile:

I pannelli sono 24 celle in configurazione 12s2p, con vari magheggi per avere solo due fili che vanno alla coda (in pratica la coda 2s2p e connessa in serie alle due ali da 10celle messe a loro volta in parallelo), i pannelli sono policristallini caseless (senza vetro, dei sottilissimo fogli di silicio che si rompono solo a guardarli) montati su un sottilissiimo supporto di poliuretano ancorato a un asta di carbonio flottante nell ala. Hanno rendimento 16%.
Il problema principale e rappresentato dalla copertura dell ala, che e` estremametne trasparente ma appean l angolo di incidenza del sole aumenta inzia a riflettere troppo.

uhmm mi sembra di aver già visto da qualche parte la costruzione di quest'ala... forse sul baorne rosso? ma taanto tempo fa.

il fatto che la coda sia in serie, non vuol dire che se la coda non è ben assolata blocca anche la produzione delle ali?

Complimenti.

Complimenti per la realizzazione!!

Una domanda: come mai avete montato le celle sotto la protezione e non sopra come se fossero parte dell'ala?

marco

Possibile che tu lo abbia visto sul Barone, avevo caricato li delel foto quando lo avevamo costruito.

Le celle sono sotto il trasfarente perche non e possibile avere profili con una cosi grande parte piatta sul dorso che mantengano efficienze accettabili :wink: Oltretutto sono cosi fragili che se non fossero coperte e su un supporto flottante si distruggerebbero alla minima manovra un po "cattiva"

La coda non va mai in ombra, perche e sopra il timone, abbiamo fattoun a "T tail" apposta :slight_smile:

più che l'ombra in se pensavo che virando cambia l'inclinazione del sole e quindi la produzione e quindi si comporta da utilizzatore. ma in realtà questa inclinazione varia pure sulle ali quindi penso che si compensi

Tanto di cappello, davvero bravi ! :slight_smile:

Un video però non guasterebbe :wink:

Sicuro dell interesse di molti di voi verso l oggetto del messaggio, ho aperto questo topic per invitarvi tutti a venire a vedere il modello in esposzione alla fiera di milano, il
9-10-11 Novembre, PAD 8.

..domani allora una vista è certa :stuck_out_tongue:

lesto:
più che l'ombra in se pensavo che virando cambia l'inclinazione del sole e quindi la produzione e quindi si comporta da utilizzatore. ma in realtà questa inclinazione varia pure sulle ali quindi penso che si compensi

Non è un Aermacchi MB-339. :grin: :grin:
Suppongo l'abbiano pensato più come aliante, con variazioni minime dell'assetto.

se curvi pieghi, anche se sai un aliante, e se pieghi cambi l'inclinazione. in oltre così diamo per scontato un sole a picco, quando potrebbe essere "sgembo" in caso di volo mattutino o pre-serale

edit: vorrei delle info in più...
peso delle celle, potenza a piena insolazione, e dove diavolo le avete trovate!

Bravi !

Vorrei far notare che, essendo nella Sezione MegaTopic, si presuppone che i nostri amici (mi associo ai complimenti!) fossero disposti a dare molte più informazioni, p.es. uno schema a blocchi e magari anche quello elettrico, oltre al firmware usato, invece finora abbiamo una bella foto e qualche risposta "fumé", se è così ancora forse il Topic è più uno spot pubblicitario NON a fini di lucro che un progetto da MegaTopic dove chi presenta progetti lo fa mettendo tutte le informazioni del caso a disposizione.
E la cosa è importante perché in passato sono già stati rimossi molti Topic quando si è visto che l'autore alla fine le info non le dava, il fatto che questo sia un bellissimo lavoro non credo che possa rappresentare comunque un'eccezione altrimenti si crea un precedente, per cui esorto il Moderatore a verificare se esistano le corrette condizioni di permanenza del topic in questa Sezione o se piuttosto non vada spostato in Hardware, giusto perché di software non mi pare si sia parlato molto. Niente di personale, ovviamente, solo rispetto delle regole per cui ci stiamo battendo da oltre un anno, ormai.

