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Come il team Fly-Mi prepara un UAV cargo per l’Air Cargo Challenge

In preparazione per l'Air Cargo Challenge 2026, il team Fly-Mi sta sviluppando Heméra, un UAV ad ala fissa progettato per il massimo trasporto di carico utile (payload). Questo progetto integra un'aerodinamica avanzata, un'analisi strutturale FEM e stampi in alluminio di precisione per creare un velivolo bimotore in grado di raggiungere velocità di volo di 35 m/s.

Ciao, siamo Fly-Mi – EUROAVIA Milano, un team di studenti di ingegneria del Politecnico di Milano, affiliato al Dipartimento di Scienze e Tecnologie Aerospaziali. Fondati nel 2022, siamo partiti con un obiettivo chiaro: integrare i nostri studi accademici con un’esperienza ingegneristica pratica, progettando, sviluppando e producendo aeromobili a pilotaggio remoto (UAV) e sistemi aeronautici avanzati.

Nel corso degli anni siamo cresciuti fino a diventare un team competitivo sulla scena internazionale, partecipando a competizioni universitarie per UAV e lavorando sull’intero ciclo di vita di un progetto aeronautico (dal design concettuale fino alla produzione e ai test di volo). Nel 2025 abbiamo raggiunto un traguardo importante classificandoci al terzo posto alla UAS Challenge nel Regno Unito con OLIVIA, un drone autonomo progettato per missioni umanitarie.

Per la stagione 2026 abbiamo deciso di affrontare una nuova sfida: l’Air Cargo Challenge (ACC), una delle competizioni internazionali più complesse e prestigiose nell’aeromodellismo. Questa gara richiede la progettazione e la costruzione di un velivolo cargo radiocomandato, spingendoci a ripensare il nostro approccio sia alla progettazione che alla produzione.

Il quadro del progetto Heméra

Il nostro processo di progettazione è organizzato in quattro aree tecniche: il reparto Aerodinamica lavora sull’ottimizzazione della geometria esterna per soddisfare i requisiti della missione, mentre il reparto Strutture è responsabile dell’architettura del velivolo e della scelta dei materiali. La Meccanica del Volo definisce le dimensioni principali e garantisce la stabilità, mentre Elettronica, Propulsione e Controllo (EPC) gestisce l’integrazione dei sistemi e l’assetto propulsivo. Accanto a questi, il nostro team Business, Marketing e Comunicazione gestisce le relazioni con i partner e supervisiona la presenza pubblica del team.

Tutti i reparti hanno lavorato in modo collaborativo durante tutto l’anno per sviluppare il progetto Heméra, integrando aerodinamica, strutture, meccanica del volo ed elettronica in una progettazione unificata. Il velivolo Heméra è un UAV ad ala fissa sviluppato per l’Air Cargo Challenge 2026, progettato per massimizzare l’efficienza del trasporto del payload mantenendo al contempo elevate prestazioni aerodinamiche. Presenta una configurazione convenzionale ad ala bassa con carrello di atterraggio retrattile per ridurre la resistenza aerodinamica e un assetto bimotore montato sulle ali per migliorare l’efficienza della spinta e la distribuzione del carico strutturale.

Il progetto pone l’accento sulla riduzione al minimo della resistenza aerodinamica a bassi angoli di attacco, sull’efficienza strutturale attraverso un’architettura monoscocca in composito di fibra di carbonio e sull’affidabilità complessiva del sistema grazie a un’avionica ridondante. L’ottimizzazione aerodinamica (tramite CFD e XFLR5), la validazione strutturale (FEM) e la progettazione multidisciplinare iterativa hanno portato a una configurazione in grado di trasportare fino a 6 unità di payload a una velocità di circa 35 m/s, ottenendo un solido equilibrio tra capacità di payload e prestazioni di volo.

Dalla progettazione alla produzione degli stampi

Una volta definita la configurazione finale del velivolo, siamo passati alla progettazione e alla produzione degli stampi necessari per realizzare i componenti.

