16/05/2022
Door Ad Spijkers
De drone is ontworpen voor medische hulpverlening en maakt gebruik van een efficiënt vleugelontwerp
Studententeam DroneTeam Twente heeft zijn nieuwste drone onthuld. De Thunderbird haalt een topsnelheid van 120 km/u. Met deze drone gaat het team de strijd aan met meer dan dertig andere teams tijdens de iMechE UAS Challenge 2022, waar de drone een gesimuleerde reddingsmissie uitvoert.
Nieuwe drone
Editie 2021-2022 van het team werkt sinds september aan de ontwikkeling van de nieuwe drone. De Thunderbird borduurt voort op de eerdere Phoenix en is efficiënter terwijl er een pakket vervoerd wordt. De drone heeft ook een groter bereik: meer dan 30 km. Een van de doelen van het team is het innoveren van de drone-industrie. Daarom heeft het dit jaar een drone ontwikkeld waavn de rondom de romp loopt. Deze 'box-wing' vermindert de luchtweerstand, maar is nog maar weinig getest.
Een cruciale parameter voor efficiëntie is de verhouding tussen lift en weerstand (lift-to-drag ratio). Hoe hoger deze waarde, des efficiënter de vleugels. Een hogere verhouding betekent dat de drone medische hulp verder kan dragen en tijdens de Challenge meer wedstrijdpunten kan scoren. Met het nieuwe ontwerp ontstaan meer opwaartse kracht en minder luchtwervelingen, omdat de voor- en achtervleugels met elkaar verbonden zijn. Ook kan de horizontale stabilisator worden weggelaten, waardoor de luchtweerstand verder afneemt. Door de verminderde weerstand kan de nieuwe done een topsnelheid van 120 km/u halen.
Wedstrijd
Met een maximaal wedstrijdgewicht van 10 kg inclusief lading is massa een belangrijk punt voor het team. Om die zo laag mogelijk te houden, maakt het team gebruik van een 3D-geprinte romp met een intern carbon frame. Het team gebruikt een speciale schuimachtige kunststof die het net sterk genoeg kan maken om de aerodynamische belasting te weerstaan. Vervolgens worden deze structurele krachten overgebracht op het interne carbon frame. Als ontstaat een drone met een spanwijdte van 2 m en een gewicht van ongeveer een bowlingbal.
De iMechE UAS Challenge is een jaarlijkse wedstrijd met als doel drone-innovatie aan te moedigen. 34 studententeams nemen het van 6 tot 8 juli 2022 tegen elkaar op met zelf ontwikkelde drones en helikopters. Tijdens het evenement moet het vliegtuig een gesimuleerde reddingsmissie bij een overstroming uitvoeren door autonoom te navigeren naar de hulpbehoevende locatie en daar het medisch hulppakket te leveren. Hoe efficiënter de drone dit doet, des meer punten. Dit jaar mikt het doel van DroneTeam Twente op de top drie.
Medische hulp in Afrika
Het Twentse team wil meer dan alleen een prijs: het wil dat de drone-innovaties in de echte wereld worden toegepast voor humanitaire doeleinden. Daarom zoekt het samen met ontwikkelingshulporganisatie naar toepassingen, bijvoorbeeld in Afrika. In veel gebieden is medische hulp moeilijk bereikbaar. De wegen zijn ongeschikt voor auto's of dorpen staan niet op de juiste plaats op de kaart. Dit kan tot problemen leiden als er bijvoorbeeld een ambulance nodig is.
Daar zijn goedkopere en efficiëntere drones van cruciaal belang. Thunderbird is ontwikkeld als een goedkoop alternatief door gebruik te maken van een 3D-geprinte buitenkant, die gemakkelijk en duurzaam kan worden gerepareerd. Voorbeelden waarbij drones zouden kunnen helpen zijn tijdgevoelige leveringen, zoals vaccins, medicijnen en bloed.
Foto: Droneteam Twente