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Progettazione
Regole generali
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Dopo aver fatto pratica con alcuni kit per
imparare le tecniche fondamentali si può pensare di progettare un
modello da zero. Non è una oparazione complicata se si resta su piccole
dimensioni, mentre diventa più complessa se si progetta un modello
grosso e sofisticato.
| In questa pagina
elenchiamo le regole generali per la progettazione, e diamo una serie
di consigli generali per affrontarla. Ogni aspetto della progettazione
è trattato estesamente nelle varie sezioni, raggiungibili dal menu a
fianco. |
Gli aspetti principali da
considerare in un progetto sono:
I motori - I motori che si
vogliono usare determinano il peso massimo del modello ed i materiali
da usare.
La stabilità - I modelli spaziali non volano
necessariamente diritti solo perché hanno le pinne. Per assicurarsi che
il modello voli diritto va controllata la stabilitá.
I materiali - Vanno scelti i più adatti secondo le
dimensioni del proprio progetto.
Il profilo di volo - Va considerato cosa deve fare il
nostro modello durante il volo: deve portare in quota dei carichi, deve
raggiungere grandi altezze, è una riproduzione in scala, etc.
Il sistema di recupero - Va dimensionato e progettato in
funzione del tipo di modello, delle sue dimensioni e del suo profilo di
volo.
I motori condizionano il
progetto in due aspetti: la loro dimensione determina l'uso di alcune
parti piuttosto che altre, e la loro spinta media determina il peso
massimo del modello finito. Quando si progetta un nuovo modello bisogna
determinare quale sia il il motore adatto, e assicurarsi che sia
disponibile. A volte è necessario dimensionare il progetto sulla base
dei motori realmente disponibili, pur dovendo rinunciare ad alcune idee
di partenza. Visitate la sezione Propulsione
per saperne di più.
La stabilità è determinata
sostanzialmente dalla forma del modello e dalla disposizione dei pesi.
Va calcolata sempre, anche per i modelli più piccoli. Ma quando si
progetta un modello con forme particolari, o la riproduzione di un
missile vero, il calcolo della stabilità diventa ancora più importante.
In certi casi per ottenere un modello stabile e quindi un volo diritto
è necessario scartare un certo tipo di motori o prevedere l'uso di una
rampa più lunga del solito.In altri casi può essere necessario
rinunciare ad una particolare configurazione di pinne o rivedere la
disposizione dei pesi all'interno del modello.
Molti modelli spaziali si assomigliano perchè la forma base è la più
efficiente. Un modello lungo e sottile con pinne di media dimensione
alla base del corpo è stabile senza particolari accorgimenti. I missili
militari o i vettori spaziali usano una guida attiva, i nostri modelli
no, quindi per noi l'unica possibilità è affidarsi alla guida
aerodinamica. La sezione Stabilità
fornisce tutti i dettagli necessari.
I materiali e le tecniche
di costruzione sono da scegliere in funzione del tipo di modello, dei
motori che userà e delle sue dimensioni. I materiali specifici per i
modelli piccoli e medi non sono quasi mai adatti per i modelli High
Power.
E al contrario, i materiali usati nei modelli High Power sono eccessivi
per i modelli minori. Una tendenza abbastanza diffusa tra i
principianti è scegliere dei materiali di recupero o che si trovano in
casa. Alcuni di essi possono essere usati con relativo successo, ma
sono ben pochi e utilizzabili solo per alcuni elementi minori, o per
modelli piccoli senza alcuna pretesa. Un'altro aspetto molto importante
è l'uso degli utensili adatti. Le attrezzature per i modelli spaziali
sono più o meno le stesse di ogni aeromodellista, ma è comunque
necessario avere una dotazione di base, e che siano strumenti di buona
qualità. Un set di cacciaviti di marca, punte di trapano affilate,
taglierini efficienti, seghetto, un righello in metallo, sono tra gli
elementi indispensabili ai quali via via se ne aggiungeranno altri
soprattutto se si costruiscono modelli di grosse dimensioni. Nella
sezione Costruzione trovate
tutti i consigli su materiali ed attrezzi.
