El término dron se ha generalizado mucho. Tanto, que algunos aviones no tripulados reciben esta denominación, aunque no se trata de un dron como tal. Por ello, hemos querido explicar de forma sencilla qué es un dron y qué diferencias hay entre este y otro tipo de aviones no tripulados.
Primero: Lo que no es un dron
Si estás pensando en aviones de combate que surcan el cielo sin que un piloto tenga que subirse a ellos, en realidad no se trata de un dron. Son aviones no tripulados, que requieren la misma pericia que los aviones tripulados normales. La única diferencia con estos es que en la cabina hay un módulo de control y una cámara, que se controlan a kilómetros de distancia. A veces se les llaman drones de combate, pero no son drones como tales.
Cuando hablamos de RPAS (del inglés Remotely Piloted Aircraft System) nos estamos refiriendo al sistema completo necesario para la operación de la aeronave, lo que incluye a la aeronave (RPA), la estación de mando y control, los equipos de comunicaciones necesarios, etcétera.
El gran auge que se esta produciendo con estas maquinas voladoras no tripuladas desde los últimos años ha hecho que autoridades aeronáuticas como la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI), desde 2005, haya tenido que empezar a tomar cartas en el asunto para regularizar la operación de estas y tenerlas en consideraci6n. Para ello, desde entonces, se ha ido modificando la normativa con el fin de mantener así los estándares de seguridad e interoperabilidad entre todas las aeronaves. Esto ha llevado en 2010 a la necesidad de revisar la antigua definici6n de aeronave para incluir en la misma a los RPA, del mismo modo que ha sido necesaria la creación de una clasificación especifica para ellos como veremos mas adelante.
Se llama Dron a todo vehículo aéreo no tripulado (VANT) o Unmanned Aerial Vehicle en inglés (UAV).
Los drones también se denominan Remotely Piloted Aircraft (RPA) o Remotely Piloted Aircraft System (RPAS) cuando incluimos la emisora y los equipos de comunicación necesarios para la operación.
Como hemos mencionado anteriormente, existen diferentes modalidades de operatividad de los drones. En el caso de los RPA (Remotely Piloted Aircraft), son aquellos drones que son operados a distancia, y se definen literalmente como aeronaves tripuladas por control remoto. Por lo tanto, quedan excluidos de este tipo de variedad todos aquellos drones que puedan ser configurados y que tengan autonomía para operar sin el control directo de un piloto a distancia.
La definición tradicional de aeronave recogía Únicamente el siguiente punto:
Al que se le añadió el siguiente texto, incluyendo de esta manera a los RPA dentro de la misma:
Debido a la gran variedad existente en el mundo de los RPA en cuanto a diseño, características de vuelo, tamaños y pesos, ha sido necesario elaborar una clasificación que recoja a todos y los agrupe entre ellos en función de sus particularidades más comunes. De este modo podemos referirnos a un grupo o a otro en concreto y delimitar los requisitos y limitaciones que deben cumplir en cada caso. Para esto, se han establecido dos clasificaciones independientes:
AESA solo incluye las tres categorías, por tipo, indicadas en la Figura de arriba y son las consideradas a los efectos del programa de maniobras practico para la obtención del certificado de piloto de dron.
Existen otros tipos de RPA (planeador, dirigible, etc.) que no están muy extendidos, debido a su poca utilidad en la realización de trabajos aéreos, y por ello, no se incluyen en este texto. Solo mencionar que el dirigible se suele utilizar en recintos cubiertos al estar estos libres de corrientes de aire y donde su bajo nivel sonoro y estabilidad son muy útiles para la captación de imágenes aéreas de eventos.
Centrándonos en las características de diseño en cuanto a la forma en que generan sus- tentación nos encontramos:
Basa su sustentación en el principio de ala fija. Puede poseer o no algún sistema de propulsión tales como hélices o turbinas. Tiene como ventaja una mayor autonomía y la posibilidad de una mayor velocidad de desplazamiento comparada con los otros tipos, si su diseño así lo pretende (hay aviones construidos para mantenerse en el aire volando a bajas velocidades mientras que otros diseños buscan ser eficaces volando rápido. Esto irá en función de la tarea para la que se vayan a emplear).
Como desventaja, cabe mencionar su incapacidad de vuelo estacionario. Es decir, no posee la capacidad de mantenerse detenido en el aire, teniendo limitado su desplazamiento en un solo sentido (hacia adelante).
