Un equipo de ocho estudiantes de ingeniería de la Universidad Nacional de Singapur NUS ha construido con éxito la primera máquina voladora personal de Singapur, denominada Snowstorm. Con un intrincado diseño de motores, hélices y tren de aterrizaje inflado dentro de un marco hexagonal, Snowstorm es unUn avión de propulsión eléctrica capaz de despegar y aterrizar en vertical que puede ser controlado por una sola persona sentada en él. El equipo de NUS visualiza esto como una forma limpia y sencilla de hacer realidad nuestros sueños de volar.
La máquina voladora personal se construyó durante un período de un año, bajo los auspicios de FrogWorks, una colaboración entre el Programa Centrado en el Diseño DCP de la Facultad de Ingeniería de NUS y el Programa de Becarios Universitarios USP. FrogWorks involucra a los estudiantes en el estudio, diseño y construcción de embarcaciones de recreo limpias, un segmento de rápido crecimiento de la tecnología ecológica. Los proyectos anteriores de FrogWorks incluyen la conversión de una motocicleta deportiva y un yate de gasolina a propulsión eléctrica.
Vuelo personal: de la fantasía a la realidad
En su prototipo actual, la máquina voladora personal puede soportar la carga de una sola persona hasta 70 kg por un tiempo de vuelo de aproximadamente 5 minutos. En lugar de un modo de transporte, el equipo lo ve más como un avión eléctrico para recreación personalÚselo en un gran espacio interior, para satisfacer el deseo de volar libremente.
"Un tropo común en la ciencia ficción popular es la proyección de humanos volando por nuestra cuenta, piense en los Supersónicos, o incluso en Regreso al futuro. Tormenta de nieve de NUS muestra que una máquina voladora personal es una posibilidad muy real, principalmente comosignifica cumplir nuestros sueños de volar en un entorno recreativo ", dijo el Dr. Joerg Weigl, uno de los dos supervisores del proyecto, que pertenece al programa Design-Centric de la Facultad de Ingeniería de NUS.
características y capacidades de Snowstorm
El equipo de NUS pasó dos semestres diseñando y construyendo la máquina voladora, combinando sus habilidades y experiencia en diferentes campos de la ingeniería, como ingeniería informática, ingeniería eléctrica e ingeniería mecánica. Además de la construcción del marco físico, los estudiantes también diseñaron yimplementó el sistema electrónico de control y estabilización de la nave, un sistema de seguridad para el piloto, así como un sistema de administración y suministro de energía eléctrica donde las tres baterías que alimentan la nave pueden funcionar de forma independiente en caso de que alguna de las baterías funcione mal.
La máquina voladora eléctrica tiene 24 motores, cada uno impulsando una hélice de 76 cm de diámetro con 2,2 kW de potencia. Su marco hexagonal está compuesto por vigas de aluminio anodizado, placas de fibra de carbono y tubos con cuerdas de Kevlar. El asiento del piloto está ubicado en elcentro de la máquina, su peso soportado por seis patas del tren de aterrizaje, cuya parte inferior es una bola inflada que adsorbe los golpes al aterrizar. Tres juegos de baterías de litio recargables independientes proporcionan una potencia total de 52.8kW.
Para garantizar la seguridad del piloto, el asiento está instalado con un arnés de cinco puntos que asegura al piloto al centro de la máquina. El sistema de control de vuelo permite al piloto ajustar el empuje, cabeceo, balanceo y guiñada de la nave. Además, Snowstorm proporciona una variedad de modos de vuelo automatizados familiares para los operadores de vehículos aéreos no tripulados UAV, incluidos los modos de retención de altitud, holgazanería y posición. Por seguridad, el equipo también ha trabajado en un interruptor separado que se puede controlar desde el suelo hasta el finalel vuelo y llevar la máquina a un aterrizaje, en caso de que el piloto pierda el control de la máquina.
"Diseñar y construir Snowstorm fue una gran oportunidad de aprendizaje para nosotros. La parte más difícil de este desafío de ingeniería fue asegurar una buena relación empuje / peso para permitir que la nave eleve a una persona en el aire. En cada etapa de nuestro diseño,constantemente teníamos que equilibrar y considerar compensaciones entre los tipos de materiales, sus características y peso. En algunos casos, incluso imprimimos piezas en 3D, como el soporte de nuestro tren de aterrizaje, solo para que podamos tener un ajuste óptimo y personalizado ".dijo el Sr.Shawn Sim, un estudiante de ingeniería de tercer año de NUS.
El equipo primero probó su diseño en un prototipo a escala 1/6 más pequeño, antes de continuar con la enorme tarea de construir el prototipo actual. Usando sujetadores y conexiones no permanentes para las vigas, el equipo de NUS también diseñó la máquina voladora de tal manera quese puede desmontar, transportar y volver a montar fácilmente.
"Los avances recientes en la tecnología de motores y baterías nos han permitido volar literalmente a los cielos", dijo el profesor asociado Martin Henz del Programa de Becarios Universitarios y la Escuela de Computación de la NUS, quien también supervisó el proyecto.El equipo de NUS continuará afinando Snowstorm, trabajando en medidas de seguridad mecánicas, configuraciones de hélices y motores, y software y hardware de control para lograr los altos niveles de seguridad, simplicidad y rendimiento requeridos para el uso recreativo del público en general ", agregó.El equipo de NUS espera que las mejoras del próximo año acerquen Snowstorm a la comercialización.
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Materiales proporcionado por Universidad Nacional de Singapur . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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