Un drone alimentato a energia solare, il primo nato nel contesto di un progetto universitario. Lo ha svelato pochi giorni fa il Team Icarus – composto da 130 membri – del Politecnico di Torino. Una folta squadra che, fra l’altro, lavora su diversi progetti di rilievo: tra questi, quello battezzato RA – come il dio egizio del sole – il cui obiettivo è appunto a sviluppare il primo drone solare in ambito accademico con una missione approvata dall’Ente nazionale per l’aviazione civile. Il team – supervisionato dal professor Paolo Maggiore, ordinario di Sistemi aerospaziali al dipartimento di Ingegneria meccanica e aerospaziale – ha presentato il progetto che sta per partire insieme a Maurizio Cheli, astronauta, capo pilota, collaudatore Eurofighter e recordman di velocità su un veicolo elettrico.

“Il drone è completamente elettrico ed alimentato dall’energia solare, grazie ai pannelli solari installati sull’ala. Questa scelta è stata fatta per poter massimizzarne l’autonomia di volo oraria. Non mancano le batterie per erogare la potenza richiesta in fasi più critiche come il decollo o momenti in cui il sole è oscurato dalle nuvole. Il velivolo può essere sia comandato da un pilota a terra ma soprattutto volare in volo automatico, grazie al Flight Control Computer installato a bordo” spiega  Alessandro Borgia, studente di Ingegneria aerospaziale e project leader Record Aircraft del Team Icarus. La prima missione, programmata per maggio 2025, prevede un volo di oltre 10 ore in completa autonomia energetica. Una tappa che nasconde un obiettivo: “Questo volo potrebbe potenzialmente segnare il nuovo record di endurance europeo per la categoria dei droni tra i 20 ed i 35 kg – aggiunge Borgia – dopo questo volo record, siamo disponibili a collaborazioni con aziende o enti per inserire un payload sul velivolo, come una videocamera o strumenti per fare rilievi. In questo senso, è già attualmente previsto che il velivolo sia utilizzato come banco prova dal gruppo di ricerca Photonext del Politecnico, con cui collaboriamo, per testare sensoristica a fibre ottiche installate a bordo del velivolo”.

L’obiettivo del progetto Record Aircraft è d’altronde lo sviluppo e la realizzazione di un drone anzitutto come dimostratore tecnologico, capace di svolgere missioni di lunga durata in completa autonomia energetica grazie all’utilizzo dell’energia solare. Il prototipo iniziale, denominato “Amelia”, progettato e costruito dagli studenti, ha effettuato il suo volo inaugurale nel maggio 2022. Questo volo ha dimostrato la capacità del gruppo nel realizzare un Uav (“Unmanned aerial vehicle”) di dimensioni medio-piccole, con un peso di 15 kg e un’apertura alare di cinque metri, compiendo un volo della durata di circa venti minuti. Un’esperienza che ha fornito importanti indicazioni sulle aree da migliorare per avanzare tecnologicamente con i futuri prototipi come quello appena svelato.

Eppure, con molti droni commerciali in circolazione, perché impegnare risorse universitarie su un progetto simile? “Il progetto ha una duplice finalità, di ricerca e di formazione degli studenti – racconta il project leader – vista la natura fortemente innovativa del drone, è stato possibile collocarsi perfettamente nell’attuale panorama di sviluppo dell’aviazione mondiale, verso la ricerca di soluzioni più ecosostenibili. In particolare, i nostri ambiti di ricerca si sono concentrati su tre diversi aspetti: l’avamprogetto e lo studio delle prestazioni di un drone energeticamente autonomo, l’integrazione delle celle solari sul carbonio e lo studio dei sistemi di mitigazione del rischio per un drone ad elevata autonomia, in collaborazione con Enac. Il progetto ha anche una finalità di didattica innovativa, permettendo agli studenti che ne fanno parte di poter applicare in un case-study reale le nozioni apprese tramite la didattica frontale, oltre che lo sviluppo di skills come il lavoro di squadra e la gestione di un team”.

La progettazione di Record Aircraft 2.0 verrà completata entro settembre. La costruzione è invece programmata per l’autunno di quest’anno. L’installazione dei sistemi del velivolo, come il paracadute, la batteria e il computer di controllo del volo, avverrà durante i mesi autunnali mentre il volo inaugurale è previsto prima di Natale. I test di volo sono pianificati per marzo e aprile 2025, con il volo di missione previsto appunto per il maggio seguente: “I prossimi passi importanti sono portare a termine gli ultimi stadi della progettazione di dettaglio, l’avvio della costruzione e l’integrazione dei sistemi a bordo del velivolo – conclude Borgia – inoltre, di fondamentale importanza per noi sarà la definizione assieme all’ente Enac di un piano di mitigazione del rischio per la missione e l’implementazione delle procedure da adottare. Una volta definito dovrà essere approvato per poter decollare ed operare oltre i limiti di un campo volo”.

Il team è supervisionato da Paolo Maggiore: “È bello vedere come gli studenti del team Icarus lavorino in simbiosi con altri gruppi di ricerca del Politecnico – ha concluso il docente – gli studenti, oltre a porsi obiettivi tecnologici ambiziosi, mettono generosamente a disposizione della ricerca le loro piattaforme e i loro piloti. Per esempio, un precedente prototipo sviluppato dal team è attualmente impiegato come banco prova volante da un paio di gruppi di ricerca per affinare la tecnologia dei sensori in fibra ottica nell’ambito delle attività del centro interdipartimentale”.