Un aereo che atterra come un uccello

Molti di noi avranno bene in mente la precisione che hanno gli uccelli nell'atterrare su cavi elettrici e su bersagli estremamente piccoli, che richiedono un'accuratezza ed un controllo che i nostri velivoli sono ben lontani dal possedere.
E' per questo che un team di ingegneri dell' MIT si è messo alla ricerca di un metodo che possa consentire ad un aeroplano di atterrare come un uccello. Hanno di recente dimostrato come un aliante dotato di un motore sulla coda possa appollaiarsi su una corda.
Il lavoro può avere importanti implicazioni nella progettazione di aerei robotici, aumentando la loro manovrabilità e permettendo operazioni prima nemmeno concepibili, come l'atterraggio su un cavo elettrico per la ricarica delle batterie.
Gli uccelli possono atterrare con tale precisione perchè sfruttano un fenomeno fisico chiamato stallo. Lo stallo aerodinamico è un aumento della resistenza aerodinamica che diminuisce la portanza di un corpo. La portanza di un corpo è, essenzialmente, ciò che lo fa rimanere in aria.
Le ali di un aereo sono in grado di inclinarsi di pochissimi gradi rispetto all'allineamento orizzontale, contrariamente a quanto possono fare le ali degli uccelli, attraverso le quali i pennuti sono in grado di generare delle turbolenze che consentono loro di atterrare in modo così spettacolare.
Ma replicare il fenomeno con un aereo si è fino ad ora dimostrato impossibile. Capire con precisione come si comporterà il flusso d'aria è difficile, soprattutto in situazioni di stallo, e richiede calcoli complessi e lunghi.
Ma il team dell' MIT è riuscito a creare un modello matematico di un aliante in stallo. E partendo da una serie di situazioni iniziali di lancio, hanno elaborato sequenze di istruzioni per guidare l'aliante sul cavo.
Ma i vortici d'aria che si generano in fase di stallo sono sempre diversi da una situazione all'altra. Per risolvere questo problema, il team ha elaborato un algoritmo di controllo e correzione degli errori della traiettoria, che rende l'aliante in grado di calcolare ed effettuare compensazioni in tempo reale.
Un aereo cerca di eliminare ciò che viene definito "coefficiente di resistenza", che determina la resistenza dell'aria nei confronti di un corpo in volo. Viene invece sfruttato quando un velivolo intende ridurre la sua velocità, senza tuttavia aumentare troppo la resistenza per non incappare in uno stallo.
Ma dato che il sistema dell' MIT gioca proprio su una posizione di stallo, l'aliante in fase di atterraggio ottiene un coefficiente di resistenza da 4 a 5 volte superiore ad un qualunque altro velivolo.
Ovviamente la cosa interessa anche l'Aviazione Militare. Utilizzare velivoli senza pilota in grado di compiere queste manovre potrebbe dare vantaggi considerevoli. "Quello che stanno facendo è unico" afferma Gregory Reich, dell' Air Force Research Laboratory. "Credo che nessun altro stia affrontando il problema del controllo del volo così dettagliatamente".
Serviranno tuttavia molte altre ricerche per perfezionare questo meccanismo di atterraggio. Il team di ricerca si basa su un computer posizionato a terra e su una serie di telecamere montate sulle pareti per controllare la traiettoria di volo dell'aliante.
"La potenza di calcolo che si può avere su un velivolo di queste dimensioni è davvero molto, molto limitata" afferma Reich.
Ma si ritiene che i computer necessari ad eseguire l'algoritmo di atterraggio siano solo a pochi anni di distanza. Nel frattempo, il gruppo di ricerca tenterà di muovere i sensori necessari alle manovre a bordo dell'aliante.