Illuminazione e segnalazione sul modello di aereo con moderni LED ad alta potenza

(La seconda parte, dedicata alla pratica applicativa, seguirà nel prossimo workshop)

Chiunque abbia mai riflettuto sulle possibilità di realizzare un’illuminazione di un modello di aereo che fosse adeguata al modello stesso e utile per il funzionamento, si è presto reso conto che, a causa della limitata resa luminosa delle sorgenti luminose utilizzate, tale illuminazione era adatta solo a scopi dimostrativi e decorativi. Le uniche fonti luminose adatte, in termini di fattore di forma, robustezza e consumo energetico, sono i diodi a emissione luminosa (LED). Fino a poco tempo fa, però, questi non erano abbastanza potenti da svolgere una funzione utile durante il volo, come avviene nell’aviazione tradizionale. Nel frattempo, grazie a sorgenti luminose potenti e disponibili in tutti i colori necessari, la situazione è cambiata in modo così drastico che persino l’aviazione commerciale punta su nuove soluzioni di illuminazione a LED. Per noi ciò significa che sono nate anche nuove e significative applicazioni che vanno ben oltre la semplice riproduzione dell’illuminazione e della segnaletica dell’originale. Grazie a questo workshop e a quello successivo, sarete in grado di realizzare le vostre idee, visioni e progetti relativi a «Light Up Your Aircraft»: il divertimento «con un senso» è garantito.

L'illuminazione dei velivoli non è definita in modo univoco e varia da modello a modello, sia che si tratti di aerei ad ala fissa che di elicotteri. Le nostre ricerche hanno tuttavia portato alla seguente lista delle luci e dei segnali ottici più comuni. Per maggiore chiarezza, utilizziamo le denominazioni inglesi. Una descrizione più dettagliata è disponibile su www.innoflyer.ch.

Luci di navigazione (Navigation Lights): luci di posizione fisse, rosse e verdi, che indicano la direzione di volo. Il rosso si trova sul lato sinistro dal punto di vista del pilota e il verde, di conseguenza, sul lato destro.

Luci di navigazione o di posizione: luci bianche aggiuntive posizionate in vari punti dell’aeromobile per migliorare la visibilità.

Luci di segnalazione anticollisione: luce lampeggiante rosso-arancio, posizionata in alto e in basso al centro dell’aeromobile.

Luci stroboscopiche: luce bianca intensa a impulsi con elevato effetto di riconoscimento grazie al rapporto selezionato tra durata dell’accensione e della pausa.

Luci del logo: illuminazione dei loghi e delle denominazioni delle rispettive compagnie aeree apposti sul velivolo per motivi commerciali.

Luci alari: illuminazione delle ali e di altre parti del velivolo, visibile al pilota, a scopo di ispezione durante il volo.

Luci di rullaggio: faro bianco e luminoso montato sul muso dell’aeromobile.

Luci di atterraggio: illuminazione bianca intensa per illuminare la pista durante il decollo e l’atterraggio e migliorare la visibilità.

durante le manovre di decollo e atterraggio o nei voli notturni in presenza di scarsa illuminazione della pista.

Luci di deviazione dalla pista (Runway Turnoff Lights): illuminazione bianca intensa a supporto delle manovre a terra su piste e vie di rullaggio scarsamente illuminate.

Luci del vano ruota (Wheel Well Lights): illuminazione per l’ispezione del carrello principale da parte del personale di terra.

Un sistema di illuminazione basato su LED di potenza è costituito da cinque componenti: sorgente luminosa, driver, ottica, distributore di corrente e tecnologia di installazione.

