Avión UPC 6m envergadura alimentado parcialmente con energía solar

Tema en 'EVENTOS Y NOTICIAS' iniciado por Miquel, 21 Oct 2011.

  1. Miquel Miembro

    Miquel
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  2. juan ruiz Moderator

    juan ruiz
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    He traducido lo que he podido.

    Funcionamiento
    El Solar Endeavour ha conseguido volar durante 5:48 h gracias a una gestión inteligente de la energía. El motor se alimenta a través de 2 fuentes energéticas: las baterías y el panel solar. Durante las horas de máxima insolación (10 a 18h), el panel solar es capaz de suministrar más de la mitad de la energía necesaria para que el avión pueda mantenerse en vuelo estable, alargando la vida de las baterías. Por tanto, aunque el Sol no es una fuente de energía constante, gracias a este sistema el avión es capaz de volar siempre, con las baterías que se cargan cuando hay buenos niveles de insolación. Realizar una correcta y eficiente gestión de todas las situaciones durante el vuelo, como el ascenso y el descenso, los cambios térmicos, las descendencias, el fuerte viento o la bajada de la intensidad solar, es muy complejo. Se necesita un sistema inteligente, el Sistema de Gestión de Energía (SGE), que garantice la potencia y la maniobrabilidad que el piloto necesita en todo momento para controlar la nave correctamente, desde la cabina de pilotaje terrestre. De hecho, una de las dos máximas dificultades del proyecto consistía en garantizar la autonomía energética del Solar Endeavour UPC. Por ello, el equipo tuvo que crear un Sistema de Gestión de Energía (SGE) propio, que se adaptara al diseño de la aeronave y que distribuyera la energía que proporcionan las células solares y las baterías para alimentar el motor, estableciendo una estrategia de gestión de energía para maximizar la autonomía del avión. El SGE no es un producto comercial disponible en el mercado, ya que sus especificaciones son muy concretas y exigentes para el caso de un avión solar. De esta manera, en este proyecto se ha desarrollado un SGD exclusivo, con un algoritmo de control propio para maximizar la autonomía de la aeronave. Se ha diseñado el circuito electrónico y se ha implementado el circuito con componentes de alta calidad y eficiencia, siguiendo los estrictos requerimientos de operación. El SGE es uno de los pilares del proyecto y no sólo ha dado como fruto un sistema aplicado a este prototipo de avión solar, sino que ha propiciado el diseño de una arquitectura escalable a cualquier tipo de aeronave solar.

    Adaptar las células solares
    Otra de las principales dificultades con que se enfrentaban los estudiantes fue la adaptación de las células solares en las alas, un reto técnico de gran complejidad debido a la enorme fragilidad del silicio monocristalino, que es el material con el que están fabricadas las células. Es imprescindible que la interferencia entre las células solares y el perfil aerodinámico del ala sea mínima, de ahí a que esta tecnología sea crítica para el éxito de los aviones solares. Y es que un espesor excesivo o un acabado superficial rugoso podría provocar desprendimientos del flujo de aire sobre el ala y el avión perdería el control. En un avión solar, las células solares se colocan sobre las alas y, ocasionalmente, en la cola, para aprovechar toda la superficie posible y poder acumular el máximo de energía posible. Este hecho implica que las células solares se tengan que adaptar y fijar en una superficie curva y aerodinámica del ala. Las células solares tienen un espesor de 2 décimas de milímetro y no son nada flexibles, por lo que es muy difícil adaptarlas sin romperlas. El panel construido por los estudiantes ha sido un éxito, pues han conseguido que el conjunto de las células solares con su recubrimiento de protección tengan un espesor inferior a 1mm, y esto permite que el avión vuele correctamente. El Solar Endeavour dispone de un sistema de telemetría y control a distancia proporcionado por la empresa CATUAV. Este sistema incluye una cámara de vídeo a bordo, instrumentación para la asistencia al pilotaje del avión, y un sistema GPS para la navegación. El sistema tiene un alcance máximo de 15 km y ha permitido hacer volar el avión con mucha seguridad, al tiempo que proporciona datos en tiempo real en la base de control terrestre para la toma de decisiones durante el vuelo.

