Prototipo ibrido per aria e acqua
Un gruppo di studenti di Aalborg University ha sviluppato un drone in grado di passare senza soluzione di continuità dal volo in aria alla navigazione sott’acqua, sfruttando un sistema di eliche a passo variabile che adattano l’angolo delle pale in base al mezzo. In volo, le pale assumono un assetto più inclinato per generare portanza; in immersione, si allineano quasi parallelamente al flusso per ridurre la resistenza e garantire propulsione efficiente. Questo meccanismo, privo di complessi organi meccanici di trasformazione, consente transizioni rapide e affidabili tra i due ambienti
Fasi di progettazione e realizzazione
Il progetto, svolto come tesi di laurea in Applied Industrial Electronics, si è articolato in due semestri: dalla modellazione CAD dei componenti alla fabbricazione tramite stampa 3D e fresatura CNC, fino allo sviluppo del software di controllo personalizzato. L’atelier di prototipazione di AAU ha fornito gli strumenti necessari per realizzare scocca e parti strutturali, mentre l’elaborazione dei comandi di volo e immersione è avvenuta su piattaforma embedded dedicata
Supervisione accademica e competenze interdisciplinari
Il team ha lavorato sotto la guida di Petar Durdevic e Mads Valentin Bram, entrambi associati alla Facoltà di Energia e Processi di Aalborg University. Secondo i professori, la capacità di coniugare elettronica di controllo, design meccanico e tecniche additive dimostra quanto possa contribuire l’approccio hands-on all’istruzione ingegneristica
Ambiti applicativi e analogie di ricerca
Gli studenti identificano potenziali impieghi in esplorazione marina, ispezione di imbarcazioni e infrastrutture offshore, operazioni di soccorso e attività difensive. Sul fronte della ricerca, il Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory ha realizzato un sistema analogo, CRACUNS, capace di lanciare droni da piattaforme subacquee e farli volare in aria grazie a complesse soluzioni di incapsulamento e materiali anticorrosione, con test di immersione prolungata senza danni
Esempi paralleli nell’industria della stampa 3D
In Olanda, The Drone Bird Company ha impiegato stampa selettiva a laser e materiali a base di carbonio per produrre droni a forma di uccello, pensati per allontanare volatili da piste aeroportuali e coltivazioni. La collaborazione con Advanced Laser Materials, EOS e Parts on Demand ha permesso di ottenere componenti resistenti, leggeri e adattabili a diverse esigenze
Costruzione di strutture con droni in volo
Un altro filone di ricerca vede droni utilizzati per l’edilizia: un team di Imperial College London ha sviluppato uno sciame di velivoli in grado di stampare in volo strutture in calcestruzzo, alternando unità “build” dotate di ugelli e unità “scan” per monitorare la deposizione. In esperimenti su materiali compositi, le torri stampate mantengono tolleranze sub-centimetriche, aprendo la strada a cantieri remoti e veloci interventi urbanistici
