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Motori a combustibile pesante e multicombustibile per UAV
I motori che alimentano gli UAV (veicoli aerei senza pilota) e i droni sono solitamente alimentati a benzina, diesel o combustibile pesante. I combustibili pesanti come il JP-8 sono combustibili di grado aeronautico ampiamente disponibili e poco costosi. Tuttavia, i motori a combustibile pesante sono solitamente adatti solo per piattaforme UAV di grandi dimensioni a causa del loro peso aggiuntivo, dovuto alla necessità del motore di sopportare un rapporto di compressione più elevato durante l’accensione. Alcuni motori UAV sono multicombustibile, il che garantisce loro una maggiore flessibilità operativa.
Motore EFI per UAV GenPod® 70 LRU di HFE International
I motori a benzina e a combustibile pesante per UAV possono essere suddivisi in due categorie: motori a carburatore e motori a iniezione. In un carburatore, il carburante viene vaporizzato e miscelato con l’aria prima di entrare nel motore. Il rapporto carburante-aria è controllato dall’acceleratore, che può aprirsi o chiudersi per regolare l’aspirazione dell’aria. In un sistema a iniezione, il carburante viene dosato in base al flusso d’aria misurato nel motore FI, vaporizzato e miscelato con l’aria prima di essere iniettato in ciascun cilindro.
I motori a carburatore sono più facili da avviare e richiedono meno manutenzione grazie al minor numero di componenti. I motori a iniezione sono più efficienti, poiché consentono di fornire lo stesso rapporto aria-carburante a ciascun cilindro, mentre il funzionamento di un carburatore può comportare una distribuzione non uniforme dell’aria.
Motore EFI Limbach L-288 UAV di Austars Model
I motori a iniezione elettronica (EFI) utilizzano un’unità di controllo del motore (ECU) che legge i dati dai sensori montati all’interno del motore e controlla il rapporto aria/carburante in base alle condizioni attuali del motore. Questo ulteriore grado di controllo rende i motori EFI più efficienti rispetto ai normali motori FI.
La maggior parte dei motori per droni sono motori a combustione interna azionati da pistoni, con i motori UAV più comuni che sono motori a due e quattro tempi. Il numero determina quanti tempi del pistone sono necessari per eseguire tutte le funzioni richieste per il ciclo di combustione del motore. I motori UAV a due tempi sono più semplici e leggeri e offrono un rapporto potenza/peso superiore, ma hanno emissioni e consumi di carburante più elevati rispetto a un motore a quattro tempi. I motori possono anche variare nel numero di cilindri: un numero maggiore di cilindri significa una potenza maggiore.
Motore UAV bicilindrico multi-carburante SP-56 ROS di Sky Power International
I motori rotativi Wankel utilizzano un numero inferiore di componenti rispetto ai motori a pistoni e sono più leggeri e compatti a parità di potenza erogata, il che li rende adatti alle applicazioni UAV. Storicamente sono stati soggetti a problemi di tenuta e a emissioni più elevate, ma i produttori moderni hanno ripreso il design per l’uso negli UAV e affermano di aver risolto molte delle problematiche.
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