Un equipo de investigadores del Instituto de Automática e Informática Industrial (Instituto ai2) y del Instituto Universitario de Motores Térmicos (CMT) de la Universitat Politècnica de València trabaja en el diseño, construcción y control de un sistema propulsivo híbrido que permitirá ampliar de manera sustancial la autonomía de vuelo de vehículos aéreos no tripulados (UAV) de ala fija.
El proyecto HYDRONE, que ha arrancado este año y que está financiado por la Agencia Estatal de Investigación del Ministerio de Ciencia e Innovación, busca la hibridación de pilas de hidrógeno tipo PEM con las actuales baterías Li–Po, comúnmente utilizadas en los motores eléctricos que utilizan los UAVs de tipo micro y mini.
“La gestión óptima de un sistema híbrido formado por baterías Li–Po y pila de hidrógeno tiene como objetivo extender la autonomía de vuelo de los UAVs. Ahora mismo, estos vehículos tienen autonomías de vuelo inferiores a los 45 minutos, en situaciones óptimas. Nuestra propuesta es, dependiendo del depósito de hidrógeno que se emplee, ampliar esa autonomía más allá de las dos horas”, explica Sergio García-Nieto, investigador principal del proyecto en el Instituto ai2.
En ese sentido, los investigadores están trabajando en el diseño de un sistema de control que incorpore parámetros como el clima, la trayectoria o la altura de vuelo, de manera que el software gestione las el conjunto Li-PO + Pila conforme a los distintos escenario y optimice al máximo el tiempo efectivo de vuelo.
Los resultados del proyecto podrían contribuir a la mejora de misiones de salvamento marítimo, control de costas, vigilancia en acuicultura o transporte. “En la actualidad, la autonomía es un elemento crítico en todas las aplicaciones de drones civiles. De ahí que llevemos ya más de una década trabajando en esta dirección desde nuestros laboratorios”, apunta García-Nieto.
Propulsión distribuida
HYDRONE, que durará tres años, se realizará en colaboración con el Instituto Universitario de Motores Térmicos (CMT) de la UPV, cuyo investigador principal en el proyecto es Luis Miguel García-Cuevas. El CMT será el responsable del segundo objetivo de HYDRONE: diseñar un sistema de propulsión distribuida en los UAVs. La finalidad del trabajo de investigación es que los vehículos no cuenten con una única hélice, sino con diversos elementos propulsivos en el fuselaje, inicialmente, tres hélices pequeñas en cada ala, “motores más pequeños que permiten una fuerza de propulsión más equilibrada y eficiente desde el punto de vista de la energía consumida”, explica García-Nieto.
En principio, la tecnología está pensada para drones de ala fija de a partir de 7 kilos, modelo con el que trabaja el equipo desde el año 2009. “Sin embargo, aunque utilicemos los drones para probar este concepto, la tecnología es totalmente escalable incluso a una aeronave tripulada”, según García-Nieto.