Un equipo internacional de ingenieros aeroespaciales está desarrollando un prototipo de dron que imita las maniobras acrobáticas de una de las aves más rápidas del mundo, el vencejo.

Un equipo de investigación del sur de Australia, Singapur, China y Taiwán ha diseñado un ornitóptero de 26 gramos (avión de aleteo) que puede volar, lanzarse, deslizarse, frenar y zambullirse como un vencejo, haciéndolos más versátiles, más seguros y más silenciosos que los drones existentes.

Con un peso equivalente a dos cucharadas de harina, el dron se ha optimizado para volar en entornos abarrotados cerca de los humanos, con la capacidad de deslizarse, flotar a muy baja potencia y detenerse rápidamente a altas velocidades, evitando colisiones, todo lo que los cuadricópteros no pueden hacer.

El equipo, que incluye al ingeniero aeroespacial de UniSA, el profesor Javaan Chahl, ha diseñado un dron de aleteo que puede realizar algunas maniobras agresivas de vuelo de aves.

El profesor Chahl dice que copiar el diseño de las aves, como los vencejos, es solo una estrategia para mejorar el rendimiento de vuelo de los drones de aleteo.

“Existen ornitópteros pero, hasta ahora, eran demasiado ineficientes y lentos para ser ágiles.

Hemos superado estos problemas con nuestro prototipo de ala de aleteo, logrando el mismo empuje generado por una hélice”, dice el profesor Chahl.

“Las alas batientes pueden elevarse como el ala de un avión, al tiempo que empujan como una hélice y frenan como un paracaídas.

Hemos reunido esto para replicar los patrones agresivos de vuelo de las aves mediante un simple control de cola”.

El investigador científico de la Universidad Nacional de Singapur, Dr. Yao-Wei Chin, quien dirigió el proyecto publicado en Science Robotics, dice que los drones de inspiración biológica podrían usarse con éxito en una variedad de entornos.

Las aplicaciones de vigilancia son claras, pero las aplicaciones novedosas incluyen la polinización de granjas verticales interiores sin dañar la vegetación densa, a diferencia de los cuadricópteros de hélice rotatoria cuyas cuchillas corren el riesgo de triturar los cultivos.

Debido a su estabilidad en vientos fuertes, el dron ornitóptero también podría usarse para perseguir a las aves fuera de los aeropuertos, reduciendo el riesgo de que sean absorbidas por los motores a reacción.

“El ornitóptero optimizado actúa como una especie de espantapájaros, ahorrando en gran medida los costos de mano de obra para las empresas de control de plagas y operadores de aeropuertos“, dice el Dr. Chin.

Actualmente no se utilizan ornitópteros comercializados para vigilancia, pero esto podría cambiar con el último avance, afirman los investigadores.

Al mejorar el diseño para que los ornitópteros ahora puedan producir suficiente empuje para flotar y llevar una cámara y los dispositivos electrónicos que lo acompañan, el aleteo del dron podría usarse para el monitoreo de multitudes y tráfico, recolección de información y topografía de bosques y vida silvestre.

El peso ligero y las alas del ornitóptero que baten lentamente representan menos peligro para el público que los drones cuadricópteros en caso de un choque y, dado el suficiente empuje y bancos de potencia, podría modificarse para transportar diferentes cargas dependiendo de lo que se requiera.

Un área que requiere más investigación es cómo reaccionarán las aves ante un objeto volador mecánico que se asemeja a su tamaño y forma.

Las aves domesticadas pequeñas se asustan fácilmente con los drones, pero se sabe que grandes bandadas y aves mucho más grandes atacan a los ornitópteros.

Y aunque el avance bio-inspirado es impresionante, estamos muy lejos de replicar el vuelo biológico, dice el Dr. Chin.

“Aunque los ornitópteros son los más cercanos al vuelo biológico con su propulsión de aleteo, las aves y los insectos tienen múltiples conjuntos de músculos que les permiten volar increíblemente rápido, doblar sus alas, girar, abrir ranuras de plumas y ahorrar energía.

“La agilidad de sus alas les permite girar su cuerpo en el aire sin dejar de aletear a diferentes velocidades y ángulos.

“Los vencejos comunes pueden navegar a una velocidad máxima de 31 metros por segundo, equivalente a 112 kilómetros por hora.

“A lo sumo, diría que estamos replicando el 10 por ciento del vuelo biológico”, dice.

Fuente: University of South Australia

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