Su principio de sustentación está basado en las alas giratorias. Consta de uno o dos rotores sustentadores, que pueden variar el paso (ángulo) de sus palas para maniobrar.
La ventaja de este tipo de RPA es su capacidad para mantenerse en vuelo estacionario y, además, poder deslizarse a lo largo de los tres ejes (teniendo así total libertad de movimiento).
En su contra, ofrece menor autonomía que el tipo avión y una mayor complejidad mecánica (lo cual hace del mantenimiento algo más costoso y complicado).
Al igual que el helicóptero, el multirrotor basa la sustentación en el principio de las alas giratorias. La diferencia viene dada en que este tipo de RPA emplea más de dos rotores para generar la sustentación necesaria para volar y las palas de los mismos son de paso fijo. Para maniobrar varía la velocidad de giro de los rotores.
Aporta una mayor estabilidad de vuelo y sus elementos mecánicos son más sencillos que los del tipo helicóptero (traduciéndose a un menor mantenimiento y con inferiores posibilidades de avería).Su desventaja, menor autonomía que la del tipo avión, como ocurre con el tipo helicóptero.
Atendiendo a la clasificación de los RPA en función a su peso, obtenemos varias categorías con sus distintas limitaciones de uso, particularidades y requisitos marcados por la legislación al respecto, tal y como se detallará a continuación.
Esta clasificación por peso se circunscribe únicamente a la reglamentación española en vigor. Este asunto se tratará en profundidad en el Apartado 5.6. Normativa específica de RPAS.
Cabe destacar que los pesos que definen un tipo u otro indican la masa máxima al momento del despegue, ya que se supone que será el momento del vuelo donde el peso del aparato puede resultar mayor. Esto se debe a que el contenido de combustible será máximo a1 inicio del vuelo en caso de tratarse de un RPA que lo requiera para funcionar (el combustible se ira consumiendo en el transcurso de su operación, reduciendo así su masa inicial progresivamente). Del mismo modo, de transportar cargas desechables tales como sensores arrojables, rociado de fluidos, etc., la masa de estos elementos estará presente en la suma total de masas en el momento de iniciar el vuelo.
La clasificación por peso se extiende de la siguiente manera:
Son la categoría más ligera. Permiten la operación de los mismos tanto dentro como fuera del campo visual del piloto, siempre dentro del alcance de la emisión de la radio y cumpliendo el resto de requisitos para este tipo de vuelos. Para pilotarlos se necesita el certificado avanzado, excepto si se va a volar únicamente dentro del alcance visual del piloto en cuyo caso es suficiente con el certificado básico.
Solo se pueden utilizar dentro del alcance visual del piloto (limitado a 500 m de distancia). Para pilotarlos es necesario disponer del certificado básico. Si alguna aeronave dentro de esta categoría de peso cuenta con certificado de aeronavegabilidad, las limitaciones para su operación vendrán especificadas en dicho certifica- do y si fuesen más restrictivas que las indicadas para esta categoría para pilotarlos será necesaria una licencia de piloto.
Requieren licencia de piloto para ser pilotados y solo podrán operar en las condiciones y limitaciones detalladas en su certificado de aeronavegabilidad (obligatorio para RPA de masa máxima al despegue superior a 25 kg). Dentro de esta categoría se incluyen los RPA de más de 150 kilos destinados a lucha contra incendios y servicios de búsqueda y salvamento.
La utilización de estos RPA será regulada por la futura normativa europea, actualmente en desarrollo, excepto en el caso de los RPA de más de 150 kilos destinados a lucha contra incendios y servicios de búsqueda y salvamento que se encuadran en la categoría anterior y son regulados por la actual normativa nacional.
El fuselaje es el elemento principal de la estructura. Básicamente, es el cuerpo del aparato, donde se integran el resto de elementos como alas, estabilizadores, alerones, tren de aterrizaje, etcétera. Su forma será fruto del compromiso que existe entre la capacidad interna necesaria (alojamiento interno), rigidez estructural y características aerodinámicas para que perturbe al aire lo mínimo posible, reduciendo así las resistencias que este pueda generar sobre él. Gracias a la evolución que se ha ido produciendo a lo largo de los años en los materiales empleados en la fabricación, con características mejoradas como las que aportan los materiales compuestos, su diseño ha podido ir optimizándose cada vez más.