complimenti bel progetto :), ma perche non avete pensato ad un aliante??? un mio amico ha un aliante, ed usa il motore solo per prendere quota, e poi vola per un bel po senza usarlo.. cosi risparmiereste parecchia batteria

LUSA - Low cost Unmanned Solar Aircraft,

Vi chiedo gentilmente di farcele qua le domande (gruppo aperto, le faate e noi pubblichiamo domanda + risposta) perche senno devo sempre riscrivere le solite 10 cose su tutti i forum in cui abbiamo psotato il progetto. Tutte le informazioni (semplificate per i ns prof) occupano qualcosa come due tesine da 50 pagine, ovvio che e` un po dura dire tutto :slight_smile:

I pannellelli comunque sono dei grade B sharp caseless, cioe` dei pannelli, policristallini nel nostro caso, con i bordi rovinati, funzionano coem prima ma non ha senso incapsularli nel vetro e venderli, quindi sono finiti su Ebay.com e li li abbiamo comperati.

per l ombra... quoto lutnete che ha detto che non e un caccia trainer, diciamo che l unica furbata necessaria e` stato mettereil piano di coda SOPRA il timone in modo tale che essa non venisse messa in ombra da un componente dell aereo stesso :smiley:

Quoto.

posto sperando che al massimo il topic venga spostato :wink:

avete provato l'aereo a un'altitudine di circa 1000-2000 piedi? perchè a quelle altitudini inizia già a farsi sentire il fenomeno di turbolenza e la cosa fa piegare le ali, essendo le celle molto fragili volevo sapere se avete già riscontrato problemi di questo tipo :wink:

si può avere il codice naca del profilo alare e quello dei piani di coda? XD

studiando anche io aeronautica diciamo che la cosa mi interessa, infatti con un compagno di convitto vorremmo costruire un drone autonomo al 100% anche noi, con tanto di atterraggio e decollo dotato di telemetria e possibilità di rilevamenti fotografici del suolo (insomma un vero e proprio uav che potrebbe essere usato anche a scopi militari o di ricerca e soccorso) a determinate coordinate oppure a intervalli di tempo su una rotta prestabilita.

il tutto basato su gps e sistemi di navigazione inerziale, nonchè qualche bel problema di ortodromia e lossodromia XD

secondo voi celle solari quali
http://www.robot-italy.com/it/270x90mm-rc-ultra-flexible-solar-cell-with-adhesive.html
sviluppate appositamente per modelli rc potrebbero essere più indicate? (insomma sono più flessibili il che permette aperture alari, o lambda, più elevati e quindi avere maggiore portanza secondo la formula Fp=1/2d(v^2)sCp con d la densità in quota, v la velocità, s la superficie alare e Cp il coefficiente di portanza).

avete provato a mettere il modello in una galleria del vento?

scusate le mille domande :stuck_out_tongue:

superlol, il modello non è al 100% autonomo, ma le celle fanno da "sostegno" alla batteria.

Ti dirò, l'idea dell'aereo solare autonomo al 100% (quindi il giorno produce anche per la notte) affascina anche me, e ne esistono già almeno 2 prototipi che hanno volato dimostrando che è possibile con tanto di equipaggio umano.

Sull'RC è più facile perchè hai meno peso morto da portati appresso (niente carico umano, niente sistemi doppi o tripli, camere pressurizzate etc). L'idea di base è un glider con possibilità di sfruttare le termiche, in talò caso il motore potrebbe rimanere spento anche per ore, ma un livello di autonomia per cercare le termiche richiede un ottimo controllo degli ostacoli e predizione degli spostamenti..

per quanto riguarda le celle solari, ci sono 2 fattori da tenere in conto: potenza espressa/peso (quindi W/g) e potenza al metro quadro (quindi W/m^2)

(un bel sito http://www.sky-sailor.ethz.ch/)

dato che un glider ha delle superfici molto ampie, tendo a dare molto più risalto al primo parametro, perhè ho notato che il rapporto g/m^2 è abbastanza costante in base alla tipologia dei pannelli solari.

