En los últimos años han aparecido un gran número de drones de pequeño tamaño, a menudo basados en tecnologías COTS, y concebidos para dar reconocimiento y ocasionalmente capacidades de ataque a las unidades tipo pelotón, destacando diseños como el Instant Eye puesto a prueba en el Reino Unido, el Huginn X1 o los famosos Phantom que usan los civiles.
La microelectrónica y las mejoras en cuanto a software han permitido la aparición de estos multirotores de pequeño tamaño hacen en última instancia que sea posible gestionar un gran volumen de información, razón por la cual se pueden hacer correcciones en milisegundos, lo que convierte estos pequeños drones en aparatos muy estables incluso ante fuertes vientos.
Este tipo de aparatos cuentan con un chasis, también conocido como fuselaje o frame, normalmente fabricado mediante plástico inyectado o fibra de carbono de varios milímetros de espesor y dispuesto en varias cubiertas o pisos para poder instalar distintos accesorios. En el centro del chasis se ubica la placa controladora, auténtico cerebro del aparato, y que integra un número creciente de sensores, como un barómetro, magnetómetro, acelerómetro, giróscopo, etcétera.
Sobre los brazos del dron se ubican los variadores, también llamados “ESC”, fundamentales para que las órdenes dadas desde la estación de tierra y por la placa controladora lleguen adecuadamente a los motores, sin provocar excesos de corriente y funcionamientos anómalos que puedan dar lugar a su completa destrucción.
Los motores, por su parte, consisten en un bobinado de cobre sobre el que la corriente induce cambios en la naturaleza de la corriente para hacerlo girar, logrando decenas de miles de vueltas por minuto y permitiendo que con motores de 30-40 gramos se pueda mover hasta 1 Kg de masa. Los motores están protegidos por una campana metálica que normalmente está abierta, por lo que es necesario un tratamiento especial de los hilos de cobre para que puedan resistir adecuadamente el viento y la nieve, un aspecto que ha sido crítico durante años y que solo ahora parece superado, permitiendo a los drones más pequeños operar en casi cualquier clima.
La forma del chasis determina la posición de los motores, que en el caso de los cuadcópteros puede ser en forma de hache o de equis, siendo esta última la preferible y la que se está imponiendo, por su mayor maniobrabilidad. Las hélices situadas en los cuatro brazos girarán en dos direcciones. Las frontales en el sentido de las agujas del reloj, y las traseras en el contrario.
Las palas de los drones suelen ser del mismo material que el chasis, si bien es cierto que también las hay de madera, que aunque algo mejores son mucho más caras. El material, la masa, la forma y el número de palas por hélice influirán enormemente en la maniobrabilidad, velocidad, autonomía y vida útil del motor. Por ejemplo, un diseño bipala otorga más autonomía y menos maniobrabilidad, mientras que uno tripala produce los efectos contrarios, y debido a su mayor peso impone un desgaste más severo al motor.
La energía para propulsar un dron de este tipo casi siempre pasa por una batería eléctrica LiOn o LiPo, siendo estas últimas las más utilizadas por su mayor seguridad. Proporcionan autonomías que no suelen pasar de los 20 minutos como máximo, y suponen entorno al 30% de la masa total del dron. En función del número de celdas de la batería se habla de 3S (tres), 4S (cuatro)…
El cableado y los conectores deberían, por razón de costes, ser universales, preferentemente XT30 ampliamente utilizados en el mercado civil. Actualmente casi todos los drones llevan soldados, atornillados o pegados sus componentes, aunque en el futuro lo ideal es que casi todo sea modular y fácilmente reemplaable, eliminando los pegamentos, de forma que cualquiera pueda realizar modificaciones con sus propias manos.
Finalmente, entran en juego los elementos de transmisión y recepción hercianos, incluyendo antenas de distintas formas para emitir y transmitir y los receptores correspondientes, lo que incluye el enlace con la estación o la emisora en tierra, la captación de señales GPS, etcétera.
También los accesorios, consistentes en cámaras de pilotaje, cámaras de reconocimiento, visión nocturna, térmica, sistemas de luces, sistemas de lanzamiento de objetos, sistemas de retención para transportar un pequeño contenedor, radares de pequeño tamaño, telémetros láser y prácticamente cualquier posibilidad que uno pueda imaginar y que entre en un aparato de unos pocos gramos o kilos.
Algunas de las opciones más interesantes pasan por mecanismos de liberación con su propia antena receptora, diseñados para recibir una señal protegida específica que sirve para activar de forma segura un mecanismo que libera un objeto, produce una explosión o activa un temporizador, convirtiendo un drone de pequeño tamaño en un interesante aparato de ataque. También las cámaras térmicas de pequeño tamaño con un peso inferior a 100 gramos, aunque muy caras también representan un producto interesante por sus posibilidades.
No puede olvidarse que el aspecto que diferencia los aparatos buenos de los mediocres no es tanto el hardware como el software, pues es al fin y al cabo el elemento que permite aprovechar todas y cada una de las posibilidades de la plataforma y los equipos adicionales. Hoy por hoy está experimentando grandes avances, aunque sólo en algunos prototipos pasa por incluir la famosa Inteligencia Artificial.
Por lo demás, se pueden automatizar fácilmente un gran número de funciones, especialmente si se hace uso de código abierto disponible en Internet. Funciones que van desde la navegación por puntos de control más o menos automatizada, hasta una suerte de TERCOM como el de los misiles Tomahawk.
En cualquier caso -y he aquí lo más interesante desde el punto de vista de la Seguridad y la Defensa, un pequeño aparato civil de menos de mil euros ya puede ejecutar todas las funciones e integrar todos los equipos de los que hemos hablado y todo con una masa de apenas unos gramos y un tamaño que lo hace difícilmente detectable.
Be the first to comment