Un dron a gas permanece en el aire durante cinco días

Un equipo de ingenieros del MIT ha desarrollado y probado un dron que puede flotar y permanecer en la estación o rodear un objetivo para proporcionar apoyo de comunicaciones de amplio alcance durante hasta cinco días, más tiempo que cualquier otro dron a gas. Se asemeja a un planeador y tiene unas alas delgadas que abarcan 24 pies. La aeronave transporta hasta 20 libras de equipo mientras vuela a una altura de hasta 15.000 pies. Pesa algo menos de 150 libras y está propulsada por un motor de gas de 5 CV.

En caso de desastre natural que interrumpa los sistemas de teléfono e Internet en una zona amplia, el dron podría sobrevolar las regiones afectadas, proporcionando cobertura temporal de telecomunicaciones a los necesitados, así como a las fuerzas de emergencia.

Las versiones actuales de los vehículos aéreos sin piloto suelen ser caras de operar y sólo pueden permanecer en el aire durante uno o dos días, como es el caso de la mayoría de los aviones de vigilancia autónomos operados por el ejército. Proporcionar una cobertura adecuada y persistente requeriría un relevo de varias aeronaves, aterrizando y repostando las veinticuatro horas del día, con costes operativos de miles de dólares por hora para cada UAV.

El dron comenzó como un proyecto estudiantil que fue sugerido por la Fuerza Aérea de Estados Unidos. Esta quería un dron, alimentado por el sol, que pudiera permanecer en vuelo indefinidamente. Otros, como Google, han experimentado con este concepto, diseñando aviones de gran altitud alimentados por energía solar que podrían proporcionar acceso continuo a Internet en zonas rurales y remotas del mundo.

Pero cuando el equipo de estudiantes del MIT estudió la idea y analizó el problema desde una serie de perspectivas de ingeniería, decidió que la energía solar -al menos para una respuesta de emergencia de larga duración- no era el camino a seguir.

«Un vehículo solar podría funcionar bien en la temporada de verano, pero en invierno, sobre todo si estás lejos del ecuador, las noches son más largas y no hay tanta luz solar durante el día. Así que hay que llevar más baterías, lo que añade peso y hace que el avión sea más grande», dice R. Joh Hansman, profesor de aeronáutica y astronáutica del MIT y líder del equipo. «Para la ayuda en caso de catástrofe, esto sólo podría responder a los desastres que ocurren en verano, a baja latitud. Eso simplemente no funciona».

Los investigadores llegaron a sus conclusiones después de modelar el problema utilizando GPkit, una herramienta de software desarrollada por Warren Hoburg, otro instructor del MIT. Permite a los ingenieros determinar las mejores decisiones de diseño o dimensiones para un vehículo, dadas ciertas restricciones o requisitos de la misión.

Este método no es único entre las herramientas de diseño de aeronaves, pero a diferencia de otras herramientas que sólo tienen en cuenta varios factores principales, GPkit permitió al equipo considerar alrededor de 200 restricciones y modelos físicos simultáneamente, y encajarlas en un diseño óptimo de la aeronave.

«Te da toda la información que necesitas para elaborar el avión», dice Hansman. «También te dice, para cada uno de esos cientos de parámetros, si cambias uno de ellos, cuánto influiría en el rendimiento del avión».

Después de determinar que un UAV alimentado por energía solar no sería factible, el equipo buscó aviones con motor de gasolina. Llegaron a un diseño que, según las previsiones, podría permanecer en vuelo durante más de cinco días, a alturas de 15.000 pies, con vientos de hasta el 94º percentil, en cualquier latitud.

El pasado otoño, el equipo construyó un prototipo siguiendo las dimensiones determinadas por la herramienta de software. Para que el vehículo fuera ligero, utilizaron fibra de carbono para las alas y el fuselaje, y Kevlar para la cola y el cono del morro, que alberga la carga útil. Diseñaron el UAV para que pudiera desmontarse fácilmente y guardarse en una caja de FedEx, de modo que pudiera enviarse a cualquier región siniestrada y volver a montarse rápidamente.

Esta primavera, los estudiantes perfeccionaron el prototipo y desarrollaron un sistema de lanzamiento, diseñando un sencillo bastidor metálico que encaja en la típica baca de un coche. El vehículo aéreo no tripulado se coloca encima del bastidor mientras un conductor acelera el vehículo de lanzamiento

«Estos vehículos podrían utilizarse no sólo para la ayuda en caso de catástrofe, sino también para otras misiones, como la vigilancia del medio ambiente. Podrían vigilar los incendios forestales o el caudal de un río», dice Hansman. «Creo que está bastante claro que alguien dentro de unos años fabricará un vehículo que será una imitación de esto».»