    Aplicaciones
    Los aviones solares son la plataforma perfecta para aumentar las capacidades de los aviones no tripulados. De hecho, con la gran expansión que han experimentado los Unmanned Aerial Vehicles (UAV), se ha visto como las capacidades de estas aeronaves son limitadas debido a la poca autonomía que tienen en aplicaciones civiles de bajo coste. Este tipo de avión, combinado con las tecnologías del vuelo solar, puede tener la capacidad de volar durante días sobre una zona, con aplicaciones como la prevención de incendios forestales, el control de tráfico o las comunicaciones en zonas aisladas o misiones científicas. El proyecto Solar Endeavour quiere ser un claro ejemplo del potencial que estas tecnologías se pueden aplicar en entornos civiles. Los estudiantes de la asociación Quebrantahuesos Team de la ETSEIAT que participan en el Solar Endeavour UPC son Joaquim Creus Prats, Carlos Felipe Aragón, José Fernández Coll, Marta Marimon Mateo, Ignacio Pedrosa Lojo, Arnau Pons Lorente y Xavier Serena Alòs. Este proyecto se enmarca dentro del programa INSPIRE de promoción de talentos emprendedores, que impulsa la ETSEIAT de la UPC.

    Colaboración con empresas
    Para conseguir su sueño, los estudiantes han contado con la ayuda de más de 6 empresas. Así por ejemplo, GTD Sistemas de Información SA es la principal impulsora y patrocinadora del proyecto, la cual ha designado un ingeniero como tutor de la relación empresa-universidad. El fabricante de láseres ROFIN IBERIA ha facilitado el servicio de corte de células solares con un láser de altas prestaciones. Estas células fotovoltaicas de alto rendimiento son cortesía de la empresa Heliene SL El Centro Tecnológico de Manresa-CTM ha patrocinado el área de gestión de energía solar del proyecto. Airtech Vacuum Solutions ha facilitado consumibles de trabajo con composites. Finalmente, la empresa CAT UAV ha provisto un sistema de telemetría y control remoto, con el que se puede pilotar un avión de estas características como si se tratara de un avión tripulado. También han apoyado el proyecto el Club Sedis de la Seu d'Urgell y el Centro Internacional de Métodos Numéricos en la Ingeniería.


    Ficha técnica del Solar Endeavour UPC
    Característica
    Valor
    Velocidad de crucero
    58km / h
    Velocidad máxima
    90km / h
    Autonomía
    6h
    Envergadura del avión
    5m
    Longitud del avión
    1,8 m
    Masa en operación
    11,3 kg
    Capacidad 5 baterías
    40Ah
    Demasiado 5 baterías
    2,5 kg
    Potencia máxima células solares
    70W
    Consumo medio motor11A
    Potencia motor en crucero127W
    Potencia máxima del motor500W
     
  3. Miquel Miembro

    Miquel
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    Gracias Juan por molestarte....

    Entré en el link de la empresa colaboradora, CATUAV. Tienen algún vídeo colgado. He visto que volavan aviones muy parecidos a los nuestros y aseguran tener un "techo" de 3500 m :icon_eek::icon_eek::icon_eek:, y en el año 2007!!! :eek:




    http://www.youtube.com/watch?v=QERbSMEVAbk&feature=player_embedded

    Lo que más "mola" es la cabina que se montaron para "pilotar" el UAV :biggrin:

    Saludos

    Miquel


     
    #3 Miquel, 22 Oct 2011
    Última edición por un moderador: 22 Oct 2011
  4. biel Miembro

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  5. Jimmy_Dumm Maestro FPV

    Jimmy_Dumm
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    OSTRAS. Como nos tengamos que montar todo ese tinglao en el campo de vuelo echamos la mañana y solo despegamos una vuelta a la redonda, aterrizamos y a recoger. Con un poco de suerte a eso de las 8 hemos terminado jajajajajajaja
     
  6. Junior Miembro

    Junior
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    A mi lo que me mola es la seguridad con la que "tira" el avion al aire (minuto 2:50), vuela porque lo tienen bien motorizado que si no..........


    P.D. Lo siento pero no podia callarme.
     

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