Dentro de los aerodinos, según el tipo de ala los drones se pueden clasificar en tres categorías distintas:
- Drones de Ala Fija
- Drones de Ala Rotatoria
- Drones Híbridos
Drones de Ala Fija
Son aquellos drones en los cuales las alas se encuentran unidas con el resto de elementos de la aeronave, y no poseen movimiento propio. Estas aeronaves generan la sustentación básicamente por los planos, cuyo perfil aerodinámico está diseñado específicamente para crear diferencia de presión entre el intradós (parte inferior) y el extradós (parte superior).
Los drones de ala fija dependiendo de la ubicación del ala pueden subdividirse en:
Ala alta
Drones con el ala ubicada en la parte superior del fuselaje. Este tipo de ala proporciona una gran estabilidad a la aeronave, en detrimento de su maniobrabilidad.
Ala media
Drone con el ala ubicada en la parte media del fuselaje. Esta disposición del ala aporta a la aeronave un equilibrio entre estabilidad y maniobrabilidad.
Ala baja
Drone con el ala ubicada en la parte inferior del fuselaje. Este tipo de ala facilita la maniobrabilidad.
Ala volante
En este tipo de drone el ala conforma la mayor parte del fuselaje (en algunos casos carece totalmente de un fuselaje diferenciado). Estas aeronaves presentan una baja resistencia aerodinámica y una elevada maniobrabilidad.
En su conjunto, los tipos de drones de ala fija se caracterizan por poseer una estructura simple, con una elevada eficiencia aerodinámica, lo que permite a estas aeronaves poseer un alto rendimiento energético. Estas características les permiten presentar tiempos de vuelo relativamente elevados.
Sin embargo, estas aeronaves requieren de elementos y/o infraestructuras externas para poder realizar el despegue y el posterior aterrizaje, lo cual eleva el nivel de complejidad en la ejecución de la misión de vuelo. El nivel de maniobrabilidad es mucho menor al que poseen las aeronaves de ala rotatoria, lo que les impide ser utilizados en espacios de alta complejidad y de poca extensión.
Drone de Ala Rotatoria
Es aquel drone en el que las alas, en este caso también denominadas “palas”, giran alrededor de un eje, consiguiendo de este modo la sustentación. Dependiendo del número de rotores y/o de su configuración, los drones de ala rotatoria pueden subdividirse en los siguientes tipos:
En este tipo de drone la sustentación es generada por el rotor principal el cual está situado en la parte superior del aparato, mientras el rotor de cola compensa el par de torsión que el primero produce. Este tipo de drones tiene buena capacidad de control y maniobrabilidad. Sin embargo, la estructura mecánica es compleja.
Drone con un único rotor o singlecopter
Este tipo de drones posee un único rotor para generar la sustentación y un arreglo de alerones para compensar el torque del rotor. Tienen una estructura mecánica relativamente simple, sin embargo son dificiles de controlar aún para pilotos experimentados.
Drone con dos rotores en configuración coaxial
Esta configuración posee dos rotores colocados uno encima del otro. Ambos rotores giran en direcciones opuestas, consiguiendo el emprender el vuelo a partir de la diferencia generada de la velocidad angular de ambos rotores. La configuración coaxial permite la fabricación de aeronaves compactas, pero tiene como desventaja que una cantidad significativa de la energía se pierde debido a que los rotores interfieren entre sí.
Drones con dos rotores en configuración tándem
Este tipo de aeronaves poseen dos rotores ubicados en la parte superior del aparato en configuración tándem. Ambos rotores giran en direcciones opuestas lo cual neutraliza el torque generado. La estructura mecánica de estos drones es extremadamente compleja.
Multirrotores
Un multirrotor es una aeronave de ala rotatoria que posee tres o más rotores. Dependiendo del número de rotores y de su configuración, los multirrotores pueden subdividirse en diferentes tipos, yendo desde aeronaves con tres rotores (tricópteros o trirrotores), cuatro rotores (quadcópteros o cuatrirrotores) hasta configuraciones de 8 (octocópteros) o más rotores.
Al igual que los otros tipos de drones de ala rotatoria, los multirrotores generan la sustentación necesaria para el vuelo a través de sus rotores, aunque en este caso, sus hélices son de paso fijo (ángulo fijo) y de revoluciones variables. Las hélices son instaladas en sentidos de rotación opuestos de forma diametral, es decir, se alternan hélices de giro a derecha con hélices de giro a izquierdas resultando nula la suma de las fuerzas que generan. Este juego de sumas y restas de fuerzas es el que permite la maniobrabilidad de este tipo de aeronaves. Si todos los rotores producen la misma fuerza de sustentación y ésta se encuentra en equilibrio con el peso de la aeronave, entonces el aparato se mantendrá en vuelo estacionario. Si este equilibrio se ve alterado porque uno de los rotores presenta más o menos velocidad angular que el resto, entonces se producirá el balanceo del aparato.
Los multirrotores son aeronaves de una configuración mecánica muy sencilla y de fácil fabricación, lo que, unido a su versatilidad, ha hecho de esta aeronave la opción más popular entre los RPAs para uso civil.
En su conjunto, los tipos de drones de ala rotatoria pueden despegar o aterrizar de forma vertical sin requerir de infraestructuras externas. Este tipo de aeronaves presentan un alto nivel de maniobrabilidad, pudiendo realizar desde vuelos estacionarios hasta la realización de maniobras de elevado nivel de precisión, lo que les permite llevar a cabo misiones tanto en interiores como en exteriores. También son capaces de volar a alturas muy bajas con respecto al suelo, lo que les permite captar imágenes con un elevado nivel de resolución. También debido a su mecánica de vuelo poseen una buena capacidad de carga de pago.
Sin embargo, al necesitar que todos sus rotores estén funcionando permanentemente para lograr la sustentación necesaria, estas aeronaves presentan tiempos de autonomía de vuelo limitados, ya que poseen un elevado consumo energético. Esto hace que los drones de ala rotatoria estén limitados a sobrevolar áreas relativamente pequeñas.
Por otro lado, tras haber realizado un breve recorrido por las características generales de los diferentes tipos de drones de ala rotatoria, hemos llegado a la conclusión de que dentro de esta clase de aeronaves, al día de hoy, los multirrotores representan la mejor opción, ya que es la que ofrece un mejor equilibrio de características técnicas.
Fuente: Xdrones
