Notizie in Controluce

Il primo tentativo di realizzare e utilizzare un veicolo aereo senza pilota di cui si abbiano notizie storiche risale al 1849, quando gli austriaci attaccarono Venezia utilizzando palloni riempiti di esplosivo: alcuni di questi sistemi furono lanciati dalla nave austriaca Vulcano. Alcune delle palle lanciate funzionarono, altre, a causa del vento, caddero sulle linee d’attacco austriache.

Si ritiene che il primo drone in Italia sia stato ideato dal capitano di fanteria Manzoni, che progettò e costruì la “Torpedine Volante” durante la Prima Guerra Mondiale.

Roma, drone ‘Torpedine Aerea’ il primo drone italiano 1918.jpg

Verso la fine della Prima Guerra Mondiale, il Comitato nazionale per l’Esame delle invenzioni di guerra, cui Manzoni si presentò, e un gruppo di tecnici ed esperti coordinati dall’ingegnere Ugo Rainaldi, misero a punto un rudimentale aeroplano senza pilota, con una carlinga in legno lunga poco più di 6 metri e un motore a scoppio dotato di un’unica elica. Tra il maggio e il settembre del 1918, in gran segreto ne furono sperimentate quattro versioni nella base militare di Furbara (Roma).

La relazione tecnica originale del progetto è stata trovata per caso insieme a immagini inedite. “Si trattava di un nuovo tipo di aereo, capace di volare in autonomia, con l’obiettivo di raggiungere o superare le linee nemiche per sganciare il carico bellico e poi autodistruggersi” ha detti Aldo Curti, cui si devono le ricerce sul progetto.

I quattro prototipi di “Torpedine Aerea” che furono costruiti avevano caratteristiche diverse, ma tutti utilizzavano uno speciale carrello su binari ferroviari per il decollo. Con la “Torpedine Aerea n. 4” si raggiunse lo stato dell’arte: il 14 settembre 1918 a Furbara il velivolo effettuò un volo di circa 150 metri, prima di distruggersi a terra. Gli esperimenti furono abbandonati a guerra finita e, per circa un secolo, il progetto fu praticamente dimenticato.

Sono trascorsi ormai 100 anni dal primo volo dimostrativo di un velivolo senza pilota: era, infatti, il 1916 quando gli inventori statunitensi Elmer Sperry e Peter Hewitt applicarono un radiocomando a un aereo, permettendone il volo controllato da un sistema di giroscopi.

Tuttavia, i veri antenati dei velivoli senza pilota, chiamati anche UAS (Uncrewed Aerial System), risalgono agli anni Trenta del secolo scorso, quando la Royal Navy britannica sviluppò il ‘Queen Bee’, un aereo radiocomandato utilizzato come bersaglio per le esercitazioni di tiro.

Sistema di controllo a terra delle api regine (Regno Unito)

Anche gli Stati Uniti, dopo la seconda Guerra Mondiale, realizzarono un nuovo velivolo senza pilota, utilizzato prima come drone-bersaglio e trasformato poi in velivolo da ricognizione e sorveglianza. 

Tra i precursori, in Italia, la Meteor Costruzioni Aeronautiche (divenuta poi Galileo Avionica, quindi Selex ES e oggi Leonardo), sviluppò i primi prototipi negli stabilimenti di Ronchi dei Legionari (Regione Friuli-Venezia-Giulia).

Falco

Oggi Leonardo crea sofisticati sistemi UAS, come il Falco, in grado di rispondere ai più avanzati requisiti di ricognizione, sorveglianza e identificazione del bersaglio. Sulla parte storica va citato anche Corradino d’Ascanio (di lui abbiamo scritto nei numeri precedent della rivista Aviasoyuz), che aveva costruito dei piccoli elicotteri nella rimessa di casa intorno al 1935-1940, prima di andare in Piaggio, ma nessuno volle finanziare il progetto; i piccoli elicotteri sarebbero serviti per irrigare i campi, per piccoli trasporti, ecc. Intorno al 1960, D’Ascanio poté utilizzare l’officina della Piaggio per proseguire gli studi sulla cosidetta «Vespa dell’Aria» della quale fu approntato un prototipo nel 1970, con le pale in vetroresina, ma nessuno volle produrre l’apparecchio.
Ironicamente, la Piaggio Aerospazio è  stata venduta in questi giorni proprio alla turca Baykar, divenuta nota per la fabbricazione di droni militari.

