Una delle ultime sfide?

Il mondo del modellismo si evolve ogni giorno. La costruzione di modelli pronti al volo in schiuma espansa sta gradualmente sostituendo il tradizionale metodo di costruzione in legno e tessuto. Nei nostri elicotteri, i dispositivi elettronici stanno prendendo il posto della tradizionale leva di comando. Le batterie LiPo fanno concorrenza al metanolo e alla benzina. Presto non ci sarà più un solo velivolo che non venga riprodotto e pilotato a distanza.

Un velivolo insolito è tuttavia riuscito a resistere anche all’ingegnosità dei modellisti. Si tratta del V-22 Osprey, costruito dalla società Bell Helicopter Textron, che presenta come caratteristica distintiva due rotori basculanti alle estremità alari. Questa configurazione gli consente di decollare e atterrare e di comportarsi in volo stazionario come un elicottero, ma anche, una volta che i rotori sono stati ruotati in posizione orizzontale, di volare ad alta velocità come un aereo bimotore. Per numerosi appassionati di elicotteri RC, l’Osprey rappresenta una delle ultime sfide da superare. E se alcuni hanno già pilotato con successo una replica del V-22, sono comunque pochi quelli che sono riusciti a inclinare i rotori di oltre 45°. Inoltre, dopo aver trovato su YouTube un video del modello pubblicato su Rotormast.com, mi sono strofinato gli occhi e mi sono dato un pizzicotto per assicurarmi di non stare sognando.

Questo piccolo modello elettrico è in grado di volare con qualsiasi configurazione dei rotori. Può decollare, volare in stazionamento con sorprendente facilità, poi ruotare i rotori e volare ad alta velocità come un aereo, per poi atterrare come un elicottero. Questo avvenne all’inizio dell’estate del 2010. Un video mostrava un prototipo praticamente definitivo, frutto di tre anni di sviluppo. Il suo progettista, Tom Mast, è un ingegnere aerospaziale e lavora per Bell Helicopter Textron nell’ambito del progetto V-22 EMD. In quel periodo Tom era alla ricerca di un’azienda in grado di produrre un kit di montaggio del suo modello, nonché di un distributore. Le cose si sono chiarite abbastanza rapidamente e nell’autunno del 2010 ho potuto effettuare un ordine.

La parte anteriore della fusoliera viene smontata per consentire l’accesso alle batterie. Il cavo nero permette di collegare la scheda a innesto al PC. I rotori vengono rivestiti una volta completate le regolazioni meccaniche. Il pacco è arrivato a gennaio: una piccola scatola contenente tutti i componenti necessari per il montaggio del modello. Ho ordinato i motori e l’elettronica seguendo le raccomandazioni del progettista. Le istruzioni di montaggio (in inglese) contengono numerosi disegni e foto sufficientemente chiari. La documentazione è molto completa, quindi la costruzione non dovrebbe rappresentare un problema per un modellista esperto e attento. Il montaggio meccanico richiede circa 30 ore di lavoro, la fusoliera circa 20 ore. Per perfezionare la fedeltà al modello originale, ho installato le luci di navigazione e un carrello di atterraggio retrattile elettricamente. Le regolazioni meccaniche e poi quelle elettroniche hanno richiesto un’altra settimana abbondante, prima che si potesse percepire l’adrenalina in aumento in vista del primo volo. Nonostante la complessità dovuta alla configurazione dei rotori orientabili, Tom Mast ha saputo fin dall’inizio quali fossero le soluzioni più adatte per la riproduzione dell’Osprey. Naturalmente esistono molte nuove tecnologie a questo scopo, in primo luogo lo sviluppo dei motori elettrici e delle batterie LiPo. I regimi dei due rotori vengono controllati tramite la funzione «governor» dei regolatori di velocità. È quindi superfluo prevedere un collegamento meccanico pesante e complicato. Tom ha deciso immediatamente di rinunciare a tutte le superfici di controllo «aeree». Il V-22 è controllato esclusivamente dai comandi ciclici e collettivi dei rotori. In questo modo, il modello si accontenta di sei servocomandi: due per il posizionamento dei rotori e due in ciascun rotore per il controllo CCPM del disco ciclico. Un ultimo elemento indispensabile, una scheda elettronica appositamente sviluppata, garantisce la sincronizzazione dei rotori, controlla il CCPM, la gestione dei motori dei tre giroscopi GY-401 e, in particolare, l’inversione del controllo della direzione degli alettoni durante le conversioni. In questo modo è possibile ottenere un comportamento omogeneo dei comandi in ogni configurazione di volo. La scheda elettronica è dotata di una porta USB. Un programma per Windows scaricabile da remoto dal sito Rotormast.com consente di accedere a tutte le impostazioni necessarie e di aggiornare l’hardware. Un file contenente i parametri accessibili da remoto permette di configurare la scheda con le impostazioni utilizzate dal produttore.

Il V-22 è controllato esclusivamente tramite comandi ciclici e collettivi dei rotori.

