n-cópteros

De acuerdo al post en el blog Automaton de la revista IEEE Spectrum del IEEE colocado por Markus Waibel el 19 de febrero de 20101, la proliferación de dispositivos voladores con más de un rotor similares a los helicópteros que se ha visto en los últimos años se debe a la miniaturización y desarrollo de acelerómetros digitales a los que se recurre para estabilizar su vuelo. Aparatos con más de un rotor no son nuevos. Ya desde hace tiempo que se experimenta con este tipo de naves para lograr artefactos más maniobrables, potentes o pequeños.

A diferencia de los cuadcópteros, hexacópteros, octocópteros y demás aparatos de la generación de acelerómetros digitales,  los helicópteros recurren a soluciones mecánicas muy complejas para estabilizar el vuelo del aparato (un rotor o flujo jet en la cola del aparato). Es posible que esto haya sido un factor para que este tipo de aeronaves no haya prosperado. Sin embargo, también hay que considerar algunas otras cuestiones.

En alguna ocasión leía que las aspas de un helicóptero no pueden extenderse indefinidamente pensando que, entre más largas o anchas, éstas el aparato volará más alto o más rápido. Existen varios factores (como por ejemplo la dureza del material empleado para mantener la integridad estructural del aspa) pero, esencialmente, el límite lo determina el peso de las aspas, que está en función directa de su extensión. Después de éste límite el peso del aspa se contrapone a la potencia de ascenso que éstas puedan proporcionar.

El empuje de las aspas del rotor principal de un helicóptero puede calcularse con la ecuación2:

L=C*\frac{1}{2}R*S*V^2

donde
L : Es la fuerza de ascenso.
C : Es el angulo de inclinación del rotor.
R : La densidad del aire.
S : La superficie de sustentación.
V : La velocidad del aire sobre la superficie de sustentación.

En el caso de los n-cópteros, se describen algunos aparatos que cuentan con 2, 4, y hasta 8 rotores en los que la cantidad de estos van incrementando la potencia del aparato. Seguramente hay un límite con la cantidad de rotores al que se llega después del cual la adición de motores resta potencia por su peso y su fuerza de tracción ya nos se suma al de los demás.

Referencias.

  1. «Quadcopter, Hexacopter, Octocopter … UAVs«, Markus Waibel, blog Automaton, IEEE Spectrum website, IEEE, Consulted 2011.10.10. URL: http://spectrum.ieee.org/automaton/robotics/robotics-software/quadcopter-hexacopter-octocopter-uavs?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed%3A+IeeeSpectrum+%28IEEE+Spectrum%29
  2. «The Lift Equation and What it Means to You«, Helicopter Flight Information website, consuted 2011.10.12. URL: http://helicopterflight.net/lift_equation.htm

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