Modello CAD dello stampo del mozzo

Modello CAD dello stampo del mozzo

Modello CAD dello stampo del supporto motore

Modello CAD dello stampo del supporto motore

Con il supporto di partner come Xometry, abbiamo prodotto stampi ad alta precisione che replicano fedelmente la geometria dei nostri progetti. Successivamente, eseguiamo noi stessi la laminazione dei materiali compositi.

Da una prospettiva strutturale, il nostro velivolo è progettato con una forte attenzione alla riduzione della massa, pur mantenendo una resistenza sufficiente. La maggior parte dei componenti strutturali è realizzata in materiali compositi, in particolare laminati in fibra di carbonio e strutture a sandwich con anima in Rohacell o a nido d’ape. Questo ci consente di ottenere una struttura leggera ma rigida (essenziale per massimizzare la capacità di payload mantenendo al contempo ottime prestazioni di volo).

Scelta dei materiali per le prestazioni degli stampi

Una delle sfide principali che abbiamo affrontato quest’anno è stata la scelta del materiale giusto per gli stampi. Questi dovevano resistere a condizioni impegnative in autoclave, con pressioni di circa 2 bar e temperature fino a 120°C. La scelta del materiale sbagliato avrebbe compromesso l’intero processo di produzione.

Con il supporto del team tecnico di Xometry, abbiamo identificato l’Alluminio 6082 (3.2315 / Al-Si1Mg) come il materiale più adatto. Offre un buon equilibrio tra resistenza e peso, insieme a un’eccellente lavorabilità, essenziale per ottenere la precisione richiesta nella geometria dello stampo. Inoltre, la sua stabilità termica e la resistenza alla corrosione lo rendono particolarmente adatto per ripetuti cicli in autoclave senza subire deformazioni significative.

Questa scelta si è tradotta direttamente nella fase di produzione, dove la soluzione selezionata si è rivelata altamente efficace e i componenti prodotti hanno soddisfatto tutti i nostri requisiti di progettazione e produzione con una qualità eccellente.

I pezzi sono stati ordinati tramite la piattaforma Xometry, dove abbiamo prodotto componenti critici per il nostro assetto produttivo utilizzando la fresatura CNC. In particolare, abbiamo prodotto stampi in alluminio realizzati in Alluminio 6082 (3.2315 / Al-Si1Mg), tra cui lo stampo del mozzo e lo stampo del supporto motore, progettati per la laminazione della fibra di carbonio. Questi richiedevano una rugosità superficiale di Ra 0,8 sulle superfici interne dello stampo (dove avviene la laminazione), mentre per le aree esterne e non funzionali è stata sufficiente una finitura standard. Questo livello di controllo sulla geometria e sulla qualità superficiale è stato fondamentale per garantire una stesura coerente del composito e le prestazioni complessive dei componenti strutturali finali.

Componenti di utensileria in alluminio lavorato CNC 6082

Componenti di utensileria in alluminio lavorato CNC 6082

Quali sono i prossimi passi per il team Fly-Mi

I prossimi passi del progetto aeronautico si concentrano sul completamento della produzione e dell’assemblaggio di più cellule (airframe), seguiti da un’estesa campagna di test di volo. Questa inizierà con la validazione dei sottosistemi e la valutazione delle prestazioni, per poi passare all’addestramento dei piloti e all’ottimizzazione del profilo di volo per massimizzare il punteggio in gara. Sono previsti anche ulteriori perfezionamenti aerodinamici (come l’aggiunta di winglet e ulteriori analisi CFD) per migliorare le prestazioni ed espandere l’inviluppo di volo.

A breve termine, il nostro obiettivo principale è l’imminente Air Cargo Challenge. Si tratta di una delle competizioni più importanti in Europa e a livello internazionale, e puntiamo a replicare e migliorare i nostri risultati precedenti.

Team EUROAVIA Milano

Guardando più avanti, vogliamo continuare a crescere sia a livello tecnico che organizzativo. Abbiamo in programma di partecipare a nuove competizioni internazionali, mettendoci costantemente in gioco e migliorando le nostre capacità di progettazione e produzione.

Un’altra priorità fondamentale è l’espansione della nostra rete di partner industriali. Le collaborazioni con aziende del settore aerospaziale e di altri settori tecnologici sono fondamentali per costruire un solido ponte tra il mondo universitario e quello industriale.

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