Una volta completate le regolazioni meccaniche. Il pacco è arrivato a gennaio: una piccola scatola contenente tutti i componenti necessari per il montaggio del modello. Ho ordinato i motori e l’elettronica seguendo le raccomandazioni del progettista. Le istruzioni di montaggio (in inglese) contengono numerosi disegni e foto sufficientemente chiari. La documentazione è molto completa, quindi la costruzione non dovrebbe rappresentare un problema per un modellista esperto e attento. Il montaggio meccanico richiede circa 30 ore di lavoro, la fusoliera circa 20 ore. Per perfezionare la fedeltà al modello originale, ho installato le luci di navigazione e un carrello di atterraggio retrattile elettricamente. Le regolazioni meccaniche e poi quelle elettroniche hanno richiesto un’altra settimana abbondante, prima che si potesse percepire l’adrenalina in aumento in vista del primo volo. Nonostante la complessità dovuta alla configurazione dei rotori orientabili, Tom Mast ha saputo fin dall’inizio quali fossero le soluzioni più adatte per la riproduzione dell’Osprey. Naturalmente esistono molte nuove tecnologie a questo scopo, in primo luogo lo sviluppo dei motori elettrici e delle batterie LiPo. I regimi dei due rotori vengono controllati tramite la funzione «governor» dei regolatori di velocità. È quindi superfluo prevedere un collegamento meccanico pesante e complicato. Tom ha deciso immediatamente di rinunciare a tutte le superfici di controllo «aeree». Il V-22 è controllato esclusivamente dai comandi ciclici e collettivi dei rotori. In questo modo, il modello si accontenta di sei servocomandi: due per il posizionamento dei rotori e due in ciascun rotore per il controllo CCPM del disco ciclico. Un ultimo elemento indispensabile, una scheda elettronica appositamente sviluppata, garantisce la sincronizzazione dei rotori, controlla il CCPM, la gestione dei motori dei tre giroscopi GY-401 e, in particolare, l’inversione del controllo della direzione degli alettoni durante le conversioni. In questo modo è possibile ottenere un comportamento omogeneo dei comandi in ogni configurazione di volo. La scheda elettronica è dotata di una porta USB. Un programma per Windows scaricabile da remoto dal sito Rotormast.com consente di accedere a tutte le impostazioni necessarie e di aggiornare l’hardware. Un file contenente i parametri accessibili da remoto permette di configurare la scheda con le impostazioni utilizzate dal produttore.

I parametri del modello vengono programmati tramite un PC esterno. Il software può essere scaricato dal sito di Rotormast.

Per le regolazioni meccaniche e poi elettroniche ci vuole ancora una buona settimana prima di sentire quel picco di adrenalina che precede il primo volo.

Il velivolo richiede solo 6 servocomandi: 2 per il posizionamento dei rotori e 2 in ciascun rotore per il controllo CCPM del disco di ciclo.

Non c’è bisogno di descrivere l’emozione che precede il primo volo di un apparecchio del genere. Dopo aver inserito e collegato le batterie (2 x 4S2200), procedo con un ultimo controllo dei comandi. Posiziono l’Osprey sulla pista e avvio i rotori. All’inizio è necessario regolare i giroscopi, operazione che viene eseguita rapidamente con l’aiuto del PC portatile. Il velivolo si dimostra molto stabile in volo stazionario. Le impostazioni devono essere adattate per assecondare le mie abitudini di pilotaggio; non è però nulla di grave. In traslazione, il V-22 si comporta come un elicottero a testa rigida. Noto un leggero beccheggio in caso di raffiche di vento, segno che la potenza dovrebbe essere ulteriormente aumentata. Il peso del modello – 3,3 kg in condizioni di volo – richiede un leggero intervento, cosa normale per un modello di queste dimensioni, ma le prestazioni sono comunque sufficienti. E la prima rotazione, attualmente limitata a 10°, poi a 20°, mostra già le buone prestazioni in termini di accelerazione. La scheda elettronica richiede una regolazione dei giroscopi e di altri parametri per ogni passo di 10° di conversione dei rotori. Dopo aver ottimizzato le impostazioni e adattato i comandi per un determinato angolo, la leva di rotazione viene spostata di un ulteriore passo e i rotori vengono ruotati di altri 10°. Per l’addestramento e il comando occorrono circa dieci tentativi prima di poter passare in tutta tranquillità dal funzionamento in modalità elicottero a quello in modalità aereo.

Il fondatore di Rotormast si chiama Thomas Mast, ingegnere aerospaziale laureato presso l’Università del Colorado nel 1986, attivo nel settore aeronautico da 25 anni. Appassionato di modellismo fin dalla più tenera età, Thomas ha fatto volare i suoi primi modelli negli anni Settanta. Il suo primo elicottero è stato il famoso Jet Ranger della Kavan. Anche se si alzava in volo solo di poche decine di centimetri, Tom era ormai contagiato dal virus del modellismo di elicotteri in scala ridotta.

Nel corso degli anni, Tom ha fatto volare molti dei modelli più popolari di quell’epoca, come l’Heliboy, l’intera gamma dei modelli GMP, alcuni elicotteri X-Cell, il TT Raptor e, naturalmente, l’Align. Tom ha costruito diversi modelli in scala ridotta: il Bell 206, il Bell 430 e il Bell UH-1Z.

Nel 1993 Tom ha iniziato a lavorare presso Bell Helicopter Textron, all’interno del gruppo Propulsion nel programma V-22 EMD. Oltre ad aver collaborato a numerosi progetti coronati da successo, nel 2002 e nel 2005 Tom è stato insignito del «Textron’s Innovations Award». Ha scritto diversi articoli tecnici e ha ottenuto un brevetto per una guarnizione di scarico a soffietto da lui inventata.

Per ulteriori informazioni, consultare il sito www.rotormast.com.