Negli anni successivi i droni sono stati impiegati molto spesso in scenari di conflitto, come in Vietnam e in altri paesi dell’Asia meridionale, prima come ricognitori e poi, dopo il 2001 in Afghanistan, anche come velivoli da combattimento.

Anche se i velivoli senza pilota sono nati in ambito militare per svolgere missioni che sarebbero state particolarmente pericolose per i piloti, il loro utilizzo si sta sempre più consolidando nel settore civile.

Alcuni droni furono già utilizzati per operazioni umanitarie nel 1994 in Bosnia e, più recentemente, in occasione del terremoto che colpì Haiti nel 2010 e del supertifone Haiyan che devastò le Filippine nel 2013. Nel 2012, nel contesto dell’operazione MONUSCO nell’est della Repubblica Democratica del Congo, le Nazioni Unite hanno utilizzato per la prima volta dei droni per il monitoraggio dell’attività dei ribelli vicino ai confini del Rwanda e dell’Uganda. Cinque Falco prodotti da Leonardo sono stati fatti volare 24 ore su 24, 7 giorni su 7, attorno a Goma per sorvegliare i movimenti delle truppe e della popolazione civile.

Ci sono, inoltre, molti ambiti di pubblica utilità in cui droni possono essere utilizzati. Ad esempio il monitoraggio ambientale, l’agricoltura di precisione, la prevenzione e la gestione dei disastri naturali, in particolare, gli incendi. 

Gli UAS rappresentano la nuova frontiera del business delle industrie che operano nel settore dell’aerospazio e difesa. Leonardo ha sviluppato negli ultimi anni tecnologie e applicazioni in tutti i propri settori di attività, con significativi investimenti in piattaforme, sensori e logiche di controllo.

Leonardo è, infatti, tra le poche aziende al mondo a possedere una vasta gamma di tecnologie nel settore degli UAS: dai velivoli realizzati autonomamente, come il Falco, lo Sky-Y, gli elicotteri SW-4 Solo e Hero, nonché piccoli droni per la sorveglianza e l’acquisizione delle informazioni, alle collaborazioni europee nei programmi MALE RPAS e nEUROn.
Leonardo è, inoltre, l’unica realtà in ambito europeo in grado di fornire soluzioni a pilotaggio remoto per missioni ISTAR (Intelligence, Surveillance, Target Acquisition and Reconnaissance), integrando piattaforme, sensori radar ed elettroottici e sistemi di missione e controllo a terra.

Leonardo’s Falco Xplorer drone

Il Falco è un sistema tattico senza pilota in grado di volare ad altitudini fino a 6000 metri, caratterizzato da un’ampia autonomia che può superare le 20 ore, attualmente utilizzato da numerosi clienti internazionali anche in condizioni geografiche e climatiche estreme. Impiegato per applicazioni di sorveglianza nel campo della sicurezza e della difesa, il Falco è progettato per fornire capacità di comando e controllo, consentendo di individuare obiettivi in tempo reale e garantendo una visione tattica dello scenario grazie ad un equipaggiamento di oltre 100 kg.

Sky-Y

Dimostratore di tecnologie innovativo di classe MALE (Medium Altitude Long Endurance), lo SKY-Y è destinato a svolgere missioni di sorveglianza e ricognizione. Il velivolo è stato anche scelto dal consorzio MIDCAS (Mid Air Collision Avoidance System) per un progetto di ricerca internazionale. L’obiettivo è quello di fornire soluzioni per evitare collisioni, in spazi aerei non segregati, tra gli aeromobili a pilotaggio remoto e i tradizionali velivoli pilotati. La sperimentazione, svoltasi in Italia, è stato il primo test al mondo di collision avoidance.

