Tipos de Drones: ¿Cuáles son? Funcionamiento y más

Los drones son vistos cada vez más debido a los diversos usos que se les da y su oferta en el mercado, podemos realizar diversas actividades y dependiendo de la aplicación que se les de tendrán un diseño determinado, en este artículo conocerás qué es un dron y cuales son los tipos de drones.

tipos de drones

¿Qué es un dron/drone?

Para comprender qué es un dron comenzaremos por hablar de su etimología, de la denominación en sí misma, comprendiendo que se trata de un término que apareció en la vigésima tercera edición del Diccionario de la lengua española y que se deriva del inglés drone. 

A partir de aquí surgen dos puntos importantes a tomar en cuenta, el primero se trata de la forma de escribirlo y la segunda de lo su traducción. Comencemos por el primero para aclarar que es admitido escribir dron (en singular) y drones (en plural) o drone indistintamente, puesto que es una adaptación del término inglés al idioma español y no es necesario colocarlo en cursiva o encerrarlo en comillas.

Igualmente en cuanto a la forma de expresarlo verbalmente no hay diferencia porque drone se escucha igual que dron. En consecuencia, no deberás preocuparte por pronunciarlo de una forma errada, la generalización de este término a permitido conocer su significado sin mayor confusión en comparación con otras palabras del inglés que tienen traducciones distintas a otros idiomas dentro del mismo término.

Aunque anteriormente se utilizaba para referirse a aparatos que eran similares a aviones no tripulados hay algunos que no necesariamente son considerados drones. Es por esto que se habla de que son vehículos aéreos no tripulados o aeronaves no pilotadas en forma más general. Más adelante veremos cuales son los que pueden ser considerados drones y los que no, y se notará por qué también es común ver definiciones del término que los coloquen como robots voladores.

En cuanto a las siglas que también son utilizadas en lugar de drone y que se asemejan son: VANT (vehículo aéreo no tripulado), RPAS (que hace referencia a las aeronaves no pilotadas y que en inglés significan Remotly Piloted Aircraft System) donde se especifica que existe un piloto que lo controla a distancia.

También se utiliza UAV (que en inglés significan Unmanned Aerial Vehicle de donde derivan las primeras siglas mencionadas) y finalmente UAS (que significa Unmanned Aerial System cuya traducción al español es “sistema aéreo no tripulado”). Todas estas siglas se refieren a los mismos aparatos que son controlados de forma remota y no tienen tripulación.

Ahora bien, podemos decir que los drones son vehículos controlados a distancia gracias a una cámara que poseen en su estructura, pueden elevarse gracias a la fuerza de giro que generan los motores que utilizan, los cuales van unidos a las hélices.

Es importante destacar que un vehículo terrestre que también sea controlado a distancia no es un drone, aunque tiene características similares no entra dentro de esta definición por todo lo que hemos explicado anteriormente en torno a su definición etimológica.

Tipos de drones

Tomando en cuenta que mencionamos que se trata de aparatos que vuelan sin un piloto o sin tripulación (Por ellos se han creado tantos tipos de drones), cumplen funciones distintas a las de los aviones (nos referimos al transporte) y dependiendo de tales aplicaciones existen varios tipos. Igualmente, la forma en la que son llamados los distingue unos de otros, la estructura que tengan así como sus componentes y finalmente las normas que rigen su vuelo en distintos países.

Según el motor que utilizan

La capacidad aérea de un dron, los movimientos que realice y la aceleración con la que se mantiene en el aire, son aspectos de los que se encarga el motor que utilice el aparato o algunos de los tipos de drones. Existen varios tipos de motores que puede tener un vehículo aéreo no tripulado, entre los tipos de drones se pueden encontrar brushless (que son aquellos que no tienen escobillas) y los brush/ed (que son los que sí tienen escobillas).

Los motores pueden ser muy variados dependiendo de los aparatos de los que se está hablando, por lo que es bueno saber sobre los Tipos de Motores Eléctricos que se pueden encontrar en cada uno de ellos.

