FloFleet
Grazie alla piattaforma 3DEXPERIENCE Works, la startup FloFleet ha realizzato un dirigibile in grado di offrire un’autonomia di 5.000km di volo con capacità di carico fino a 8 kg.
Il progetto di FloFleet vola grazie alla 3DEXPERIENCE
I tradizionali droni hanno rivoluzionato il modo in cui vengono concepite le attività di monitoraggio, ripresa dall’alto e sorveglianza. Hanno però alcuni limiti che difficilmente possono essere superati, come la capacità di carico e l’autonomia di volo. Le alternative potrebbero essere gli elicotteri, che sono però estremamente costosi e basati su carburante fossile, oppure i droni ad ala fissa, la cui autonomia comunque difficilmente supera i 200 chilometri.
Così, partendo da questi limiti, la startup FloFleet ha iniziato a lavorare su un progetto ambizioso: la costruzione di un velivolo con autonomia – anche di volo – di circa una settimana, per il trasporto di un carico utile a partire da 8 chilogrammi.
“Tra gli obiettivi primari e più attuali, c’è la necessità di abbattere le emissioni di CO2 derivanti dall’utilizzo dei velivoli che in genere vengono utilizzati per queste attività, come elicotteri o aerei. Per questo, abbiamo realizzato un dirigibile in grado sia di rispondere a esigenze, quali il monitoraggio di infrastrutture energetiche e il sorvolo di aree specifiche, sia di intervenire in scenari nei quali si sono verificati disastri naturali per la ricerca di dispersi o la stima dei danni."
Il principio alla base non è nuovo: si tratta di un dirigibile riempito con elio, in grado di “galleggiare” nell’atmosfera e di muoversi grazie a quattro motori elettrici alimentati da pannelli solari collocati sulla parte superiore del velivolo. Nella parte inferiore possono essere installate telecamere, termocamere e altri sensori, insieme ai dispositivi di controllo del mezzo. Le novità, però, sono tante, specialmente in fase di progettazione.
Il vantaggio della simulazione
La progettazione, lo sviluppo e la costruzione del primo prototipo ha rappresentato per FloFleet una vera sfida ingegneristica, in particolare quando si è dovuto trovare il corretto equilibrio tra capacità di carico, autonomia e peso.
"In qualità di startup non abbiamo a disposizione grandi risorse economiche da investire e abbiamo trovato nella simulazione software offerta dalla piattaforma 3DEXPERIENCE Works for Start Up Program, distribuita da Solid World Group, un valido alleato per modellizzare il dirigibile ed effettuare test e valutazioni in un ambiente virtuale. Questo non solo ci ha permesso di abbattere i costi, ma ha anche velocizzato le successive fasi di sviluppo.”
Uno degli aspetti più importanti è stato la definizione di volumi e superfici del velivolo: occorre infatti bilanciare tra loro: l’aerodinamica; la presenza di superfici superiori utili per l’installazione dei pannelli solari; la disponibilità di un adeguato volume per l’elio, in grado di assicurare la corretta spinta aerostatica.
“Uno dei primi problemi che abbiamo affrontato è stato proprio quello relativo al volume del dirigibile, una variabile fondamentale per farlo volare. In questo ci è stato di grande aiuto SOLIDWORKS, applicativo per la progettazione 3D parametrica incluso nella piattaforma 3DExperience con il quale avevo cominciato a prendere confidenza al Politecnico grazie alla licenza per studenti. Abbiamo proseguito a utilizzarlo in FloFleet sia perché è un software completo e una suite molto potente, della quale probabilmente, in futuro, useremo anche altri applicativi, sia perché si è dimostrato molto flessibile. Infatti, la licenza non è associata al singolo computer ma all’utente, quindi con un semplice login sul portale si può scaricare su più macchine. Ad esempio, ora ho una installazione sul PC in ufficio e una sul portatile a casa: a seconda di dove sono o di come preferisco lavorare, sono in grado di accedere ai file in cloud e di modificarli.”
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Modelli precisi per decisioni rapide
3DEXPERIENCE Works dispone di un potente motore per la simulazione della fisica che ha permesso a FloFleet di effettuare le opportune valutazioni e identificare così le migliori geometrie. L’alternativa è quella di produrre un prototipo, studiarne il comportamento, comprendere dove intervenire e tornare alla progettazione dopo aver speso soldi e tempo, il tutto in un loop insostenibile per una realtà come FloFleet.
“Abbiamo modellato ogni parte del dirigibile, come motori, supporti e sensoristica, dopodiché abbiamo assegnato a ciascuna il relativo materiale e le caratteristiche meccaniche per valutarne il comportamento. Usiamo lo stesso modello creato con 3DEXPERIENCE Works anche per testare gli algoritmi di guida autonoma in maniera estremamente precisa. In altre parole, una volta costruito, il modello si dimostra davvero polifunzionale. Ogni minuto speso nelle fasi iniziali si ripaga abbondantemente in seguito, poiché consente di ottenere risultati più precisi nelle simulazioni e di arrivare così più in fretta e con meno costi al risultato voluto."
Semplice e con un supporto completo
3DEXPERIENCE Works è una piattaforma completa, che consente di realizzare ogni genere di progetto, da quelli più semplici alla creazione di assiemi contenenti milioni di parti.
"Il processo di apprendimento richiede un po’ di impegno, ma devo ammettere che non mi sono mai trovato in difficoltà e i comandi sono collocati esattamente dove uno si aspetterebbe di trovarli. Per trovare assistenza è stato sufficiente consultare le guide presenti nella piattaforma, ma - ancor più importante - sappiamo di poter contare anche sul supporto di Solid World Group. È circa un anno e mezzo che ci lavoro e, per la qualità del programma e la tipologia di lavori che consente di svolgere, lo considero un software molto intuitivo. Infine, la piattaforma consente a più utenti di collaborare su un singolo progetto, sempre con la certezza di tenere traccia di ogni correzione”.
Dunque, non si è mai soli e lo stimolo a migliorare è sempre incentivato.
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