Atendiendo a su diseño, diferenciamos tres tipos de fuselajes según el tipo de dron:
El diseño que ostenta este tipo de dron suele ser de forma alargada para ofrecer poca resistencia aerodinámica al avance. A lo largo del interior del fuselaje se encontrarán repartidos todos los elementos eléctricos (equipos de aviónica, baterías, receptores, emisores, motores y servos) así como depósitos de combustible (de ser necesarios según el tipo de motor que lleve instalado) y el hueco necesario para los pozos del tren de aterrizaje, si está dotado de tren retráctil. Todo ello distribuido de manera que el reparto de pesos mantenga el centro de gravedad del conjunto dentro de los márgenes aceptables para mantener la estabilidad del aparato.
Este tipo de fuselaje goza de rigidez por sí mismo gracias a los materiales resistentes pero a la vez livianos con los que se fabrica. Aun así, podrá ir reforzado por cuadernas de metales ligeros o materiales compuestos en los puntos que supongan el encastre de las alas y resto de superficies de control como timones y estabilizadores, donde la estructura es sometida a mayores esfuerzos. Es común en este tipo de drones que estas superficies sean desmontables para reducir el tamaño del aparato y poder facilitar así su transporte o almacenaje.
El fuselaje de estos aparatos suele estar hecho por un esqueleto o armazón de aluminio o fibra de carbono que aloja a modo de caja los componentes internos, además de sostener la estructura alargada que conforma la cola del helicóptero. También, anclado al cuerpo del fuselaje, se sitúa el patín de aterrizaje. Este armazón normalmente se encuentra carenado por una carcasa ligera con el fin de proteger los equipos internos y mejorar la penetración aerodinámica. El reparto de todos estos elementos debe ser tal que la suma de todos sus pesos origine un centro de gravedad alineado con el eje del rotor principal, situado en la parte superior centrada del fuselaje. De esta manera, se consigue mantener la estabilidad en vuelo.
En los multirrotores, el fuselaje se asemeja a una esfera hueca central de la que parten una serie de brazos, en cuyos extremos se hallan los rotores del aparato. En algunos modelos nos encontramos unas barras o un carenado de plástico rodeando los bordes de los rotores a modo de protección frente a los impactos.
Dentro del fuselaje se alojan los equipos electrónicos y bajo él suele ubicarse la carga de pago (todos los equipos adicionales como sensores, cámaras de vídeo, etc.) además del patín de aterrizaje.
La carcasa del fuselaje puede ser de plástico o fibra y en los brazos de los rotores se suele emplear barras de fibra de carbono o, en su defecto, una estructura de aluminio o plástico.
Las baterías son los elementos que se encargan de suministrar energía eléctrica a todo el conjunto de equipos que requieren de esta para funcionar. Son sistemas de almacenamiento químico de la energía y la corriente de salida que entregan es siempre corriente continua. En la mayoría de RPA se emplean baterías recargables, ya que permiten ser reutilizadas repetidas veces gracias a los cargadores específicos para cada tipo. Las variables mas importantes de las baterías recargables son el voltaje, la capacidad y la velocidad de carga y descarga.
Los tipos de baterías más utilizados en aparatos radio controlados son los siguientes:
Son las baterías más antiguas. Están compuestas de varias células de 1,2 voltios cada una (normalmente de seis, aportando un voltaje total de 7,2 voltios). Tienen el inconveniente de no tolerar bien las cargas rápidas y sufrir el efecto memoria, que trataremos más adelante.
Aparecen en la década de los noventa y sustituyen a las anteriores de níquel-cad-mio. La principal ventaja de las níquel-metal-hidruro es que emplean hidruros metálicos para su reacción química en lugar del cadmio, que resultaba ser una sustancia altamente contaminante. Además, tienen mayor capacidad de carga, menor efecto memoria y aceptan cargas rápidas. Por otro lado, soportan un menor número de cargas durante su vida útil que las de Ni-Cd y tienen una resistencia interna superior, lo que las limita para alimentar motores de alta potencia.
La capacidad de estas baterías es aproximadamente el doble que la capacidad de las baterías de Níquel-Cadmio y el voltaje de cada una de sus células es de 3,7 voltios. Tienen la ventaja de que el litio, al ser el metal mas ligero que existe, a igualdad de capacidad estas baterías resultan mucho mas ligeras. Además, no poseen efecto memoria y tienen una baja descarga durante su almacenamiento.