Il profilo di volo va stabilito avendo in mente cosa si
vuole ottenere dal modello. Se si desidera progettare un nuovo modello
solo per la sua forma o dimensioni, ma non deve fare nulla di
particolare, allora il profilo di volo sarà quello tradizionale:
salita, volo per inerzia, espulsione all'apogeo, recupero.
Ma se il modello deve andare ad alta quota, oppure ha dei booster
laterali, o deve riprodurre il volo di uno vero, o porta a bordo una
macchina fotografica, il suo profilo di volo potrebbe essere diverso ed
è necessario spenderci su qualche ragionamento. Per esempio, nel caso
di una riproduzione in scala può essere necessario fare un modello
bistadio, oppure semplificare il volo di un vettore reale e quindi
stabilire un profilo di volo diverso da quello base.
Il sistema di recupero va
progettato in funzione sia del peso del modello sia del suo profilo di
volo. Spesso si commette l'errore di progettarlo per ultimo, e di non
ragionarci su troppo. Invece va fatto l'esatto contrario: anche per
modelli semplici il sistema di recupero va progettato per primo, e il
modello gli va progettato attorno. Il sistema di recupero è quello che
porta a terra sano il modello ed evita danni alle cose, vale la pena
farlo bene! Nel caso di recupero con un solo paracadute sarà necessario
calcolare le dimensioni in base al peso e in base alla velocità alla
quale si vuole che atterri il modello. Questa velocità può essere
scelta in funzione della robustezza dei materiali, del terreno sul
quale avviene l'atterraggio e della distanza ala quale si può arrivare
a recuperare il modello.
Nel caso si decida per un sistema
di recupero a doppia espulsione, bisogna progettare un alloggiamento
per i dispositivi elettronici, i vani per i paracadute e la dimensione
degli stessi, e la quota alla quale dovrà aprirsi il paracadute
principale.
In tutti i casi è molto
importante calcolare correttamente le dimensioni della shock cord, la
sua lunghezza e il materiale di cu dev'essere fatta così come le
dimensioni degli agganci. Il sistema di recupero è cruciale, ed è
quello che riporta a terra il modello sano. E' facile mandare su un
modello, meno facile portarlo giù intero! Trovate tutti i dettagli in Recupero
Primo progetto
Se avete esperienza con kit tradizionali, con motori delle classi
A-B-C, il consiglio per il vostro primo progetto è di stare su
dimensioni contenute (non più di 80 cm di lunghezza con un tubo
standard da 40 o da 66 mm), ed utilizzare motori della classe
immediatamente superiore al più grande utilizzato fin'ora. Uno dei
maggiori vantaggi dei modelli di dimensioni inferiori è la possibilità
di sperimentare progetti diversi in modo economico.
Dimensioni del motore
Costruite il modello con un supporto di dimensioni adatte al motore più
grosso che pensate di montargli. Si può sempre adattare per un diametro
minore, mentre non si può mai adattare per un diametro maggiore.
Regole per le dimensioni
Il rapporto tra lunghezza e diametro, detto a volte "rapporto di
aspetto", dovrebbe essere compreso tra 10:1 e 20:1. Per esempio un
modello da 40 mm di diametro dovrebbe essere lungo dai 40 agli 80 cm.
Nel disegno sono indicate delle
proporzioni standard che possono essere un buon suggerimento per i
primi progetti.

Modifica dei kit
Progettare non significa necessariamente partire da zero. Si possono
anche modificare dei kit, anzi nei modelli High Power questa è quasi
una norma. Modificando un kit si ha il vantaggio di partire da una base
sicura e da materiali già adatti e già disponibili. Al kit di base si
possono aggiungere parti di struttura (allungamenti, vani di carico) o
parti interne non previste (elettronica per doppia espulsione, altri
motori, etc.).