Motor Brushless

Este motor no posee escobillas en su estructura, no utiliza ese elemento para cambiar la polaridad del rotor aunque sigue siendo eléctrico, estos son los que resultan menos costosos para fabricar. Además de eso su mantenimiento es más sencillo, casi mínimo, lo que lo hace resaltar entre los diferentes tipos de drones.

Cuando hablamos del funcionamiento del motor este es reconocido por su eficacia y eficiencia, el tiempo de vida que tenga dependerá del fabricante pero resultan una buena opción para los drones. Su potencia es superior a la de los motores de la siguiente categoría de los tipos de drones: pueden dar casi tres veces más velocidad que un motor brushed.

Generalmente es utilizado por los mutirrotores para poder darle movimiento a las hélices, otra ventaja que se puede observar de ellos es que su funcionamiento es un poco más duradero porque no produce tanto desgaste como otros motores.

Sin embargo, no todo resulta ser positivo cuando hablamos de este tipo de motor. Gran parte de estos motores funcionan solo con una corriente alterna es por esto que vienen acompañados de un controlado electrónico de velocidad o variador electrónico que permite que se maneje la velocidad con la que giran las hélices de este tipo de motor.

En cuanto al comportamiento o la capacidad que tienen, esto es posible identificar qué tan baja o alta es al ver las cifras con las que los denomina (Ejemplo: EMAX 2204 -200 KV), con estos números se puede determinar, en primer lugar, la longitud que tiene el motor y su altura.

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En segundo lugar, los kilo volt que posee o la calidad del motor, aunque esto depende del número de espiras que tiene, la potencia de los imanes, el tipo de hilo de cobre que utiliza, la forma de su diseño, etc. Al hablar de KV = Kilo volt se debe entender que se trata de la constante de revoluciones que tenga el aparato, dependiendo del número de KV que tenga podría decirse qué motor es más adecuado frente a otro de su misma clase.

Motor Brushed

En cuanto al motor brushed este es el que usa escobillas, resulta bastante económico, requiere un poco más de mantenimiento que los demás tipos de drones por tener este elemento pero, es el motor que se encuentra con más frecuencia en los drones que son utilizados por ocio.

A diferencia de los motores sin escobillas los brushed no tienen tantas variaciones en la potencia cuando comparamos los modelos dentro de esta calificación, generalmente todos tienen la misma potencia pero se diferencias por el tamaño y el diseño. Por supuesto, es posible notar que mientras más tamaño tengan más potencia tendrán también pero lo que ocurre es que no tienen contacto directo con la hélice.

Su estructura permite identificar que tiene dos ruedas dentadas que permiten el movimiento del motor, por lo que no se puede aumentar la potencia y es por esto que tienen mayor tiempo de vida, un funcionamiento más constante, menos exigencia de corriente alterna y permite que el control del dron sea más sencillo.

Una desventaja de los brushed es que el desgaste es mayor porque la fricción que se genera al cambiar la polaridad deteriora las escobillas, es por esto que como indicamos anteriormente el mantenimiento es más exigente. En algunos casos es necesario cambiar las escobillas para alargar el tiempo de utilidad del motor.

Otra ventaja es que no requieren de un control electrónico de velocidad, aunque se desperdicia un poco la potencia, no tiene un rendimiento elevado y tiene un bajo rango de velocidad, este tipo de motor permite que tu drone tenga más tiempo de vida si se utiliza prudentemente y no será tan costoso obtenerlo.

Para escoger un drone por su motor hay que tomar en cuenta que hay factores que influyen en el rendimiento del motor y por lo tanto del dron en sí mismo, tales como el peso total que tiene, la batería y la calidad de la misma. Igualmente la función para la que estará destinado, por ejemplo, un drone que será utilizado para actividades de gran velocidad o carreras necesitará un motor con KV alto para que pueda cubrir las espectativas.

