O drone a gás permanece no ar por cinco dias

Uma equipe de engenheiros do MIT desenvolveu e testou um drone que pode pairar e permanecer na estação ou fazer um círculo em torno de um alvo para fornecer um amplo suporte de comunicação por até cinco dias, mais tempo do que qualquer outro drone a gás. Ele se assemelha a um planador e tem asas finas que se estendem por 24 pés. A aeronave transporta até 20 lb de equipamento enquanto voa a até 15.000 pés. Pesa pouco menos de 150 lb e é alimentada por um motor a gás de 5 hp.

Na eventualidade de um desastre natural que perturbe os sistemas de telefone e internet em uma ampla área, a aeronave pode sobrevoar as regiões afetadas, fornecendo cobertura temporária de telecomunicações aos necessitados, bem como às forças de emergência.

As versões actuais dos veículos aéreos não pilotados são muitas vezes dispendiosas e só podem permanecer no ar por um ou dois dias, como é o caso da maioria das aeronaves de vigilância autónomas operadas pelos militares. Fornecer uma cobertura adequada e persistente exigiria um revezamento de várias aeronaves, aterrissando e reabastecendo 24 horas por dia, com custos operacionais de milhares de dólares por hora para cada UAV.

A aeronave começou como um projeto estudantil que foi sugerido pela Força Aérea Americana. Ele queria um drone, movido pelo sol, que pudesse potencialmente permanecer em vôo indefinidamente. Outros, incluindo o Google, experimentaram esse conceito, projetando aeronaves movidas a energia solar, de alta altitude, que pudessem fornecer acesso contínuo à internet para as zonas rurais e remotas do mundo.

Mas quando a equipe de estudantes do MIT examinou a idéia e analisou o problema de uma série de perspectivas de engenharia, eles decidiram que a energia solar – pelo menos para resposta de emergência de longa duração – não era o caminho a seguir.

“Um veículo solar pode funcionar bem no verão, mas no inverno, particularmente se você estiver longe do equador, as noites são mais longas, e não há tanta luz solar durante o dia. Então você tem que carregar mais baterias, o que acrescenta peso e torna o avião maior”, diz R. Joh Hansman, professor de aeronáutica e astronáutica no MIT e líder da equipe. “Para alívio de desastres, isto só poderia responder a desastres que ocorrem no verão, em baixa latitude. Isso simplesmente não funciona”

Os pesquisadores chegaram a suas conclusões depois de modelar o problema usando o GPkit, uma ferramenta de software desenvolvida por Warren Hoburg, outro instrutor do MIT. Ela permite aos engenheiros determinar as melhores decisões de projeto ou dimensões para um veículo, dadas certas restrições ou requisitos de missão.

> Este método não é único entre as ferramentas de projeto de aeronaves, mas ao contrário de outras ferramentas que só levam em conta vários fatores principais GPkit permite que a equipe considere cerca de 200 restrições e modelos físicos simultaneamente, e para encaixá-los em um projeto de aeronave ideal.

“Ele dá a você todas as informações necessárias para elaborar o avião”, diz Hansman. “Ele também lhe diz para cada uma dessas centenas de parâmetros, se você mudar um deles, o quanto isso influenciaria o desempenho do avião”.

Após determinar que um UAV movido a energia solar não seria viável, a equipe olhou para aeronaves movidas a gasolina. Eles chegaram a um projeto que estava previsto para permanecer em vôo por mais de cinco dias, em altitudes de 15.000 pés, em ventos de até 94º percentil, em qualquer latitude.

Primeira queda, a equipe construiu um protótipo seguindo as dimensões determinadas pela ferramenta de software. Para manter o veículo leve, utilizaram fibra de carbono para suas asas e fuselagem, e Kevlar para a cauda e cone do nariz, que abriga a carga útil. Eles projetaram o UAV para ser facilmente desmontado e armazenado em uma caixa FedEx, para que possa ser enviado para qualquer região de desastre e rapidamente remontado.

Esta mola, os estudantes refinaram o protótipo e desenvolveram um sistema de lançamento, moldando uma estrutura simples de metal para caber em um rack de teto de carro típico. O UAV senta-se no topo da estrutura enquanto um motorista acelera o veículo de lançamento

“Estes veículos poderiam ser usados não apenas para alívio de desastres, mas também para outras missões, tais como monitoramento ambiental. Você pode querer ficar de olho em incêndios ou na vazão de um rio”, diz Hansman. “Eu acho que é bastante claro que alguém dentro de alguns anos fabricará um veículo que será uma imitação disto”