Requieren un circuito de control para limitar el voltaje máximo de cada célula de la batería, para limitar el voltaje mínimo de descarga, controlar la temperatura y de- terminar cuándo la batería está cargada. Es necesario tener cuidado de no perforar una de estas baterías ya que se produciría una reacción capaz de provocar fuego o una explosión al exponerse los componentes internos con el oxígeno del aire.
Son las más modernas. Además de pesar poco, utilizan un polímero que les permite ser fabricadas en una mayor variedad de formas y tamaños que las baterías de ion de litio. Así, es posible aprovechar al máximo el espacio de los compartimentos del fuselaje destinados a las baterías. Tienen una capacidad entre 5 y 12 veces las de Ni-Cd o las de Ni-MH aunque necesitan una carga mucho mas lenta, además de emplear para ello cargadores digitales especiales. Al igual que las baterías de litio, el voltaje de cada elemento es de 3,7 voltios. Tampoco padecen el efecto memoria y se inflaman o explotan si entran sus componentes internos en contacto con el aire al perforarse su carcasa.
Describiendo los tipos de baterías hemos mencionado el efecto memoria de las baterías. Este es ya un concepto bastante extendido y conocido por casi todos a la hora de usar aparatos electrónicos tales como ordenadores portátiles, cámaras digitales o teléfonos móviles, que emplean baterías para su funcionamiento. No obstante, merece la pena dedicarte unas líneas para explicarlo. El efecto memoria se produce cuando cargamos las baterías de níquel sin haberlas descargado previamente por completo. Al hacerlo, se crean unos cristales en el interior de dichas baterías que hacen que no se puedan volver a cargar en toda su capacidad para el resto de su vida útil. Para prevenir el efecto memoria se debe descargar completamente la batería antes de realizar un ciclo completo de carga.
El grupo motopropulsor es el conjunto de motores, hélices o rotores encargados de proporcionar tracción o empuje al RPA para que pueda desplazarse en el aire por sus propios medios. En este capítulo trataremos los diferentes tipos de motorizaciones más comunes que pueden equipar a un dron, además de las diferencias entre una hélice y un rotor, con las características propias de cada uno de ellos.
Los motores son los elementos fundamentales que aportan movimiento al RPA. Pueden apostarlo por sí mismos (como veremos en el caso de las turbinas) o por medio de las hélices o rotores, que serán los encargados de producir el desplazamiento del RPA al transformar la energía giratoria del eje del motor en empuje o tracción, según la disposición de estos elementos en el diseño del aparato.
A grandes rasgos, encontramos tres amplios grupos: motores de explosión, motores a reacción y motores eléctricos. Cada uno de ellos con sus diferentes variantes y distintas ventajas e inconvenientes. Para elegir la motorización más adecuada a la hora de equipar el RPA, se deberán tener en cuenta las características del mismo, así como los requisitos del tipo de operación que deba cumplir. Para ello, tendremos que sopesar aspectos como la potencia, la autonomía, el rendimiento, el peso y el tipo de mantenimiento que tendrá la motorización planteada.
El motor eléctrico es el motor más extendido dentro del mundo de los drones multirrotores por su fiabilidad, simplicidad mecanica y suavidad de funcionamiento. Este motor permite la transformación de energía eléctrica en energía mecánica mediante la rotación de un campo magnético alrededor de un bobinado por donde circula la corriente eléctrica. Los hay que funcionan con corriente alterna, conocidos como Brushless y otros con corriente continua (Brushed) y la variable fundamental a tener en cuenta es la potencia (medida en vatios) que suministra el motor.
¿Cómo podemos saber 1os vatios que proporciona un motor?
La manera de saberlo es tan simple como multiplicar los amperios de consumo a máximo desarrollo del motor, que indica el fabricante, por los voltios de la batería que se use. Por ejemplo, si tenemos un motor con un consumo de 15 amperios y una batería con un voltaje nominal de 11,1 voltios:
Ahora vamos a pasar a describir por separado los dos tipos de motores eléctricos que mencionamos antes:
Estos motores funcionan con corriente continua. El control de velocidad se obtiene por medio de un reóstato (una resistencia variable) y se puede invertir el sentido de giro simplemente cambiando la polaridad.
