172 DRONI RADAR E satelliti

I droni sono in pratica dei velivoli, ovvero macchine in grado di volare, senza un pilota con due differenti tecnologie.  A dire il vero in effetti il pilota c’è, nel senso che c’è qualcuno che, potremmo dire, da remoto, cioè che è in un altro posto a volte molto lontano dal drone, cioè in un posto a volte a centinaia di chilometri, comanda il drone stesso. Alcuni volano come degli elicotteri, cioè non hanno le ali e si sostengono solo grazie alle eliche che girano e creano una spinta verso il basso molto forte che fa restare sospeso in aria il drone. Queste eliche quando sono un po’ inclinate spingono il drone nelle varie direzioni. Altri droni invece sono in realtà dei piccoli aerei radiocomandati e hanno perciò delle ali, proprio come i veri aerei. E quindi per volare sfruttano un principio diverso. Lo stesso principio che fa appunto volare i normali aerei di linea. In pratica quando un aereo è spinto in avanti dalle eliche, o da motori a jet, raggiunge una certa velocità, decolla, si stacca da terra. Questo avviene perché le ali dell’aereo sono fatte in un certo modo. Quando l’aereo va avanti l’aria che passa sopra le ali, a causa proprio della forma delle ali, fa un percorso più lungo dell’aria che passa sotto le ali. Per un principio fisico si crea quindi una depressione e le ali, insieme a tutto l’aereo vengono in pratica risucchiate verso l’alto. Questo perché la pressione che c’è sopra le ali è minore di quella che c’è sotto le ali stesse. Per questo motivo quando un aereo scende sotto una creta velocità deve per forza atterrare. Non può volare a velocità troppo bassa. Si dice che le ali non hanno la portanza sufficiente per mantenere l’aereo in volo. Cosa che  non capita con gli elicotteri che possono anche stare fermi in un punto.

Una piccola storia dell’evoluzione dei droni ci porta indietro nel tempo. Secondo alcuni i primi “droni” anche ovviamente molto diversi dagli attuali sono stati dei droni militari usati dagli austriaci per bombardare Venezia nel 1849, in pratica erano dei palloni volanti che sollevavano in aria una carica di esplosivo che avrebbe dovuto, avrebbe dovuto secondo le intenzioni degli austriaci, colpire Venezia. Cioè i palloni avrebbero dovuto arrivare sopra Venezia e poi far cadere le bombe sulla città con un dispositivo a tempo. L’operazione non riuscì perché il vento portò i palloni lontano dalla città, per fortuna dei veneziani. Continuando con la storia si può dire che l’idea di fare un “qualcosa” che vola con quattro eliche proprio come molti droni attuali, è stato di un francese, che ha inventato, il quadricottero, cioè una specie di elicottero con quattro eliche. Il suo prototipo non funzionò mai bene, era troppo instabile. Ma indubbiamente, l’idea è stata sua.

In pratica il primo vero drone fu quello realizzato dagli inglesi, un certo Archibald Low realizzò nel 1916 un velivolo radiocomandato a distanza. Ovviamente considerata l’epoca, non esistevano transistor, computer, tutto era affidato alle valvole elettroniche (di cui ho parlato in un altro podcast). Quindi i comandi erano abbastanza limitati, ma comunque funzionava. Negli anni successivi però in Inghilterra questa tecnologia non venne presa in considerazione dai militari.

Questa tecnologia fu invece sviluppata dai tedeschi e portò alla realizzazione delle V1 le bombe volanti che erano in pratica dei rudimentali droni.

Dopo la seconda guerra mondiale la tecnologia si sviluppo ancora, gli USA realizzano negli anni cinquanta un drone per ricognizione, cioè per fare fotografie.

Ma un vero salto in avanti è stato fatto con lo sviluppo della tecnologia dei radiocomandi. Infatti durante gli anni settanta i radiocomandi capaci di comandare a distanza i droni vengono usati dagli appassionati di aerei radiocomandati. Mi ricordo che da ragazzo andavo spesso a vedere questi aerei che gli appassionati facevano volare in un campo vicino a casa mia, a pochi chilometri. Erano piccoli aerei radiocomandati che riproducevano aerei veri, molto più piccoli, ovviamente. Negli anni successivi gli aerei radiocomandati sono diventati sempre più sofisticati. Erano pero degli “aerei” cioè avevano le ali.

 Ma solo nel 1995 con il drone PREDATOR gli USA, fanno un salto in avanti, grazie al fatto che l’elettronica diventa sempre più piccola.

Gli USA realizzano un drone con a bordo una telecamera. Questo grazie proprio alla sempre maggiore miniaturizzazione dell’elettronica e anche all’ affidabilità dei radiocomandi.

Negli anni successivi i droni cambiano ancora. Vengono costruiti droni molto piccoli, senza le ali che volano come un quadricottero, un elicottero con quattro eliche e senza ali. Un po’ alla volta diventano sempre più affidabili e sofisticati.