SW-4 Solo

L’SW-4 Solo è stato sviluppato sulla base dell’elicottero leggero monomotore SW-4 con certificazione civile EASA. È stato progettato per essere impiegato sia in missioni con pilota a bordo (OPH – Optionally Piloted Helicopter) sia in missioni completamente automatiche con pilota remoto (RWUAV – Rotary Wing Uncrewed Air Vehicle), per garantire la massima flessibilità operativa. La versione RWUAV è in grado di svolgere diverse missioni, tra cui intelligence, sorveglianza, targeting, ricognizione e protezione civile, nelle versioni terrestre e navale. Nella configurazione con pilota a bordo, l’SW-4 Solo è in grado di svolgere diverse attività, compreso il trasporto di personale.

Hero

HERO è un velivolo tattico  RWUAV (Rotary Wing Uncrewed Air Vehicle) di ultima generazione, che si avvale dell’esperienza di Leonardo nella progettazione e produzione di elicotteri. E’ sviluppato per operazioni terrestri e navali, dove l’affidabilità e la sicurezza operativa sono fondamentali. Con un’autonomia di oltre 6 ore, HERO è la soluzione perfetta  per il costo contenuto e la manutenzione semplificata, per l’impiego in applicazioni di tipo civile, militare e di sicurezza nazionale, tra cui intelligence, sorveglianza, targeting, ricognizione e protezione civile.

A livello europeo, Leonardo partecipa al programma per lo studio di definizione del nuovo MALE RPAS (Medium Altitude Long Endurance Remotely Piloted Aircraft System) che prevede lo sviluppo di un sistema aereo non pilotato per missioni di lunga durata e in grado di volare a quote medie.
Leonardo è anche tra i protagonisti del programma di cooperazione europea nEUROn, nato per progettare, costruire e sperimentare il primo dimostratore europeo con caratteristiche stealth, ossia non visibile ai radar.

Droni per il trasporto di persone e merci. L’impiego dei droni in agricoltura, per il controllo del territorio, per il rilievo fotogrammetrico aereo prendendo come esempio l’Italia.

I primi aerotaxi in Italia

Taxi aereo VoloCity (2 posti, 18 rotori)

Il primo trasporto di persone su veicoli senza pilota è previsto per il 2026, in occasione delle Olimpiadi invernali in Italia. Secondo l’Osservatorio Droni della School of Management del Politecnico di Milano, l’Italia è leader europeo nel settore dei velivoli senza pilota (UAV). Nel segmento che comprende i grandi droni, pesanti fino a centinaia di chilogrammi e capaci di trasportare merci e persone, l’Italia è tra i Paesi leader a livello mondiale. L’Osservatorio ha studiato 205 applicazioni della tecnologia in tutto il mondo tra il 2019 e il 2022, di cui il 93% ha riguardato il trasporto di merci tramite droni e il restante 7% il trasporto di persone. Il Paese con il maggior numero di casi tra i passeggeri sono gli Stati Uniti, seguiti dall’Italia.

L’Italia, tra i Paesi europei, è all’avanguardia in questo ambito: il 30 settembre 2021 l’ENAC ha pubblicato il Piano Strategico Nazionale 2021-2030 per lo sviluppo della mobilità aerea avanzata in Italia. Il documento strategico dell’ENAC è diventato un punto di riferimento per l’Unione Europea, che sta sviluppando la strategia Drone 2.0.

