Monocóptero de Singapura estabelece recorde de voo mais longo com pequenas quantidades de energia

A duração do voo dos drones depende da capacidade e do peso das baterias, portanto, a física é contra helicópteros pequenos e leves. No entanto, a natureza já lidou com essa tarefa: insetos e sementes podem ensinar lições sobre o voo ultraleve. Os cientistas têm muito a aprender com a evolução – e isso traz resultados tangíveis. Assim, sementes de bordo – aladas – inspiraram pesquisadores de Singapura a criar o monocóptero mais leve, que estabeleceu um recorde de duração de voo com consumo mínimo de energia.

Fonte da imagem: SUTD

Cientistas da Universidade de Tecnologia e Design de Singapura (SUTD) estabeleceram a meta há 10 anos de criar um helicóptero que pudesse permanecer no ar por 50 minutos. Na época, parecia uma tarefa difícil, mas factível. O projeto foi implementado, mas o drone se mostrou muito pesado. Depois disso, os pesquisadores mudaram suas prioridades e se concentraram em reduzir o peso do dispositivo sem reduzir o tempo de voo.

A nova abordagem os levou a estudar a aerodinâmica das sementes de bordo, que são capazes de pairar por longos períodos em correntes de ar ascendentes. A implementação da ideia mostrou que é necessária muito pouca energia para manter no ar um helicóptero com o perfil aerodinâmico de um avião com asas.

O resultado do trabalho foi um monocóptero com uma pequena hélice pesando apenas 32 gramas. A localização do motor faz com que a asa gire em espiral em torno do centro de massa, criando sustentação e permitindo que o dispositivo permaneça no ar mesmo sem fluxos de ar naturais. Em termos de massa, a potência da plataforma foi de 9,1 g/W – um recorde na área de drones ultraleves. O monocóptero permaneceu no ar por 26 minutos.

O desenvolvimento foi realizado utilizando um método de otimização passo a passo com inteligência artificial, o que acelerou a criação da versão final do dispositivo. No futuro, os monocópteros podem se tornar uma alternativa reutilizável e de baixo custo aos sensores de monitoramento meteorológico e ser utilizados em outras situações em que o uso de drones pesados e potentes seja ineficaz.