Due anni fa ho avuto l’occasione più volte di andare con un mio amico in un prato nelle campagne vicine a casa mia. Lui è un appassionato di questa tecnologia e possiede diversi piccoli droni. Ho provato anche a comandare il drone con il radiocomando, ma siccome in realtà non è molto facile, l’ho fatto solo per qualche secondo, forse neppure un minuto, quando il drone era molto lontano da case o alberi. Infatti se non si ha un po’ di pratica non è facile dare i giusti comandi soprattutto in fase di atterraggio.

I droni senza ali si sono sviluppati in molti campi, sono utilizzati in agricoltura, nelle costruzioni, per fare ispezioni in luoghi difficili da raggiungere. Sono utilizzati anche per fare documentari. Molte delle riprese che vediamo oggi in alcuni film e documentari sulla natura sono fatti con droni.

Ovviamente ci sono anche problemi di sicurezza, infatti esiste il rischio che un drone, magari comandato da un hobbista, per sbaglio vada fuori controllo o non risponda più ai comandi. Se il drone dovesse cadere in un luogo affollato sarebbe pericoloso per le persone. Esiste allora la possibilità di distruggere il drone prima che cada a terra. C’è anche la possibilità che un drone si scontri con un aereo in volo, per questo motivo è proibito far volare droni in certe zone vicine agli aeroporti.

Ovviamente la tecnologia dei droni è andata molto avanti, soprattutto in campo militare. Lo vediamo nella guerra in Ucraina in cui i Russi bombardano l’Ucraina con i loro droni carichi di esplosivo. Gli ucraini cercano di abbattere i droni sparando proiettili con l’artiglieria e anche con dei missili. I droni sono un arma molto pericolosa in una guerra, possono essere ormai comandati a centinaia, forse migliaia di chilometri di distanza e sono più difficili da individuare.

E’ qui che vorrei parlare un po’dei RADAR…dunque i radar sono particolari trasmettitori e ricevitori ad onde radio che sono in grado di individuare e localizzare, trovare oggetti volanti e non volanti che siano metallici. Gli oggetti, tipo aerei, droni, missili elicotteri o anche navi possono essere anche a centinaia di km di distanza. La tecnologia e la fisica che i radar usano è, in teoria molto semplice. In fatti si basa sul fatto che le onde radio a certe frequenze hanno la caratteristica di rimbalzare, cioè quando colpiscono l’oggetto tornano indietro verso il trasmettitore, quando colpiscono degli oggetti qualunque, meglio se metallici. In realtà certe onde radio rimbalzano, cioè deviano la loro traettoria, cambiano direzione e tornano solo in parte verso il trasmettitore quando colpiscono degli oggetti, metallici o no. Ad esempio a volte con le mie radio ho potuto collegare da Milano la Sicilia dirigendo le mia antenna verso il Monte Rosa. Le onde radio colpivano il Monte Rosa e tornavano indietro e una parte di queste onde andavano fino in Sicilia a mille km di distanza. Ed io potevo farmi sentire. A volte ho sfruttato questa caratteristiche delle onde radio per collegare la Germania da Milano. Sia io che il mio corrispondente abbiamo puntato le antenne verso degli aerei (in genere di grandi dimensioni) che si trovavano sopra le Alpi. Le onde radio colpendo l’aereo ritornavano sulla terra centinaia di chilometri di distanza. Ovviamente sono segnali di bassa potenza che non arrecano alcun danno alle apparecchiature degli aerei, rimbalzano solo coltro le ali.

Tornando ai radar, comunque i radar in pratica sono in grado di trasmettere forti onde radio verso gli aerei e sono in grado di ricevere le onde di ritorno. C’è poi una parte elettronica, oggi molto sofisticata, che è capace di determinare la direzione e la distanza a cui si trova l’oggetto, aereo o nave, drone missile ecc. ovviamente questa capacità permette di contrastare un attacco portato da un nemico in una guerra. Serve anche per le torri di controllo degli aeroporti per vedere su uno schermo dove si trovano gli aerei in volo. I militari hanno escogitato, inventato, trovato un modo per far sì che certi aerei non siano identificati dai radar. Certi aerei hanno una forma particolare per cui le onde radio dei radar non sono in grado di rimbalzare sulla loro superficie e il radar non li vede, non li trova, sono invisibili ai radar.

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Oggi ci sono poi altri sistemi per identificare aerei in volo tramite i GPS che sfruttano i satelliti. Esiste per chi non lo sapesse un applicazione, libera, che si chiama FLYGHT RADAR 24 con cui è possibile vedere sullo schermo del computer tutti gli aerei che sono in volo nel mondo intero. Questi aerei sono visibili a tutti perché hanno a bordo uno strumento che si chiama trasponder che comunica la propria posizione in maniera continuativa. Ovviamente gli arei militari non tengono acceso questo strumento.

Con questo programma si possono seguire gli aerei in volo, vederne la posizione in tempo, quasi reale, verificare l’altezza a cui sta volando l’aereo, si può vedere quando l’aereo è partito, l’orario previsto per l’arrivo. Si può anche vedere il tipo di aereo e la velocità, si può seguirne l’atterraggio fin sulla pista dell’ aeroporto, fino a quando il comandante spegne il trasponder.

Bene termino qui, questa breve spiegazione di droni e radar…dei satelliti parlerò un’altra volta….