Ce tehnologie poate opri ascensiunea de neoprit a dronelor?

Nu mai este nicio surpriza ca, dupa scanarea culturilor agricole cu o drona si crearea unei harti precise, operatorii vor folosi apoi drone si pentru a aplica tratamentul. Insa – desi dronele sunt o tehnologie convenabila si accesibila – exista oare si alternative mai bune?

La prima vedere, e greu sa ne imaginam ce ar putea pune in dificultate ascensiunea aparent de neoprit a dronelor. Care sunt alternativele pentru acestea? Suprematia dronelor determina implementarea lor in agricultura, spune Fred Miller, inventatorul robotului “saritor” HayBeeSee Crophopper.

Compromisuri

El explica faptul ca multe dintre aceste dezvoltari sunt compromisuri facute pentru a adapta ceea ce este disponibil in prezent, astfel incat sa raspunda nevoilor din agricultura, si nu neaparat produse special concepute pentru aceasta destinatie. Raspunsul sau este un robot care sare, conceput sa functioneze cu adevarat autonom. Dispozitivul sare peste recolte, identificand buruienile si bolile culturilor si efectueaza plivirea mecanica sau stropirea la fata locului.

Designul il face eficient pentru ca utilizeaza un picior saritor din fibra de carbon care il propulseaza in aer. Aproximativ pe la jumatatea sariturii, sunt implicate in miscare patru elice care maresc distanta de deplasare si atenueaza aterizarea.
Spre deosebire de o drona, care are nevoie de schimbarea bateriei la fiecare 20-30 de minute, robotul lui Miller poate acoperi aproximativ 70 ha/zi cu numai trei schimbari de baterie. Nu are nevoie de pilot si – foarte important pentru operatiunile din UE – poate face stropirea locala – deoarece aterizeaza, astfel ca nu este o aplicatie „aeriana”.

Drona pasare

“O drona care imita zborul pasarilor” – asa descrie Patrick Maletz, fondatorul Falco Drone Technology, device-ul Hover Bird. „Dronele conventionale si elicopterele isi folosesc 95-98% din energie pentru a se mentine in aer si pentru a invinge gravitatia, ceea ce inseamna ca dronele cu baterii nu reusesc in general sa se mentina in aer mai mult de 20 de minute. Si, de asemenea, nu se descurca foarte bine sa zboare cand este vant puternic”, adauga el.

„Noi am descoperit ca daca folosim vantul la fel ca o pasare, in loc sa luptam impotriva acestuia, putem creste timpul de zbor la aproximativ trei ore”. Desi deocamdata nu exista imagini, iar informatiile suplimentare sunt foarte putine, Patrick spune ca noul design poate plana cu usurinta si este ideal pentru scanarea culturilor si coborarea pentru a vedea mai de aproape situatia din teren.

Viitorul aripilor fixe

Desi UAV-urile cu aripi fixe se dovedesc populare pentru scanarea si cercetarea culturilor, ele nu au decolat deocamdata cu sisteme de pulverizare atasate. Exista, totusi, o serie de evolutii interesante in acest sens, desi informatiile despre acestea sunt putine.

Pyka, un producator autonom de aeronave electrice, cu sediul in California, SUA, promoveaza „cea mai productiva drona de pulverizare din lume”. Dispozitivul seamana mai degraba cu un mini avion utilitar, iar ultimul sau model „Pelican” a primit un certificat de zbor din partea Administratiei Aviatiei Federale.
Cu o sarcina utila de 283 kg, dispozitivul este destinat in mod evident agriculturii pe suprafete mari, oferind o alternativa mai sigura pentru avioanele pilotate de om, precum si avantajul unei operatiuni autonome. Poate acoperi pana la 55 ha/ora la o rata de pulverizare de 7,6 l/ha.

Dispozitivul are o anvergura a aripilor de 11,6 m, masoara 6 m lungime si este actionat de trei elice – cate una pe fiecare aripa si una la coada – cu viteze de pana la 145 km/h. Puterea este furnizata de pachetele de baterii litiu-polimer, care ar asigura 1.000 de cicluri de functionare.
La o scara mult mai mica exista, de asemenea, si device-ul U7AG, dezvoltat in Canada de Forward Robotics. Construit din panouri din fibra de carbon si componente printate 3D, modelul – inclusiv partea de software – este realizat complet intern. El are o anvergura a aripilor de 2,5 m si patru elice care asigura propulsia, precum si decolare si aterizare verticale (VOTL).