A differenza dei comuni LED a bassa potenza con correnti inferiori a 50 mA, i LED di potenza devono essere alimentati con correnti comprese tra 200 mA e 1 ampere. Solo in questo modo è possibile raggiungere l’elevata intensità luminosa. In questo processo, il LED genera un calore considerevole che deve essere dissipato. Il LED non deve mai essere utilizzato al di fuori delle proprie specifiche termiche. In pratica, ciò significa che, controllando la corrente e la potenza dissipata, occorre garantire

garantire un funzionamento sicuro entro i limiti delle specifiche. Nel caso più semplice, tale controllo avviene tramite una resistenza di serie (Figura 1: Light Sources di innoflyer). Gli svantaggi di questa soluzione risiedono nel fatto che, a causa della potenza dissipata nel resistore di serie, a seconda della tensione applicata si raggiunge rapidamente il limite di controllabilità. Correnti di funzionamento superiori a 200 mA con 2 o 3 celle LiPo non sono più praticabili con questo semplice metodo del resistore di serie, poiché in questo modo non è possibile avvicinarsi nemmeno lontanamente alle reali prestazioni dei moderni LED di potenza. È quindi necessaria un’elettronica di pilotaggio dei LED in grado di fornire la corrente massima possibile in modo costante e sostanzialmente indipendente dall’alimentazione collegata. Inoltre, è opportuno che anche la temperatura del LED venga monitorata e, se necessario, regolata automaticamente in base alle condizioni reali. In questo modo si ottiene la massima resa luminosa in tutte le situazioni di utilizzo reali (Figura 2: driver di innoflyer).

Dal punto di vista ottico, la scelta del percorso del fascio luminoso è fondamentale. A seconda del tipo di illuminazione, come indicato nella nostra lista, è necessaria un’ottica adeguata ed efficace. Attualmente sul mercato sono disponibili diversi componenti adatti ai nostri scopi. L’ottica deve sempre essere adattata ai LED di potenza utilizzati. Solo così è possibile ottenere un risultato perfetto (Figura 3: Una selezione di ottiche).

In un progetto di illuminazione, una tecnica di installazione pratica riveste un’importanza non trascurabile. A tal fine è possibile ricorrere a soluzioni esistenti, come è consuetudine nella tecnologia di controllo remoto. Il cablaggio dei singoli componenti risulta semplice, come di consueto, ed è affidabile e sicuro dal punto di vista elettrico.

Oltre al compito di garantire, durante il funzionamento, le condizioni elettriche e termiche specificate per i LED di potenza collegati, i driver possono svolgere funzioni aggiuntive come l’accensione e lo spegnimento tramite un canale di telecomando. In combinazione con il trasmettitore di telecomando

sono disponibili numerose funzioni interessanti e utili, come ad esempio il comando di un proiettore di atterraggio, l’attivazione delle luci di posizione in base alla fase di volo, ecc. Un sistema intelligente di alimentazione e distribuzione dell’energia consente, da un lato,

a un'alimentazione elettrica già presente nel modello, dall’altro il passaggio a un’alimentazione autonoma, necessaria per motivi di capacità.

L’introduzione piuttosto approfondita all’argomento ha, tra l’altro, anche lo scopo di suscitare il vostro interesse per la materia. «Light Up Your Aircraft» vuole essere qualcosa di più di una semplice moda, un fenomeno guidato dalla tecnologia nel mondo dell’aeromodellismo. Un esempio dal punto di vista della sicurezza operativa lo dimostrerà in modo inequivocabile.

I modellini di aerei con propulsione elettrica sono «pronti all’uso» non appena viene collegata l’alimentazione elettrica. Una semplice manipolazione del trasmettitore o anche interferenze nel canale radio o nei componenti tecnici possono causare l’accensione imprevista del motore. Non è necessario

. La nostra proposta, mutuata dall’aviazione tradizionale, è molto semplice: montiamo una luce stroboscopica e colleghiamola al sistema di radiocomando in modo tale che, ogni volta che l’alimentazione è collegata, un segnale ottico ricordi: «Attenzione, aeromodello pronto al volo quando lampeggia». Con i nuovi LED ad alta potenza, un avviso di questo tipo è sicuramente impossibile da non notare. Questo esempio dimostra in modo impressionante che l’illuminazione e la segnalazione ottica sul modello sono particolarmente utili. Riflettete sulle vostre idee e leggete anche la nostra seconda parte dedicata all’argomento. Vi guidiamo e vi introduciamo un po’ più nel dettaglio alla pratica nell’uso dei LED di potenza e alle loro possibilità di applicazione nel settore del modellismo.

Ulteriori informazioni sul tema «Light Up Your Aircraft» sono disponibili anche all’indirizzo www.innoflyer.ch.