Studi di Ottimizzazione di un aeromodello Pylon F5D

F5D Pylon Racing is an international electric powered RC planes competition. It regularly takes place since 1980 and, every year, it’s able to offer incredibly high performance aircraft. These performances are the result of the experience and skill of generations of modellers who made these qualities the principle driver of the models development. As a consequence, the creativity of the individuals or random discoveries become the foundation of the whole evolution process. This method has the remarkable advantage of being easy to achieve and, as the history shown, it allows to reach impressive results. Nevertheless, it has no efficiency because there isn’t a precise development direction nether an exact target. This project will analyse the design phase of a Pylon Racer focusing on its aerodynamic and by adopting an engineering approach. The problem will be faced in the following ways: by classifying all the elements basing on their influence on the performances, in order to maximize any performed modification; by applying opportune optimization methods and by correctly defining every parameters and variables; by completing the analytic work with numerical simulation and experimental tests in order to provide value and validity to the final results. Surely the purposes are to achieve the best flying configuration, in order to compete in F5D races at the highest levels, and to provide the modellers with a specific work method but there is also a deeper aim. It’s my opinion that each modeller brings all his passion and ability to what he does and for this reason the following report wants to remark the importance of a history that is older than Wright’s first flight and as rich as full scale aeronautics history.

La Pylon Racing, categoria F5D, è una competizione internazionale dedicata ad aeromodelli spinti da propulsore elettrico. Si tratta di un evento che si svolge con regolarità da più di tre decenni e che, di anno in anno, è in grado di proporre velivoli dalle prestazioni incredibilmente elevate. Sono queste il frutto dell’esperienza e dell’abilità costruttiva di generazioni di aeromodellisti, che hanno fatto di queste qualità il principale motore dello sviluppo prestazionale. Ne consegue un’evoluzione basata sulla creatività dell’individuo o su scoperte casuali in un processo fortemente euristico. Appare evidente che, sebbene questo metodo presenti il notevole vantaggio di essere facilmente accessibile e conduca, attraverso anni di pratica, a risultati ragguardevoli, manca comunque di efficacia in quanto non sono riscontrabili né una direzione di sviluppo né un target propriamente definiti. Il seguente lavoro si propone quindi di analizzare la fase di progettazione concentrandosi sulla componente aerodinamica di un Pylon Racer e, soprattutto, adottando un approccio ingegneristico. Sarà dunque affrontato il problema: identificando gli elementi del modello che più ne influenzano le prestazioni, al fine di massimizzare gli effetti degli interventi effettuati; applicando metodi di ottimizzazione, scelti definendo opportunamente i parametri da ottimizzare e le variabili su cui intervenire; integrando il lavoro analitico con simulazioni numeriche e prove sperimentali che diano valore e validità ai risultati ottenuti. Gli scopi perseguiti sono sicuramente l’ottenimento di una configurazione di velivolo competitiva e la presentazione di un preciso metodo di lavoro nell’ambiente aeromodellistico; tuttavia, gli aspetti agonistico o tecnico esprimono solo in parte lo spirito con cui si intende approcciare il problema. Nella convinzione che ogni aeromodellista metta nel suo operato tutta la passione, la pazienza e l’abilità di cui dispone, si vuole, attraverso il seguente scritto, ribadire il valore di una realtà che può vantare origini antecedenti gli esperimenti dei fratelli Wright e che, seguendo la storia del volo, ne ha saputa scrivere una propria, distinta e peculiare.