escludiamo a priori i pannelli solari al gallio, che anche se hanno delle rendite (sulla carta) del 30%, hanno prezzi proibitivi e non le ho trovate in giro.

prendiamo i pannelli che hai linkato (uso i valori più alti, perchè spesso riportano solo questi ed è giusto fare i conti ad armi pari):

Tensione Tipica 10.5V
Corrente Tipica 125mA
Peso 5.9gr
Misure Esterne(millimetri) 270x90 = 0.27*0.09 = 0.0243m^2

quindi abbiamo 1.3W a pannello;
W/g = 0.22245 (usa almeno 3 cifre) <-- un valore di 0.2 è molto buono! molto leggeri
W/m^2 = 53.49 <-ma un poco scarsi in efficienza

(altri pannelli a caso, li calcolo al momento quindo non so cosa ne esca)

http://www.robot-italy.com/it/253x75mm-ultra-flexible-solar-cell-1.html
Tensione Tipica 19V
Corrente Tipica 60mA
Misure Esterne(millimetri) 253x75 = 0.0189m^2
Peso 13gr

W = 1.14
W/g = 0.08769
W/m^2 = 60.07

http://www.robot-italy.com/it/253x150mm-ultra-flexible-solar-cell-1.html
Tensione Tipica 19V
Corrente Tipica 120mA
Misure Esterne(millimetri) 253x150 = 0.03795 m^2
Peso 26gr

W= 2.28
W/g = 0.08769
W/m^2 = 60.07

Tensione di picco: 5.5V
Corrente di picco: 170mA
Potenza di picco: 0.935W
Dimensioni: 100(L)x75(W)x1.5(H) mm = 0.0075m^2
Peso: 33g

W = 0.935
W/g = 0.02833 <--pesanti
W/m^2 = 124.46 <--ma efficienti

Typical VOC: 10.5 Volts
Typical ISC: 125 mA
Total Size: 270mm x 90mm
Weight: 5.9g
(identico al primo!)

http://www.jasolar.com/webroot/products/support.php
W=4.33
W/g = ?
W/m^2 = 177 <--molto efficienti

http://www.q-cells.com/en/products/solar_modules.html#13366
Nominal power 200 – 210 Wp (facciamo 205W ahah)
Format 1348 mm x 1000 mm x 50 mm (including frame) = 1.348m^2
Weight 16 kg = 1600g

W = 205
W/g = 0.12 <-- non male, da cosiderare che questo è un modulo completo, quindi probabilmente parte del peso è struttura che non si ha usando le celle
W/m^2 = 152 <-- molto efficienti

si lesto capisco questi parametri ma il problema sono anche le dimensioni:
il prodotto deve stare su un'ala che deve avere un ottimo profilo alare che diminuisca il più possibile la resistenza ed aumenti la portanza (che sono parametri in parte collegati).

l'ultima serie di celle che hai postato sono spesse ben 5cm che su un modello non sono trascurabili, inoltre le prime sono dotate di flessibilità che su un aereo è molto comodo (quando si prende una termica su un'ala con un aereo rc si vede come l'ala si flette)

bisogna contare tutto il peso della struttura e il rendimento anche dell'ala.

progettare una cosa simile per bene non è affatto facile e richiede non poco tempo e prove per poter essere applicata.

un drone come quello che intendo io deve poter portare anche un certo payload per poter avere la possibilità di una fotocamera direzionabile sulla base di un POI (point of interest) gps.
inoltre sarebbe carino implementare il decollo ed atterraggio automatico, usando dei sonar per capire la distanza dal suolo e dai i valori di QFE (pressione al suolo) dell'aerodromo o del campo di volo.

tecnicamente tutto si può fare, basta pagare :stuck_out_tongue:

il sonar non basta, perchè ti da il punto più vicino del cono(e rischi di atterrare in salita/discesa con risultati disastrosi).
in questo caso servono vari sensori ping che sono puntuali, e serve qualcosa per "vedere avanti" per evitare di schiantarsi... insomma non è così facile