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El guardabosques de los drones
Gwendal Le Bec
Mientras que los ingenieros de la NASA construyen motores de cohetes más grandes y de combustión más rápida, Tony Tao, SM '12, apunta a motores más pequeños y de combustión más lenta. Estudiante de doctorado en aeroastronomía, Tao es una de las tres personas que trabajan en Firefly, un dron propulsado por un pequeño cohete en lugar de un motor eléctrico. Mientras que incluso los drones de carreras más rápidos navegan a poco más de 100 millas por hora, Firefly vuela a una velocidad de hasta 550 millas por hora, gracias a su motor reducido y de combustión lenta. El dron, que pesa de dos a tres libras, dependiendo de su carga útil, está diseñado para desplegarse desde un avión a gran velocidad, desplegar sus alas mientras cae libremente y luego hacer zoom para recopilar datos o hacerse pasar por un señuelo para los aviones enemigos cercanos antes de ser descartado. .
Usamos este supresor de la velocidad de combustión que, a través de la descomposición química, enfría la llama y cambia la estructura de la llama para que en realidad se queme más lentamente, dice Tao. Mientras que un modelo típico de cohete de ese tamaño se quema de uno a tres segundos, la combustión lenta de Firefly permite que el dron vuele a velocidades propulsadas por cohetes por hasta tres minutos. Por lo general, no desea colocar un extintor de incendios dentro de su hogar, pero eso es exactamente lo que estamos haciendo, dice.
Firefly, un proyecto conjunto entre el Laboratorio Lincoln del MIT y la Fuerza Aérea de los EE. UU., es la culminación de aproximadamente tres años de trabajo. En abril, Tao ganó un Drive It! de $15,000. Premio para estudiantes Lemelson-MIT, en parte por su investigación de doctorado y por desarrollar el predecesor de Firefly: un pequeño dron eléctrico llamado Locust que puede volar a unas 70 millas por hora después de desplegarse desde un avión. Tao dice que tanto Locust como su tesis se basan en el trabajo de los estudiantes en 16.82, una clase culminante en ingeniería de vehículos de vuelo para la que se desempeña como asistente de enseñanza.
Para su doctorado, Tao encabeza el desarrollo de la fabricación de aeronaves adaptables (AAM), un método para producir piezas de aviones bajo demanda.
Usando GPkit, software de optimización de código abierto desarrollado por Warren Hoburg, profesor asistente en aero-astro, el sistema permite a los diseñadores conectar variables, como la capacidad de carga ideal o la distancia de vuelo, para cientos de aviones y recibir especificaciones de la manera más eficiente. para diseñar cada parte. Luego, los diseñadores pueden determinar si pueden ahorrar dinero utilizando piezas fabricadas para un plano en otro, o si una pieza especializada puede mejorar la eficiencia lo suficiente como para justificar la producción de moldes personalizados.
Tao ha utilizado la técnica para producir tres aviones pequeños que van de cinco a 25 libras. El enfoque redujo tanto el tiempo de construcción como el material utilizado para fabricar moldes en más del 50 por ciento, pero también aumentó el peso de cada avión en aproximadamente un 8 por ciento y disminuyó la eficiencia en un 17 por ciento. Las compensaciones exactas variarán según el avión, dice Tao.
Tao también está ayudando a Lincoln Lab y la Fuerza Aérea a desarrollar Jungle Hawk Owl, un dron de 150 libras que volará durante cinco días seguidos. Diseñado para transportar cargas útiles de comunicaciones durante desastres naturales, el dron podría actuar como un satélite local, permitiendo la transmisión de datos de alta velocidad hasta que se repare la infraestructura del área.
Después de completar su trabajo de doctorado este otoño, Tao planea trabajar en Lincoln Lab y sumergirse en su próximo proyecto. Estamos aquí para explorar ideas, dice.