In questo caso bisognerà fare
attenzione a non stravolgere la stabilità originale, e sicuramente sarà
necessario ricalcolare il motore da utilizzare. I motori previsti per
il kit originale potrebbero non essere più sufficienti, oppure
potrebbero portare a risultati molto diversi che è necessario conoscere
prima di lanciare il modello. Il profilo di volo potrebbe restare
identico, ma il sistema di recupero potrebbe dover essere ricalcolato,
per esempio perchè il peso ora è maggiore.
Anche in questo caso il buon
senso aiuta. Le modifiche dovrebbero essere realistiche. Un modello
piccolo, adatto per motori da 18 o 24mm ben difficilmente potrà essere
adattato per un motore High Power ma nonostante tutto c'è chi lo ha
fatto, anche se in pratica ha dovuto rifare il kit daccapo utilizzando
materiali diversi e pesi diversi.
Trovate una motivazione
La domanda che ci si deve fare più spesso quando si progettano le varie
parti di un modello spaziale è: "perchè?". Chiedetevi il perchè state
progettando un modello in un certo modo piuttosto che in un altro, e
perchè avete pensato a certe soluzioni o certi materiali invece di
altri. Di fronte a questa semplice domanda molte scelte che sembrano
adatte al primo momento si rivelano inutili o persino controproducenti.
Naturalmente non vale rispondere a questa domanda con risposte del tipo
:"perchè mi va così" oppure "perchè voglio vedere cosa succede". Un
vero progettista ha sempre una valida ragione per fare le cose e prima
di metterle in pratica le ha studiate e calcolate in modo da sapere
cosa si può aspettare ragionevolmente dal suo progetto. Non
dimentichiamo che una progettazione approssimativa o azzardata in un
modello spaziale può portare a conseguenze anche gravi.
Una delle "trappole" in cui si ricade spesso è la reinvenzione di ciò
che esiste già o l'utilizzo di soluzioni esageratamente complesse per
problemi semplici. Prima di adottare una soluzione provate a guardarvi
intorno per vedere se il problema non è stato già risolto in modo più
semplice. Potreste scoprire che state perdendo tempo, oppure che potete
prendere spunto da qualche cosa esistente per adattarla alle vostre
esigenze o per migliorarla. Ma fate attenzione che sia un reale
miglioramento e non un'illusione.
Impatto reale dei miglioramenti
Non è molto utile sforzarsi per migliorare un dettaglio se il guadagno
viene più che annullato da qualcos'altro. Per esempio, se si
costruiscono carenature nel tentativo di migliorare l'aerodinamica, può
darsi che la superficie aggiunta crei una maggiore resistenza di prima,
o ponga problemi di stabilità. Sforzarsi di ridurre le dimensioni di un
anello di lancio per avere meno resistenza serve a poco se le pinne non
sono rifinite a specchio. Rifinire perfettamente un modello non ha
alcuna efficacia sulla resistenza se poi si lascia un gradino tra
l'ogiva e il corpo, e così via.
Utilizzo del software
I software di progettazione e simulazione
sono utilissimi. Contengono un vasto database di modelli, in kit o
fatti da altri modellisti, ed esistono molti progetti già fatti e
scaricabili dalla rete. Potete partire da uno di questi per
riprogettarlo e creare il vostro modello.
Non utilizzate i software di
calcolo per calcolare il CG a tutti i costi. E' molto difficile
ottenere un calcolo preventivo del CG perchè la densità dei materiali
inserita nei software può essere un po' diversa da quella del materiale
attuale, e ci sono sempre variazioni dovute al tempo, ai lotti di
fabbricazione, e all'umidità. Poi c'è la variabile colla e vernici, che
non può essere quantificata con facilità. Il CG che otterrete dal
software non sarà quasi mai corretto, ma questo non importa perchè è
facilmente aggiustabile in seguito. Lo troverete a modello finito,
bilanciandolo su un bordo. Invece il calcolo del CP è quello più
importante, che dipende solo dalla forma del modello e quindi dovete
assicurarvi che sia giusto fin dalla fase di disegno.
