Desde el principio de su historia y junto con el desarrollo de la aviación, los drones han tenido siempre una relación estrechísima con el mundo del material militar. Los grandes avances tecnológicos acaecidos en los últimos años han supuesto toda una revolución en la industria de las aeronaves no tripuladas con China como el país que más ha crecido en el sector. Desde el gigante asiático, no paran de llegar nuevos dispositivos en diferentes formatos, como el dron compuesto a su vez por otros drones de la Universidad de Aeronáutica y Astronáutica de Nanjing.
A simple y primera vista, el UAV (Unmanned Aerial Vehicle o Vehículo Aéreo No Tripulado) parece un modelo comercial convencional con varios rotores. Pero, una vez que alcanza el espacio aéreo objetivo, puede dividirse rápidamente en 2, 3 o incluso 6 drones más pequeños. Dependiendo de las necesidades presentes en ese momento en el campo de batalla, tal y como recoge SCMP.
Los frutos de la investigación, liderada por el profesor Shi Zhiwei de la mencionada Universidad, suponen un "gran avance en la tecnología de separación en el aire", explican. Un método que, si bien no es nuevo, nunca se había resuelto de forma satisfactoria y cumpliendo los estrictos estándares militares.
Inspirado en la naturaleza
El quipo de Shi ha publicado los avances en un artículo revisado por pares en la revista Acta Aeronautica et Astronautica Sinica el mes pasado, donde compartieron que había solucionado todos los desafíos científicos y tecnológicos. "La combinación de drones cuenta con una eficiencia de vuelo de casi el doble comparada con la que consigue un dron multirrotor de tamaño similar", señalaron en el paper.
Mientras estos pequeños drones se mantienen juntos, pueden volar más rápido y más lejos que si realizaran la misma tarea en solitario. Los datos aportados indican que la eficiencia de vuelo siguió siendo superior a un 40% respecto a los pequeños drones tradicionales incluso después de realizar la separación.
"El diseño combinado y la tecnología de separación de aire brindan la posibilidad de mejorar aún más la efectividad del uso de drones", según escribieron Shi y sus colegas en el artículo científico. Se trata también de la primera demostración de que los drones combinados podrían superar en rendimiento a los drones individuales en cualquier fase de vuelo.
Una de las claves de este nuevo concepto de dron es que el equipo liderado por Shi se inspiró en las semillas de arce. La referencia de la botánica tiene mucho sentido en la aerodinámica porque las semillas de ese árbol consiguen volar muchos metros aprovechando el viento. La estructura de este objeto aerodinámico natural proporciona sustentación y permite a la semilla flotar o incluso ascender en condiciones de viento.
"Los drones inspirados en semillas de arce podrían llevarse desde el laboratorio hasta las líneas de fabricación en China para revolucionar la guerra futura", explica el equipo científico encargado de la investigación. "Sin embargo, la clave está en ensamblarlos para lograr vuelos eficientes de larga distancia".
Para intentar dar con el formato correcto, Shi y sus colegas han llevado a cabo extensas y detalladas pruebas en túnel de viento hasta dar con la forma de pala que permite la eficiencia tanto en vuelo combinado como en solitario. Otro de los retos a los que se han tenido que enfrentar es la unión entre la física de vuelo de esa semilla de arce hecha dron con la lógica de control de la aeronave. Muy diferente a cualquier otra plataforma aérea conocida.
El equipo necesitaba entonces construir un modelo físico casi desde cero al mismo tiempo que programar un software de control único en el mundo. Según Shi, "la comunicación de alta velocidad entre los pequeños drones también es un desafío".
En las diferentes pruebas de vuelo realizadas —tanto combinados como en solitario— los drones se mantuvieron estables. Sin embargo, tal y como explican, la velocidad punta que alcanzan todavía está lejos de la que consiguen los drones militares de altas prestaciones, pero éstos no tienen la posibilidad de dividirse.
Es esta última capacidad con la que pretenden diferenciarse respecto a otras aeronaves no tripuladas. Cuando un el radar de una cúpula antiaérea detecta un enjambre, lo primero que hace el sistema es asignar recursos y medios de armas en función del número de drones que componen la amenaza.
Si justo en ese momento el enjambre multiplica —incluso por 6— las unidades en el aire, el sistema de defensa se verá desbordado. Esto supone un cambio importante en la rama aérea de los campos de batalla y es algo para lo que no están preparados los ejércitos en la actualidad.
Los científicos explican en el paper que un soldado podría transportar varios módulos independientes y ensamblarlos para desempeñar diferentes funciones. Desde operaciones de espionaje, nodo de comunicaciones e incluso misiones de ataque suicida. También ajustando las necesidades al número de unidades que compondrán el dron combinado y "brindando al Ejército Popular de Liberación de China una mayor ventaja táctica sobre sus oponentes".
El intento de EEUU
Las capacidades de vuelo de las semillas de arce ya habían sido objeto de réplica robótica en el pasado. La estadounidense Lockheed Martin comenzó a trabajar en ello en el año 2006 y publicó alguno de sus avances en agosto de 2011.
El Samarai Flyer, como así se denominó, consistió en una unidad en forma de disco que contiene su propia batería y componentes electrónicos. Constaba tan sólo de un ala con una hélice montada en el otro extremo que le proporciona más capacidad de desplazamiento.
Durante el vuelo, toda la pequeña aeronave no tripulada gira en círculo manteniendo el disco en el centro. Y un flap —superficie sustentadora móvil— colocado en el borde permitía a los usuarios el control. El Samarai puede despegar y aterrizar en el suelo o lanzarse al aire como un bumerán, según recogió en su día New Atlas.
Mide 40,6 centímetros de largo y pesa alrededor de 227 gramos. Tan sólo cuenta con dos partes móviles, por lo que puede transportarse en una mochila y luego sacarlo para su uso. El programa finalmente se descontinuó dado las limitaciones de su batería y su poca capacidad de llevar carga útil para realizar operaciones.