Utilizan escobillas para cerrar eléctricamente el circuito entre el estator (parte no giratoria del motor) y el rotor en función del ángulo de giro de este último. Las escobillas no son más que un elemento de material conductor que transmite la electricidad al bobinado del núcleo (rotor) para crear un campo magnético que lo atraída o repela, en función de la posición en la que este se encuentre con respecto a los imanes situados a ambos extremos del estator, con polarizaciones opuestas.
Estos motores de corriente continua tienen el inconveniente de ser hasta tres veces más pesados que los motores sin escobillas (Brushless). Además, las escobillas se gastan con el uso, generan chispas, corrientes parásitas y producen más calor.
Son motores de corriente alterna trifásicos y, tal como su nombre indica, carecen de escobillas. Estos motores toman la corriente mediante cables (uno por cada fase) conectados a los tres terminales del bobinado, que se encuentran fijos en el estator. Su funcionamiento es regulado por medio de un controlador de velocidad electrónico.
Los motores Brushless tienen muchas ventajas sobre los motores tradicionales con escobillas (Brushed). La mas evidente es su mayor eficiencia: la potencia que entregan es muy superior a la de un motor de corriente continua del mismo peso o tamaño (hasta tal punto que algunos de ellos desarrollan potencias similares a las de motores de explosión de tipo Glow). Con esto, además, se consigue una mayor duración de las baterías para la misma potencia. Continuando con sus ventajas, cabe destacar el mayor rango de velocidades de giro que ofrecen y, al no necesitar escobillas que producen fricciones y chispas en su interior, generan menos ruido electrónico (interferencias electromagnéticas que afectan al resto de circuitos de otros equipos) y minimizan el mantenimiento. De esta manera, su vida útil es mayor.
Existen dos tipos de motores eléctricos Brushless:
Este tipo de motor recibe el nombre de carcasa giratoria, ya que lo que gira es la carcasa exterior. Esta carcasa incorpora los imanes en su cara interna. Se caracteriza por aportar menos revoluciones que los Inrunner, pero proporcionan un gran par de giro (menos revoluciones pero mas potencia). Esto les permite mover hélices de gran diámetro sin incorporar reductora.
La turbina eléctrica o ducted fan es un sistema de propulsión, compuesto por un motor eléctrico, que hace girar a grandes revoluciones unas aspas dentro de un conducto cilíndrico. El aire es acelerado a través del conducto, produciendo así empuje. (El rendimiento de una turbina eléctrica suele ser menor que el de una hélice convencional.)
Una hélice es un perfil aerodinámico giratorio. Están compuestas por dos o mas palas implantadas en un soporte (buje), que tiene como cometido proporcionar tracción o arrastre utilizando la potencia que le transmite el motor. En función de la disposición de la hélice en la aeronave, se podrá decir que es de tracción (montaje convencional) sí la hélice «apunta» hacia la parte delantera de la aeronave, de impulsión o empuje en el caso de que se encuentre apuntando hacia la parte trasera de la aeronave, o una combinación de ambas: una hélice montada hacia delante y otra hacia atrás (tipo push pull).Al tratarse de un perfil aerodinámico en revolución, el efecto que se consigue es el mismo que el producido en el perfil de un plano o ala de un avión al exponerlo a un flujo de aire en movimiento: se genera sustentación. Dado que actúan los mismos principios físicos, un factor determinante será la densidad del aire por lo que, a mayor densidad, mayor rendimiento de la hélice (que generará más fuerza de sustentación, la fuerza impulsora).
Tanto al hablar de hélices como de rotores, antes debemos conocer los siguientes tres conceptos que incumben a ambos por igual:
Causado por la tercera ley de Newton: «Siempre que se ejerce una fuerza (acción) resulta otra fuerza igual y de sentido contrario (reacción)», este fenómeno lo conocemos como efecto par motor o factor P. Su repercusión en las aeronaves propulsadas por hélices o rotores es que tienden a rotar el fuselaje alrededor del eje de giro en sentido contrario al mismo, de manera proporcional a la potencia aplicada por el motor. Este efecto ha de compensarse por algún medio aerodinámico que lo contrarreste (por ejemplo, mediante el uso de alerones, rotores antipar o hélices contrarrotatorias).
Corresponde al ángulo entre la cuerda (línea imaginaria que une el borde de ata- que y el de salida de un perfil aerodinámico) y el viento relativo (resultante de la velocidad de rotación de la hélice y de la velocidad del avión).