Per quanto riguarda l’impiego dei droni nel trasporto passeggeri, Roma dovrebbe diventare la prima città europea a dotarsi di un elicottero elettrico, che collegherà il centro città con l’aeroporto di Fiumicino. Il servizio, sviluppato con l’ausilio di un drone dall’azienda tedesca Velocopter, partecipata anche dall’italiana Atlantia, dovrebbe entrare in funzione nel prossimo futuro con l’ausilio di un mezzo ecologico e silenzioso che collegherà l’aeroporto con il Vertiport, come verrà chiamata la nuova struttura che sorgerà alla stazione Termini. Ci vorranno circa 15 minuti per spostare i passeggeri.

I taxi volanti sono previsti anche a Milano, dove il servizio sarà lanciato in tempo per le Olimpiadi invernali del 2026, che si terranno nelle città italiane di Milano e Cortina d’Ampezzo.

I primi vertiporti saranno realizzati a CityLife e Porta Romana. Il costo iniziale di un viaggio da Malpensa a Milano può essere di circa 120 euro a persona. Il costo del viaggio potrebbe ridursi quando i taxi aerei elettrici potranno trasportare da 4 a 6 persone.

Interessanti anche i dati sulla sicurezza. Il sistema tecnologico del drone è considerato più sicuro contro gli hacker rispetto a un normale conto bancario. L’umore è quindi generalmente positivo, tanto che tra i potenziali futuri passeggeri, più della metà degli intervistati (63%) ha dichiarato che vorrebbe sicuramente o probabilmente utilizzare l’aerotaxi.

Tuttavia, questo ambizioso progetto è attualmente in sospeso. I taxi senza conducente precedentemente annunciati dall’aeroporto di Fiumicino a Roma (Parco Piccolomini) e da Malpensa a Milano hanno ancora qualche prospettiva, dopo aver ricevuto le approvazioni preliminari dalle autorità del traffico aereo, ma il progetto è in sospeso dalla metà dell’anno scorso.

La società tedesca di elicotteri elettrici Velocopter è fallita e c’è una controversia sulla costruzione di un eliporto nel Parco Piccolomini (che è un’area protetta).

Il progetto è interessante, ha superato i primi test, ma ora bisogna capire chi sarà pronto a investire in questo progetto. Attualmente si stanno valutando proposte provenienti da vari Paesi, tra cui la Cina.

Utilizzo di droni per consegnare medicinali in luoghi difficili da raggiungere

Tra le sperimentazioni già condotte nel campo dell’impiego dei droni c’è il progetto italiano Sumeri, sviluppato da Leonardo, il cui scopo è quello di trasportare carichi pesanti fino a 100 kg. Telespazio (joint venture tra Leonardo 67% e Thales 33%) e l’Ospedale Pediatrico Bambino Gesù, in collaborazione con la Scuola Nazionale di Aviazione Civile ENAC, hanno dimostrato nel 2020 la consegna di campioni biologici e prodotti biomedicali lungo percorsi difficilmente raggiungibili dalla normale viabilità, utilizzando droni a decollo verticale dotati di sistema di propulsione elettrica e quindi a bassissimo impatto ambientale e acustico. Anche il Comune di Venezia sta sviluppando un progetto che prevede l’uso di droni per la consegna di medicinali nelle isole dove non ci sono farmacie. Nella sua prima fase, il progetto interesserà un’area limitata della Laguna di Venezia, avendo come centro l’Ospedale di Venezia.

Droni per trattamenti fitosanitari

Di recente, l’impiego dei veicoli aerei senza pilota in agricoltura ha assunto una nuova direzione, non solo per il monitoraggio, ma anche per l’esecuzione di lavori agricoli nei campi. Esempi di misure agronomiche includono l’uso di prodotti fitosanitari, l’impollinazione e la gestione integrata dei parassiti.

