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Swift, el dron FPV 1S personalizado que redefine el vuelo de largo alcance

El diseño de Mediocre Nerd aborda las limitaciones de autonomía de los cuadricópteros monobatería, logrando vuelos de más de 30 minutos y superando los cinco kilómetros de distancia.

Los drones FPV (First Person View) de una sola celda, conocidos como 1S por su batería de una única celda de litio, son apreciados por su ligereza y bajo coste, lo que los hace populares para vuelo recreativo en interiores o distancias cortas. Sin embargo, su principal limitación ha sido históricamente la autonomía, lo que impedía su uso en misiones de largo alcance. El proyecto Swift, desarrollado por el creador conocido como Mediocre Nerd, surge para desafiar esta restricción, presentando un cuadricóptero 1S capaz de vuelos prolongados y distancias significativas.

El diseño de Swift parte de un chasis personalizado de fibra de carbono con una configuración ‘deadcat’, que asegura que las hélices delanteras queden fuera del campo de visión de la cámara, una ventaja crucial para el pilotaje FPV. Tras varias pruebas de prototipos y materiales, se optó por una estructura robusta de fibra de carbono de 2.5 milímetros de grosor, fabricada profesionalmente para garantizar durabilidad frente a impactos.

En el corazón electrónico del dron se encuentra un controlador de vuelo todo-en-uno Flywoo GOKO HD 1S, que integra controladores electrónicos de velocidad (ESC) de 12A y un receptor ExpressLRS. Esta configuración minimiza el cableado y el peso, optimizando la eficiencia. Para la transmisión de video, Swift utiliza la unidad aérea DJI O4 Lite, reconocida por su calidad de imagen HD digital. Además, incorpora un módulo GPS en una cubierta impresa en TPU, esencial para la navegación y el seguimiento en vuelos de larga distancia, y un filtro ND en la cámara para mitigar el efecto de ‘gelatina’ (jello) provocado por las vibraciones, al tiempo que protege la lente.

La elección de los motores también fue un factor clave para la autonomía. Aunque se probaron varias configuraciones, la final consta de motores 1303 de 11.500 KV emparejados con hélices Gemfan Hurricane. Pese a que el valor KV (revoluciones por voltio) es menor que en otras opciones consideradas, el estator más grande de estos motores proporciona un mayor par, lo que les permite mover las hélices con mayor eficiencia y, consecuentemente, optimizar el consumo energético.

Una de las innovaciones más destacadas de Swift reside en su sistema de alimentación. En lugar de las baterías de polímero de litio (LiPo) habitualmente empleadas en drones 1S, se utilizan celdas cilíndricas de iones de litio de los formatos 18650 y 21700. Estas celdas ofrecen una mayor densidad energética, permitiendo vuelos de aproximadamente 20 minutos con una celda 18650 y superando los 30 minutos con una 21700, con un registro de 34 minutos en una de las pruebas.

La optimización de la batería no se detuvo ahí. Mediocre Nerd rediseñó el portabaterías, reemplazando los contactos niquelados convencionales —que introducían una caída de voltaje innecesaria— por unas bandejas impresas en 3D con tiras anchas de cobre y cables de 18 AWG. Esta solución reduce significativamente la resistencia eléctrica, minimizando la caída de voltaje y asegurando que una mayor proporción de la energía almacenada llegue a los motores, una mejora tangible respecto a los conectores BT2.0 y XT30.

El proceso de montaje final incluye el acoplamiento del chasis de carbono con separadores de aluminio, la soldadura de los motores al controlador de vuelo y el aseguramiento de la pila de electrónica con herrajes de nylon ligeros. Para prevenir cortocircuitos accidentales, las partes metálicas expuestas alrededor de la cámara se recubren con cinta aislante líquida. La bandeja de batería personalizada y las hélices completan el ensamblaje.

A pesar de que el Swift resultante es más pesado que un cuadricóptero 1S ultraligero típico, su eficiencia es tal que mantiene el vuelo estacionario con solo un 30% de la potencia del acelerador. En pruebas de largo alcance sobre mar abierto, el dron superó los cinco kilómetros de distancia, manteniendo una señal de video digital HD estable y telemetría GPS, demostrando así la viabilidad de su propuesta para misiones que hasta ahora estaban fuera del alcance de los drones 1S.

Por qué importa

La capacidad de extender significativamente la autonomía y el alcance de un dron 1S, tradicionalmente limitado a vuelos cortos y recreativos, representa un avance en la micro-robótica aérea. El proyecto Swift demuestra cómo un diseño ingenieril optimizado puede superar las limitaciones inherentes a plataformas compactas, abriendo nuevas posibilidades para aplicaciones que requieren ligereza, discreción y una mayor duración en el aire, desde la inspección hasta el monitoreo remoto en entornos específicos.

Datos clave

Tipo de aeronaveCuadricóptero FPV 1S
Diseñador principalMediocre Nerd
Autonomía con batería 18650Aproximadamente 20 minutos
Autonomía con batería 21700Más de 30 minutos (hasta 34 en pruebas)
Alcance de vuelo documentadoMás de 5 kilómetros
Material del chasisFibra de carbono de 2.5 mm

Fuente original: Hackster.io

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