Es el ángulo que forma la cuerda de los perfiles de la pala y el piano de giro de la hélice. A grandes rasgos puede decirse que las hélices de paso pequeño son adecuadas para vuelos lentos, mientras que las de paso grande lo son para vuelos rápidos, ya que en cada situación se trata de mantener el ángulo de ataque óptimo. Existen hélices de paso fijo y de paso variable. Estas últimas, más sofisticadas, cuentan con un mecanismo llamado gobernor que termite modificar el paso para conseguir mejor rendimiento dentro de un rango de velocidades más amplio que las de paso fijo.
Otra particularidad de las hélices es que las puntas de las palas tienen mayor velocidad de desplazamiento en su plano de giro que las partes cercanas al eje (igual velocidad angular pero distinta velocidad lineal), hecho que posibilita que lleguen a alcanzar antes velocidades próximas a la del sonido. Cuando esto ocurre, se produce una gran disminución en su rendimiento. Por ello, para poder evitar esta situación, las hélices tienen limitados su diámetro y su velocidad de rotación. Esta misma diferencia de velocidad a lo largo de las palas, que va en incremento a medida que nos alejamos del buje en dirección a las puntas, afecta a su diseño encontrándose estas torsionadas de tal forma que proporcione un importante ángulo de pala cerca del buje y un ligero ángulo de pala en sus extremos, además de ir variando el grosor y la cuerda (longitud) del perfil. De este modo, se obtiene el más eficaz ángulo de ataque y perfil aerodinámico para cada sección de la pala y se mantiene constante el valor de la fuerza de sustentación que generan a lo largo de todos sus puntos.
Una hélice es un perfil aerodinámico giratorio. Están compuestas por dos o mas palas implantadas en un soporte (buje), que tiene como cometido proporcionar tracción o arrastre utilizando Para concluir, las características propias que describen a una hélice son: diámetro, paso, peso, forma, número de palas y material de construcción (aluminio, plástico o fibra de carbono).
Las medidas de una hélice se expresan a menudo en pulgadas. Por ejemplo, una hélice de 10 x 8 hace referencia a 10 pulgadas de diámetro por 8 pulgadas de paso. El valor del paso dado en pulgadas proviene de la distancia que recorrería la misma en avance al realizar un giro completo de 360º de rotación, penetrando teóricamente una sustancia sólida (en la práctica, al ser el aire un medio gaseoso, el avance real producido será siempre mucho menor).
El rotor, al igual que la hélice, transforma el movimiento giratorio que proporciona el motor en tracción, gracias a las dos o más palas que puede tener. Estas desplazan la masa de aire que barren a su paso.
Los rotores, a diferencia de las hélices, no se encuentran el mismo viento relativo en todos los puntos de su giro en el momento que se desplazan horizontalmente; lo que conlleva unos problemas asociados que se incrementan con la velocidad de desplazamiento.
Los multirrotores, en comparación con 1os tradicionales helicópteros de un solo rotor principal, cuentan con mayor estabilidad al tener más repartidos los puntos de sustentación de donde «cuelga» el fuselaje de la aeronave. Puede decirse que a mayor número de rotores, mayor estabilidad. Además, obtienen mejores performances al poder emplear palas mas cortas (ya que la sustentación total se obtiene de la suma de fuerzas de sustentación generada por cada rotor del dron, estos pueden ser más pequeños). De esta forma se dispone de mas margen de velocidades sin sufrir los efectos de las ondas de choque originadas al alcanzar velocidades supersónicas.
Otra ventaja de los multirrotores es que consiguen un mayor rendimiento al emplear toda la potencia del motor en crear sustentación, ya que compensan el efecto par y obtienen control de guiñada mediante el empleo de rotores contrarrotatorios como hemos visto anteriormente. Los helicópteros, por el contrario, emplean de un 6 % a un 15 % de su energía en mover el rotor antipar.
Por último, cabe destacar que los drones con cuatro o más rotores utilizan rotores de diseño fijo similares a una hélice convencional (sin los mecanismos de cíclico y colectivo). En su lugar, emplean la asimetría de potencia de los motores (incrementando o reduciendo su régimen de giro de manera individual o de forma coordinada) para modificar la actitud del aparato y controlar así sus movimientos. Esto simplifica su diseño, su mantenimiento y ahorra peso.
Un dron es un objeto volador no tripulado capaz de ser manejado a distancia o en algunas ocasiones trazan su propia trayectoria mediante GPS.