Nel software inserite solo le parti principali del modello, ovvero
ogiva, corpo, pinne e supporto motore. Lasciate perdere le parti
interne, perfino gli anelli di centraggio. Non servono a nulla ai fini
del calcolo del CP. Con software come RockSim si può inserire il peso
effettivo dell'intero modello quando è finito, e quindi effettuare una
simulazione del lancio molto precisa. Naturalmente se volete che il
software vi stampi una lista compelta dei pezzi che vi servono allora
dovrete inserirli tutti, ma non fidatevi lo stesso del CG calcolato, ed
inserite sempre il CG vero trovato da voi sul modello terminato.
Progettare cose nuove
Il passaggio al progetto personale può essere un buon motivo per
realizzare dei modelli che non sono disponibili in commercio, per
esempio delle riproduzioni in scala, oppure per realizzare modelli con
funzionamenti poco diffusi. Più che lavorare sulle sole dimensioni, che
non aggiungono molto al bagaglio di esperienza, è meglio lavorare su
tecniche diverse. Ci si può dedicare ai materiali, alle varie
configurazioni dei modelli o ai carichi utili. Per esempio si possono
progettare modelli a più motori, o con boostrer laterali, oppure
progettare sistemi di recupero non tradizionali o inventare esperimenti
da portare in quota.
Non strafare
E' una tendenza abbastanza diffusa: dopo aver costruito uno o due
modellini, il primo progetto è un modello enorme e pesante. Poi, al
momento di scegliere il motori si scopre che non esistono motori
adatti, oppure che non sono disponibili o non sono accessibili.
Il progetto deve essere proporzionato all'esperienza di chi lo
realizza, con giusto qualcosa in più che serve per spingersi sempre
avanti. Ma il passo non deve essere più lungo della gamba altrimenti
l'insuccesso è pressochè garantito, e spesso un insuccesso può essere
anche un pericolo.
Non strafate neppure per quanto
riguarda i motori. Non è detto che un modello con un motore grosso sia
più interessante di uno con motore più piccolo. Scegliete i motori in
base alle reali esigenze, non per fare colpo sugli amici.
Non sopravvalutare i motori
Capita di frequente che chi è abituato ad usare un certo tipo di motore
sopravvaluti la potenza di un motore di classe superiore, e progetti un
modello troppo grosso per quel motore. Succede soprattuto quando si
passa da motori da 18mm a motori D ed E. La reale capacità di un motore
va valutata con attenzione, prendendo in considerazione la sua spinta
media e il suo impulso totale, e non basandosi solo sulla sua classe.
Tenersi informati
Leggete il più possibile e tenetevi informati.
Attraverso Internet potete imparare moltissimo, purchè separiate i siti
che pubblicano sonore sciocchezze da quelli fatti seriamente. Purtroppo
anche in questo campo ci sono siti fatti da visionari con scarse
cognizioni tecniche ed esperienza pressochè nulla, ricchi di
inesattezze e persino di palesi bugie.
Questo stesso sito è una grossa fonte di informazioni, la più completa
ed autorevole nella nostra lingua, ed esistono anche libri e riviste.
Chiedete consiglio ai più esperti e fidatevi di ciò che vi dicono. In
questo hobby, più che in tanti altri, i più esperti sono molto propensi
a fornire consigli e non è abitudine lasciarsi andare a critiche senza
motivo. Quando una vostra idea o un progetto vi viene corretto è sempre
per motivi di sicurezza o per aiutarvi ad ottenere un modello che vola
davvero.
Recatevi ai lanci e parlate con le persone che incontrate. I modellisti
spaziali sono molto gentili e risponderanno sempre alle vostre domande.
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