Imagine um drone que pode operar em outros planetas, tanto como avião, quanto como helicóptero e que funciona tanto com energia produzida por células fotovoltaicas e por energia eólica. Já imaginou? Não? Um grupo de inventores da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) e do Instituto Tecnológico da Aeronáutica (ITA), imaginou e mais do que isso, desenvolveu o drone inovador.
A nova invenção tem potencial para se tornar uma ferramenta valiosa para a exploração em outros planetas, como Marte. A principal característica distintiva desse drone é sua tecnologia híbrida para geração de energia, permitindo seu uso em longas distâncias.
O drone, tecnicamente classificado como Veículo Aéreo Não Tripulado Híbrido (Vant), incorpora uma combinação única de características de asa voadora e multirrotor, utilizando um conjunto motopropulsor coaxial. Essa abordagem permite que o drone funcione alternadamente como avião e helicóptero, usando o mesmo conjunto de motores durante o voo.
Drone com tecnologia de alimentação híbrida
A tecnologia híbrida de geração de energia é um dos principais diferenciais do drone. Alysson Nascimento de Lucena, pós-doutorando no Programa de Pós-graduação de Engenharia Eletrônica e Computação no ITA, destaca que o equipamento pode ser alimentado tanto por células fotovoltaicas na superfície superior da asa quanto pelo conjunto motopropulsor híbrido, capaz de gerar empuxo durante o voo ou energia quando em repouso.
O controle de passo das hélices de cada motor é crucial para permitir que o conjunto motopropulsor gere energia quando a aeronave está em repouso. Esse comando posiciona uma pá perpendicular à direção do vento, otimizando a geração de energia eólica. Alysson Lucena enfatiza que essa tecnologia coloca o drone em uma nova categoria de aplicação, permitindo operações de longa distância por vários dias, tornando-o adequado para missões em outros planetas, contando com a oferta de ventos ou raios solares.
“Nesse projeto desenvolvemos uma tecnologia híbrida para a geração de energia, que pode ser tanto por células fotovoltaicas que cobrem a superfície superior da asa quanto pelo conjunto motopropulsor, também híbrido, capaz de gerar empuxo durante o voo ou gerar energia quando em repouso”, situa o pós-doutorando no Programa de Pós-graduação de Engenharia Eletrônica e Computação no ITA.
Luiz Marcos Garcia Gonçalves, orientador do projeto, explica que, ao contrário dos dispositivos enviados para outros planetas que geralmente dependem exclusivamente de células fotovoltaicas, o drone da UFRN e ITA oferece a capacidade de recarregamento por meio de células fotovoltaicas e energia eólica quando a aeronave está em repouso. Essa abordagem evita problemas como o acúmulo de poeira nos painéis fotovoltaicos, que reduziriam a eficiência ao longo do tempo, como observado em missões anteriores da NASA.
O projeto recebeu o nome oficial de “Veículo aéreo não tripulado com sustentação híbrida e conjunto motopropulsor híbrido com hélice de passo variado para operação em atmosfera terrestre e não terrestre”. O depósito de pedido de patente ocorreu em dezembro, indicando o potencial inovador da tecnologia.
Desenvolvimento do drone
Atualmente, os pesquisadores estão na fase de elaboração do primeiro protótipo, concentrando-se no desenvolvimento do conjunto motopropulsor, que requer usinagem de alta precisão para evitar folgas e vibrações. Simultaneamente, estão trabalhando no sistema autônomo de controle da aeronave, dois componentes cruciais do projeto. Alysson Lucena destaca que os conhecimentos adquiridos durante o desenvolvimento do drone híbrido serão fundamentais para a entrada da aeronave em operação.
“Os conhecimentos que estão sendo adquiridos no desenvolvimento do Vant híbrido no pós-doutorado em que estou agora serão muito importantes para a aeronave entrar em operação. Outro projeto em desenvolvimento com potencial de inovação é um Vant com asas de geometria variável”, destaca Alysson Lucena.
O inventor, que acumula diversas patentes na área da inovação aeroespacial, ressaltou também a importância da UFRN e sua Agência de Inovação (Agir) no processo de patenteamento, desde a busca por anterioridade até a concessão. “O processo é longo e necessita de pessoas especializadas e competentes e a UFRN nos oferece um trabalho de excelência por meio da Agir, apoiando todas as etapas, desde a busca por anterioridade, passando pela produção de texto e figuras, depósito e acompanhamento, até chegarmos a concessão”, finaliza o inventor.
Além do drone híbrido, Alysson Lucena está envolvido em outro projeto na Equatorial Sistemas, uma empresa do Grupo Akaer Engenharia. Este projeto visa desenvolver um Vant híbrido VTOL com matriz energética de hidrogênio, com potencial inovador significativo.