Se puede diferenciar entre dos tipos de drones: los que son en forma de avión, los cuales tienen la ventaja del planeo por lo tanto tienen un consumo menor, y en forma de cuadricóptero, los conocidos drones que son propulsados por cuatro hélices y con la posibilidad de moverse en todas las direcciones y permanecer quietos en el aire.
«Una aclaración bastante importante» Un dron, por definición, debería ser capaz de funcionar mediante piloto automático, y este no es el caso de la mayoría de «drones» de los que la gente habla. si no pueden volar de forma automática siguiendo una ruta marcada, en lenguaje técnico se les denomina cuadricópteros radiocontrol, pero como es un nombre muy largo y para evitar confusiones, se hará referencia a drones y cuadricópteros radiocontrol por igual.
Un dron es capaz de generar una fuerza opuesta a la gravedad y superior a su peso. Esta fuerza es llamada fuerza de sustentación y se genera a través de las hélices que son impulsadas por los motores del Drones y así le permite elevarse. A su vez la fuerza de las hélices son reguladas por unos mecanismos llamados (ESC) que cambian la potencia de cada motor para variar la dirección de nuestra aeronave no tripulada.
El funcionamiento de un dron es básicamente el mismo que el de un avión o un helicóptero. Se ponen en marcha los motores y las aletas se mueven para posibilitar el vuelo. Después, con los mandos de control se va dirigiendo el vuelo, que dependerá en gran medida de los conocimientos y la pericia del piloto. En algunos casos, es posible fijar un rumbo de forma automática. Los modelos que lo permiten incorporan un GPS que permite ir corrigiendo el vuelo y ajustarlo hasta llegar al punto indicado. Estos se sumen usar para realizar rondas de observación cíclicas, sin que haga falta un piloto que lo controle. Simplemente se observa lo que recoge la cámara, que se envía en tiempo real o se graba dependiendo del caso.
Un dron cuadricóptero costa de 4 hélices equidistantes, dos de ellas giran en sentido horario y otras dos en sentido antihorario como se puede observar en la fotografía. La rotación opuesta de las hélices se debe a la necesidad de equilibrar los momentos o pares de fuerzas de las hélices, ya que si girarán todas en el mismo sentido, los pares de fuerza se sumarian, haciendo que el drone tuviese que girar en sentido contrario a las palas para así encontrarse en equilibro, obedeciendo el principio de acción reacción de Newton. si el dron gira descontroladamente y cae.
Si eres de las personas que se pregunta ¿para qué se utiliza un dron?, te sorprenderá saber que son múltiples las utilidades que se les han dado a este tipo de vehículos aéreos en la actualidad. De hecho, se siguen encontrando más usos cada día para mejorar la manera en la que se realizan diversas actividades.
A continuación detallamos los principales usos de los drones profesionales, así como de aquellos que se utilizan con fines recreacionales.
Algunos de los ejemplos de tomas cinematográficas con drones más famosos de la historia del cine son: “James Bond: Skyfall”, “El Lobo de Wall Street” o “Mercenarios 3”, fueron producciones pioneras en su utilización con unos resultados impresionantes. Y fue a partir del año 2015 cuando los drones despegaron sus andaduras en muchas otras películas, por no decir en todas. Títulos como “Los Vengadores” o “Jurassic World”, entre otras han utilizado esta herramienta de grabación para crear escenas espectaculares.
Todo empieza con una gran localización en la que volar tu dron… Planos cinematográficos,. A estas alturas a nadie se le escapa que la tecnología se ha apoderado del siglo XXI y que poco a poco los drones de cine van cobrando más protagonismo. En todos los ámbitos audiovisuales, desde planos a rasantes del suelo a espectaculares imágenes desde grandes alturas, e incluso escenas grabadas en sitios por donde no cabría una cámara normal, con grabar con drones.
También se usa con fines inmobiliarios, les da a los agricultores la posibilidad de mostrar con exactitud las características de un predio en pocos minutos. Por último, en Asia se estiman que hay unos 2400 drones utilizados para esparcir pesticidas y fertilizantes en grandes terrenos rurales.
En todo el mundo los drones se utilizan para acceder a zonas peligrosas para el ser humano. Tal es el caso de los volcanes en actividad. Los drones son capaces de tomar muestras del interior del volcán y de las cenizas que emite, permitiendo predecir erupciones logrando alertar con mayor anticipación a las poblaciones cercanas. Por otro lado, esa información también se utiliza para profundizar en la investigación científica del estudio del centro de la tierra.
