Un estudiante de la UPC proyecta un avión solar no tripulado

El estudiante de la Escuela Superior de Ingenierías Industrial, Aeroespacial y Audiovisual de Terrassa, Ferran Lumbierres, ha desarrollado un vehículo aéreo no tripulado (UAV), el cual podría volar con autonomía infinita con una incidencia solar por encima del 70%. 

Lumbierres ha proyectado un UAV que, con unas condiciones meteorológicas favorables podría volar los meses de abril a septiembre incluso por la noche. Mientras que en los meses con menos incidencia solar y con una previsión del 30 % de reducción solar, el vuelo de autonomía infinita también sería posible.

«El diseño de un UAV de autonomía infinita está basado en una serie de sistemas que deben funcionar en sintonía y deben estar dimensionados unos en función de otros. Busco la máxima eficiencia. Cada gramo y vatio consumido de más pueden marcar la diferencia entre el éxito o el fracaso del diseño”, afirma Ferran Lumbierres.

Las claves: las baterías y las celdas fotovoltaicas

Diseñado en el marco de su trabajo de fin de grado, el estudiante ha detallado el proceso de diseño y las consideraciones técnicas necesarias para poder construir y volar el vehículo con garantías de éxito en misiones de larga duración. Y es que, el diseño del UAV se basa en las baterías que emplea para construirlo gracias a la búsqueda de una autonomía infinita para contar con la mayor capacidad energética posible.

Por otro lado, las celdas fotovoltaicas buscan la máxima generación de energía con la menor área posible, a través de las celdas de silicio monocristalino que se adaptan a la curvatura del ala. Además, estas celdas se configurarían en 2 bloques paralelos con 32 celdas cada uno, a lo largo de cada ala, portando por un voltaje de 18V y con una intensidad máxima de 12A.

Características técnicas del ingenio

El UAV diseñado por el estudiante debe volar a velocidades reducidas para minimizar el consumo energético, por ello debe presentar una elevada estabilidad que consuma la mínima energía a través de una elevada eficiencia aerodinámica.

Lumbierres ha proyectado un UAV que, con unas condiciones meteorológicas favorables podría volar los meses de abril a septiembre incluso por la noche

Por su parte, las alas se deben fabricar con fibra de carbono y fibra de vidrio «con materiales compuestos, la estructura del UAV tendrá buenas propiedades mecánicas con muy poco peso», añade Lumbierres.

Mientras que la batería por la que ha optado el estudiante de la UPC en Terrassa es Samsung, de iones de litio en formato de celda de 18 mm de diámetro y 650 mm de longitud, con una capacidad de 3.000mAh y con una ratio máxima de descarga de 5C, lo que implica una descarga máxima a 15A.

Coste de fabricación 

Según los cálculos del estudiante, el UAV podría fabricarse con 20.000 Euros. El 86% del coste correspondería a las horas de trabajo de ingeniería, mientras que el coste de los materiales y componentes de los sistemas no llegaría a los 3.200 Euros.