U7AG este proiectat sa acopere aproximativ 40 ha/ora la 44 litri/ha. Secretul productivitatii ridicate este, potrivit producatorului, viteza mare de pulverizare si functionarea autonoma, care include decolare, aterizare si reumplere automata.

Sisteme hibride

Cand vine vorba de drone, termenul hibrid este folosit in doua moduri. In primul rand, el poate descrie o combinatie de aripi si elice care sa ofere operatii VOTL sau decolari scurte, cum ar fi cea de pe U7AG. In al doilea rand poate insemna si o combinatie de electric si motor pe benzina. Un exemplu in acest sens este Hybrix 2.1, construit de producatorul spaniol, Quaternium, care a primit finantare din partea programului UE de cercetare si inovatie Horizon 2020.

Aceasta drona cu patru elice face parte din categoria de greutate de 25 kg, cu o sarcina de 10 kg, dar ofera timpi de zbor de pana la doua ore cu o sarcina utila maxima.
Varianta cu pulverizare foloseste opt duze, montate in perechi pe brat. Un avantaj al motorului in doi timpi este ca nu e nevoie de incarcarea bateriilor, insa evident ca device-ul trebuie sa aterizeze pentru reumplerea lichidului de pulverizare si pentru realimentare cu benzina.

UAV cu elice dubla

Majoritatea dronelor utilizate in agricultura sunt echipate cu patru, sase sau opt elice. Aceasta realitate s-ar putea schimba in curand, odata cu introducerea de catre XAG a primului sau bi-copter, numit Polar V40 2021, previzualizat initial in decembrie 2020.
De ce doar doua elice? XAG explica faptul ca astfel este imbunatatita eficienta zborului si ca, datorita dimensiunilor sale mai mici, va fi capabil sa se strecoare prin spatii mai inguste, cum ar fi de pilda printre randurile culturilor.

Drone mari ecologice?

John Deere a atras o atentie uriasa la expozitia Agritechnica din 2019, de la Hanovra, cu VoloCopter de 9,2 m si cu „cuibul” sau de drone cu functionare complet autonoma. Pana in prezent nu exista, insa, alte informatii pe aceasta tema.

Ideea este ca drona este adapostita in propriul sau “hangar” in camp, iar operatiunile sunt controlate de la distanta de catre operator. In momentul activarii sale se deschide un capac al hangarului, drona iese pe o platorma de decolare, scaneaza campul si se intoarce la hangar. Operatorul creeaza apoi o harta a aplicarii solutiilor de stropire, selecteaza produsul, care este apoi incarcat si reumplut automat in interiorul cuibului. Bateriile sunt, de asemenea, schimbate automat.

Colaborarea dronelor mari

Cu o finantare de 10,5 milioane de dolari si sprijinul unora dintre cele mai mari companii agricole din lume, Guardian Agriculture isi propune sa „modernizeze protejarea culturilor cu o precizie obtinuta prin dispozitive eVTOL”. Printre partenerii cheie se numara Bayer, Wilbur-Ellis, FMC si Fall Line Capital.

O noua drona eVTOL, cu o „sarcina utila de cateva sute de kg” va fi responsabila pentru aplicarea solutiilor de stropire.
In prezent exista putine detalii despre aceasta drona. Imaginile de pe site-ul web arata ca este considerabil mai mare decat orice drona de pulverizare actuala si este adapostita, pliata intr-o remorca special construita, cu un rezervor pe camioneta de tractare.
Guardian are deja comenzi in valoare de 20 de milioane de dolari, sub forma de acorduri de rezervare de servicii semnate cu fermieri si operatori agricoli din SUA si isi mareste rapid capacitatea.

Sursa: https://www.futurefarming.com/Machinery/Articles/2021/6/What-technology-can-halt-the-unstoppable-rise-of-the-drones-764068E/