Asimismo, se han utilizado drones para estudiar e intentar predecir la ruta de un huracán. Estos equipos fueron enviados al ojo de un huracán en Estados Unidos que, tomando índices de temperatura y humedad, permitió pronosticar el camino y alertar a la población disminuyendo los daños.
En España se crearon los primeros VANT especialmente diseñados para la prevención y el control de incendios forestales. Su tarea es reunir la información necesaria para anticiparse en lo posible a la prevención y expansión de incendios.
Los drones también son especialmente útiles para el control y monitoreo de espacios aéreos. Su portabilidad y autonomía les permiten que puedan ser utilizados para vigilancia e incluso para la exploración de zonas poco accesibles desde la perspectiva del ser humano.
Una de las aplicaciones que más llama la atención de los drones en la actualidad, es su uso para entretenimiento masivo a través de shows de luces. Este tipo de espectáculos con drones cada vez está más de moda y lo puedes contratar a través de nuestra división Drone Light Show que ofrecemos en UMILES. Sin duda, es una excelente alternativa para celebraciones o promociones de eventos especial.
Son utilizados para buscar y analizar restos arqueológicos gracias a su capacidad de recorrer y tomar fotografías de áreas extensas. En Perú se utilizaron los VANT para estudiar las ruinas de Cerro Chepén obteniendo más de 700.000 fotografías en sólo diez minutos, casi 50 veces más fotos que las que se pueden obtener por otros medios.
Los drones se destacan por su efectividad en situaciones límites, especialmente en áreas que quedaron aisladas o de difícil acceso. Se demostró la importancia de su uso por ejemplo, en zonas que fueron azotadas por desastres naturales. Su velocidad de vuelo permite recorrer áreas enormes en muy poco tiempo. Permitiendo llevar la ayuda necesaria, traslado de bancos de sangre o en una fase previa para evaluar la ayuda necesaria en la zona o la forma de arribo al lugar.
La posibilidad de volar a poca altura junto con una cámara de alta calidad que transmite en tiempo real, permite el reconocimiento inmediato de personas perdidas en bosques o montañas, por ejemplo. En España se desarrolló, LifeSeeker, un sistema integrado con los drones que permite a éstos conectar con teléfonos móviles que quedaron sin señal e informar de su posición exacta.
Los vimos en el último mundial de fútbol en Brasil sobrevolando la cancha, mostrando desde arriba el juego con los mejores ángulos, como ninguna otra cámara podía. Recitales, desfiles de moda y hasta protestas, son captados por estos mini helicóptero que como ventaja pueden volar más bajo y más cerca de la gente que un helicóptero real y tiene muchas más posibilidades de maniobra que un brazo de grúa. Los drones abren toda una nueva gama de posibilidades al periodismo fotográfico y a los cineastas.
Esto parece realmente de ciencia ficción: En Rusia e Israel los drones ya se encuentran haciendo envíos de pizza. En china, la empresa de correo SF Express hace envíos a través de los pequeños helicópteros. Estados Unidos, esta vez se quedó atrás en la tendencia ya que Amazon, una de las empresas más grandes de comercio electrónico del país, lanzó un video promocionando el envío de productos en 30 minutos gracias a un drone. Sin embargo, desde la misma compañía señalaron que esto no va a ser posible por lo menos, por los próximos 5 años ya que la legislación actual no lo permite.
Hay muchas maneras de conseguir trabajo como piloto de drones por la alta demanda de este tipo de operadores. Uno de los métodos más utilizados es a través de plataformas online que necesitan de profesionales para necesidades particulares. Por ejemplo: un agricultor, el propietario de un negocio e incluso para grabar la celebración de una boda.
«Los comentarios son moderados y solo se harán en vivo si aportan a la discusión de manera constructiva. Si no estás de acuerdo con un punto, sé cortés. Esta debe ser una conversación entre profesionales con el objetivo de que todos aprendamos.»
Ideal para principiantes es un dron ligero,plegable, fácil de manejo, vídeo 4K/60 fps, fotos de 48 MP, 34 min de tiempo de vuelo, detección de obstáculos tridireccional, óptimo para fotografía aérea y redes sociales una herramientas necesarias para hacer realidad sus ideas.
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