Un robot volador emplea una cola similar a la de un ave para mantener la estabilidad en vuelo, una técnica que podría permitir el diseño de aviones más aerodinámicos y eficientes, además de identificar con mayor detalle las técnicas aéreas de los pájaros. La eliminación de la cola trasera que utilizan obligatoriamente los aviones para controlar el vuelo podría ser una verdadera revolución en el campo de la aeronáutica.
Investigadores de la Universidad de Groningen, en Países Bajos, describen en un estudio publicado en la revista Science Robotics un innovador sistema robótico que emula el vuelo de las aves: se trata de un dispositivo con forma de pájaro que no requiere de aleta trasera vertical como los aviones, controlando eficazmente el vuelo con esas condiciones. Podría hacer viable una nueva generación de aeronaves con mayor capacidad aerodinámica y una notable reducción en el gasto de combustible, entre otras ventajas.
El secreto de la estabilidad en el vuelo de las aves
Según explican los especialistas en el estudio, las aves exhiben un vuelo de deslizamiento controlado sin cola vertical, a diferencia de los timones necesarios en los aviones para amortiguar las oscilaciones y bamboleos, sobretodo al atravesar turbulencias de aire. Para hacer posible este vuelo sin timón, los investigadores desarrollaron un robot aéreo bioinspirado denominado PigeonBot II.
El robot está formado por un esqueleto biomimético y plumas de paloma reales que forman alas, las cuales pueden extenderse, y una cola capaz de ampliarse, elevarse, inclinarse y desviarse de lado a lado como lo hacen los pájaros. Los experimentos iniciales en un túnel de viento con fuertes turbulencias mostraron que la inclinación de la cola y la desviación combinada con la transformación del ala permitieron un vuelo estable, amortiguando las oscilaciones bruscas.
En tanto, las pruebas de vuelo al aire libre demostraron además que el controlador autónomo anexo al dispositivo proporcionaba estabilidad al robot durante el despegue, el vuelo de crucero y el aterrizaje. De acuerdo a una nota de prensa, un algoritmo controla nueve servomotores que mueven las plumas para cambiar continuamente la forma de las alas y la cola: este sistema imita los reflejos que son utilizados por las aves para estabilizarse durante el vuelo.
Aplicaciones en aviones
Previamente, los científicos habían analizado como las aves ajustan continuamente la forma de sus alas y su cola: a partir de ese conocimiento pudieron lograr que el robot similar a una paloma pueda replicar estos movimientos. Con investigaciones complementarias, los especialistas esperan concretar que su sistema pueda ser utilizado en aviones, derivando en una mayor sostenibilidad ambiental y económica de las aeronaves.
“Ahora conocemos la receta de cómo volar sin cola vertical. Las colas verticales, incluso para un avión de pasajeros, son solo una molestia. Implican peso, lo que significa consumo de combustible, pero también un arrastre innecesario. Aplicando una capa adicional de investigación, podremos obtener un sistema efectivo para la aviación comercial”, indicó a New Scientist el investigador David Lentink, uno de los autores del nuevo estudio.
También se supo que el grupo europeo Airbus creó un concepto relacionado, visualizando cómo debería verse un avión con este sistema. Además, el nuevo concepto de diseño reduce la firma de radar de los aviones, una característica que podría mejorar las operaciones de los aviones de combate.
Referencia
Bird-inspired reflexive morphing enables rudderless flight. Eric Chang et al. Science Robotics (2024). DOI:https://doi.org/10.1126/scirobotics.ado4535