I velivoli senza pilota possono volare molto vicino alla volta forestale (< 1 m in verticale) e mantenere la traiettoria specificata nel software di pianificazione, riducendo così i rischi di deriva e dispersione. Il Gruppo di Ricerca di Meccanica Agraria del DiSAFA (UniTO) lavora da diversi anni allo sviluppo di metodi di coltivazione dei vigneti mediante l’impiego di droni. L’obiettivo è studiare, testare e valutare i parametri operativi ottimali per l’applicazione aerea di velivoli senza pilota, quali velocità di crociera, altitudine e traiettoria di volo, volume e pressione del fluido applicato, numero e tipologia di ugelli, per ottenere una distribuzione di alta qualità sul bersaglio che garantisca l’efficacia biologica del trattamento. Quest’ultimo aspetto riguarda anche la selezione delle tipologie e delle formulazioni più idonee di prodotti fitosanitari per proteggere i vigneti da parassiti e malattie quando si utilizzano sistemi di irrorazione a basso volume, come i droni.

L’impiego dei droni nell’agricoltura italiana sta diventando sempre più diffuso e su larga scala. Esistono altre unità e funzioni di UAV (veicoli aerei senza pilota) che gli assistenti volanti dell’agricoltore possono gestire.

I droni monitorano, scattano fotografie aeree, creano mappe 3D, piantano semi, distribuiscono fertilizzanti minerali e prodotti chimici, controllano le colture, aiutano nell’irrigazione e controllano gli animali in agricoltura.

Utilizzo di droni per il controllo dei territori.

I Carabinieri, la Guardia Forestale, la Polizia e la Guardia di Finanza utilizzano ampiamente droni di vario tipo e produttore per controllare il territorio, monitorare il traffico, ecc. Nella foto, i Carabinieri del Nucleo Caccia Siciliano con i berretti rossi sono specializzati nella ricerca di fuggitivi utilizzando un drone ad ala fissa. È inoltre dotato di telecamere ad alte prestazioni e connessioni dati sicure (vedere l’antenna nella foto).

La Guardia di Finanza e la Guardia Costiera utilizzano i droni della Marina Militare per il pattugliamento marittimo

Vector Robotics è un’azienda italiana specializzata in droni per la sicurezza.

Anche in Italia si stanno diffondendo sempre di più i rilievi aerofotogrammetrici mediante droni, che rappresentano un settore a sé stante e necessitano di attrezzature specifiche (sistemi di posizionamento, routing, raccolta dati e successiva elaborazione).

I Vigili del Fuoco in Italia hanno a disposizione un gran numero di droni, solitamente cinesi DJI in versioni specializzate; Di solito sono dotati di telecamere a infrarossi per le ricerche notturne e il ritrovamento di persone scomparse, di un emulatore di telefono cellulare (quando il drone vola sopra un telefono cellulare, si collega al cellulare del drone, identificandolo) che serve per ritrovare i cellulari delle persone scomparse in zone non servite dalla rete, di un sistema di comunicazione collegato alla rete nazionale di pubblica sicurezza, che ne consente l’utilizzo anche in zone dove sono vietati i voli privati, sono di fatto considerati “aerei governativi”, ecc. Si stanno testando droni in grado di trasportare a grandi altezze una manichetta con acqua (o un ritardante di fiamma) per spegnere incendi in edifici molto alti o in luoghi dove non è possibile usare scale. Quasi tutti sono aeromobili ad ala rotante (elicotteri).

I vigili del fuoco in Italia dispongono di un gran numero di droni

I veicoli senza pilota sono stati sviluppati già nel secolo scorso, ma ora, grazie al progresso tecnologico, hanno raggiunto un nuovo livello. I dispositivi stessi e i loro componenti sono diventati più piccoli, le tecnologie di radiocomunicazione e microelettronica hanno permesso di risolvere un’ampia gamma di problemi e il costo relativamente basso degli aeromobili li ha resi accessibili al settore civile e alle applicazioni di mercato.

Autori dell’articolo:
Nataliya Nikishkina – Presidente del Comitato di Mosca della Società Dante Alighieri
Ekaterina  Spirova – Presidente della Società di Amicizia Italia-Russia