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Hoverbike: cómo funciona

Ya tiene algunos meses, pero no me deja de sorprender el invento que traigo hoy: el Hoverbike. Un vídeo vale más que un millón de palabras, así que ahí va:




Como se puede ver, recuerda a los inventos del Retorno del Jedi, y lo más parecido a la realidad es a una especie de moto voladora. El responsable de la idea se llama Chris Malloy.


Se trata de un proyecto que ya había echado a andar en 2008. Mejor dicho, a volar, ya que en diciembre de este año se anunció el primer vuelo de este ingenio. Sin embargo, la idea surge en los 60, momento en el cual el proyecto fue rechazado por problemas de estabilidad. Su inspiración fue el helicóptero Boeing CH-47 Chinook. En el artículo del blog voy a intentar explicar cómo funciona y cómo se controla esta tecnología:

Concretamente, una de las cosas más importantes para Aerofex, la empresa californiana responsable, es que su maniobrabilidad se lleva a cabo con las rodillas. Lo cual ayuda a equilibrar el aparato de una manera muy natural para el ser humano, gracias a lo cual han solucionado gran parte del problema de estabilidad previamente citado (fuente).

Para elevarse, lo hace de una manera muy similar a la de un helicóptero: emplea dos rotores de aspas desarrollados por BMW que son capaces de proporcionar una fuerza de elevación de 295kg, alimentados por un motor de 1.170cc, 109cv, un depósito de 30 litros y un motor de dos pistones y cuatro tiempos, parecido al de la siguiente imagen

Teóricamente es capaz de elevarse 3.000m y lograr una velocidad de 255 km/h. (fuente). Sin embargo, se han hecho pruebas sólo hasta 5m y 50km/h (fuente)

Para su control, básicamente lo que ha hecho Aerofex ha sido incorporar un sistema de dos barras a la altura de las rodillas. Es decir, no hace falta complejo software de vuelo ni electrónica según ellos, aunque está por ver. Parece que las barras capturan los movimientos de las rodillas y la traducen en los tres tipos de giro en el espacio (yaw, pitch, roll), y ellos se encargan de manipular los elementos aerodinámicos encargados del control de la nave. Este mecanismo de hecho es la joya de la corona del invento, ya que la información sobre ella está en este paper, así que voy a tirar de imaginación para explicar cómo podría ser. En palabras del creador It essentially captures the translations between the two (bars) in three axis (pitch, roll and yaw), and activates the aerodynamic controls required to counter the movement -- which lines the vehicle back up with the pilot.

Por otro lado, en la página de preguntas frecuentes, sobre el modo de controlar el Hoverbike dice esto (en una mala traducción):

- Para elevar el hover, se necesita aumentar la potencia como si fuera una moto, es decir, con el manillar derecho.
- Para volar hacia adelante, hacen falta una combinación de un incremento de la potencia y un desvío del aire respecto a la parte frontal. Eso se consigue con el manillar izquierdo.
- Para girar a izquierda y derecha, lo único que hay que hacer is empujar las barras del manillar hacia el lado que se desea girar (como una bicicleta, pero con el añadido de que tiene un grado de libertad de profundidad, de manera que el mando pueda salir y entrar un poco).

Todo esto no sirve de nada sin los giróscopos, y esa es la clave del control de este aparato. El paper seguramente establecerá los outputs y configuración de los giróscopos del Hoverbike. Todo aparato móvil que no sea estable en un determinado medio, como motos, helicópteros o aviones, tienen giróscopos. Los coches no, ya que sobre 4 ruedas ya es estable en todo momento. Sin ánimo de entrar en desarrollos matemáticos de esta gran e importante parte de la cinemática, os dejo un vídeo realizado por astronautas que demuestra cómo el giróscopo hace más estable el movimiento de un objeto (se explica aquí):



El Hoverbike tendrá un sistema más avanzado que el momento giroscópico que permite a las motos de competición inclinarse sin perder el equilibrio, y os recomiendo ver el enlace explicativo.

La esencia de este invento no es ser comercializado a corto plazo, o al menos así lo anuncian los inventores. Pero la aplicación más directa y por la que se ha mostrado más interés es la de transporte autónomo de militares, o incluso acceso a zonas de difícil acceso por carretera convencional. No os extrañe que el ejército estadounidense ya está al loro de Hoverbike, y más después de que ya han hecho descenso de tropas en un helicóptero no tripulado.

Y si queréis comprobar lo que son capaces de hacer los giroscopios, no os perdáis esta entrada sobre trenes con una única fila de ruedas.


Podéis seguir la actualidad de esta aventura en su blog y página web.

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