La mayoría de los drones necesitan inclinarse para moverse y corregirse contra las ráfagas de viento. El Astria de Pitch Aero, sin embargo, puede mantenerse perfectamente nivelado y estable, gracias a un novedoso uso de ciclorotor que abre una gama de casos de uso que otros drones no pueden manejar.
Los ciclorotores, también conocidos como hélices Voith-Schneider, empujan el aire como un barco de vapor empuja el agua. Cada uno de ellos es un barril giratorio, con palas a lo largo de los lados capaces de variar su paso con extrema rapidez para vectorizar el empuje casi inmediatamente en 360 grados.
Grupos como CycloTech, Yamato y la Fundación Rusa para la Investigación Avanzada están impulsando diversos esfuerzos para comercializar y militarizar los Cyclorotores como único sistema de propulsión en aviones eléctricos e híbridos VTOL. Su singular estructura y su capacidad de vectorización de empuje casi instantánea ofrecen algunas ventajas que las hélices estándar, los rotores basculantes y otras soluciones no pueden ofrecer.
Sin embargo, nunca antes habíamos visto una aplicación de este tipo. Pitch Aeronautics, de Boise (Idaho), ha colocado un cyclorotor en la parte superior de su dron Astria para dotarlo de un conjunto de capacidades de aproximación y tacto que no tiene parangón con nada que hayamos visto.
El Astria, llamado así por la diosa griega de la precisión, es un dron relativamente grande, pero completamente plegable para su transporte. Su viga central mide unos 3 metros de largo y se eleva en el aire sobre seis hélices de dos palas montadas a lo ancho en postes.
En un extremo de la viga principal se encuentra el paquete de baterías, y en el otro se pueden colocar diversas herramientas, sensores, brazos robóticos y otras cargas útiles que pesan entre 2,25 y 4,5 kg. El paquete de baterías equilibra esta carga, de modo que la carga útil se sitúa muy por delante de las hélices, justo al lado del objetivo con el que se trabaja.
Mientras que otros drones tienen que inclinarse para equilibrarse contra las ráfagas de viento o para conseguir un movimiento horizontal, el Astria se mantiene quieto y nivelado en el aire. El ciclorotor de la parte superior se encarga de todas las tareas de empuje horizontal, girando en todo momento y limitándose a variar la inclinación de las palas para redirigir el empuje siempre que sea necesario, como se indica en el siguiente vídeo.
Según Pitch, es entre 5 y 10 veces más rápido en las correcciones de estabilidad y en los ajustes de posición horizontal que un multicóptero típico, ya que inclinar un dron lleva más tiempo que simplemente variar el paso de las palas del Cyclorotor.
Esto da al Astria la capacidad de colocar sus cargas útiles muy cerca de un objetivo, con una precisión y estabilidad excepcionales, e incluso de tocarlo si es necesario. La empresa afirma que el Astria puede encargarse ahora de un montón de tareas de inspección y mantenimiento industrial de alta precisión que normalmente requerirían que los trabajadores se colocaran en posiciones extremadamente arriesgadas con cuerdas. Piensa en inspecciones de palas de turbinas eólicas, colocación de desviadores de aves en líneas eléctricas de alta tensión, mediciones precisas de grietas en puentes, este tipo de cosas.
«La industria pensaba que los drones suplantarían este tipo de inspecciones», dice el cofundador e ingeniero jefe de Pitch Aero, Zach Adams, en un vídeo promocional, «pero resultó que no pueden hacerlo por la forma en que se mueven».
La empresa ha construido, probado y patentado la configuración del Astria, así como un sistema de control y FPV a juego. También ha desarrollado algunos brazos de carga útil intercambiables con instrumentación, herramientas y brazos robóticos adecuados para estas tareas iniciales, incluido un sensor de termografía activa que puede calentar la superficie de un objeto y, a continuación, tomar imágenes con una cámara térmica para buscar debilidades estructurales, y un sensor de medición de la anchura de las grietas que se acerca para proporcionar un seguimiento rápido y muy preciso de las mismas.
Pitch afirma que la carga útil máxima inicial de 10 libras pronto se verá incrementada en gran medida, y que se está desarrollando un kit de instalación de desviadores de aves junto con la Universidad Estatal de Boise y Power Engineers que permitirá al dron colgar cosas de los cables de alta tensión, una operación que actualmente requiere que los trabajadores se cuelguen de helicópteros.
Otras cargas útiles que se están desarrollando podrían instalar amortiguadores de vibraciones y bolas de señalización en líneas eléctricas, realizar pruebas de ultrasonidos y corrientes de Foucault en estructuras de acero, o incluso empezar a realizar trabajos de limpieza, pintura, lavado de ventanas y perforación.
Se trata de una aplicación muy interesante de la tecnología de los ciclomotores que parece tener un potencial prometedor. Estamos deseando ver cómo se desarrolla el Astria a partir de ahora.
Fte. UAS Vision