Ahora bien, si ya posees el drone pero deseas cambiar su motor debes tomar en cuenta la relación entre empuje y peso (para asegurarte de que el drone se mantenga en el aire sin problemas), la eficiencia del motor (calculándola con esta fórmula: empuje/potencia utilizada en W = g/W, para asegurarte de que vuela por bastante tiempo), el torque (para asegurarte de que tu drone tenga mejor facilidad para hacer maniobras) y la cantidad de polos y RPM que tenga el motor.

Según las alas que tenga

Podemos dividir esta clasificación en dos grandes grupos que tienen los tipos de drones, el primero de ellos son los que tienen alas rotatorias que varían de cantidad y por su puesto de motores. El segundo comprende los tipos de drones que tienen ala fija.

Ala rotatoria

Estos tipos de drones son conocidos también como “multirrotores” y son los más utilizados en el ámbito del ocio y en el ámbito profesional, dependiendo de la cantidad de alas que tengan se llamarán de una forma u otra y tendrán cierta cantidad de motores porque cada ala o brazo tiene un motor.

  • Tricópteros: Son aquellos que tienen 3 alas y 3 motores, es uno de los que son más vistos en el mercado. Es uno de los más económicos por la simpleza de su estructura, puesto que tiene solo tres motores (que si son blushless tienen cada uno su controlador de velocidad), un servomotor y cuatro hélices. Su estructura generalmente se presenta en forma de T para equilibrar el peso de los elementos.
  • Cuadricópteros: Estos drones tienen un ala o brazo más que el anterior, también son muy vistos en el mercado, junto con el anterior encabezan la lista de los más vendidos. Los cuadricóteros son los que más recomiendan para aprender a volar un drone, por lo que si deseas comenzar este es el ideal. El equilibrio de peso de este tipo de drone es bastante sólido por los cuatro brazos en forma de cruz.
  • Hexacópteros: Contiene seis alas y seis motores, brindando la posibilidad de volar aunque pierda alguno de ellos. La variedad de motores que se observa en este tipo de drones es notable, los que tienen motores brushed son utilizados generalmente para jugar, mientras que los que tienen motores brushless son utilizados para realizar tomas, transportar cámaras profesionales con un gimbal para estabilizarla.
  • Octocópteros: Estos drones cuentan con la mayor cantidad de alas y motores (ocho), generalmente estos son encontrados desarmados siendo su dueño o dueña quien tenga que agregarle esa cantidad de alas más otros componentes. Es decir, normalmente serás tú quien tenga que armarlo, soldarlo y realizar las configuraciones mecánicas para que pueda recibir las ordenes de radio y pueda operar en el aire.

Por supuesto tiene más estabilidad que todos los anteriores pero su tamaño y el peso que tiene hace que sea mucho más difícil realizar maniobras e ingresar en espacios reducidos. Es por esto que no son tan vistos en manos de los compradores, puesto que además de eso no son utilizados para ocio.

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Ala fija

Ahora bien, los drones de ala fija son aquellos que tienen diseños parecidos a los de los aviones que igualmente son controlados por un radio. Generalmente estos drones aprovechan el movimiento que realizan en el aire para generar la fuerza necesaria para mantenerse en vuelo. Siguen las leyes de la aerodinámica por lo que investigar un poco sobre ellas te dará una idea.

Generalmente son utilizados para hacer registro de superficies terrestres de gran dimensión, esto también se debe a que tienen un buen tiempo de duración en el aire que les permite recorren largas distancias. Aún así estos drones no pueden despegar por sí solos, es necesario hacer un impulso para que puedan comenzar a volar, tampoco pueden mantenerse quietos en un punto específico porque están diseñados para mantener el movimiento.

Según la aplicación que se les de

Es importante destacar que generalmente se maneja la idea de que estos aparatos son muy fáciles de manejar puesto que son controlados a distancia, esto no es del todo correcto. Es importante una formación para poder manejarlos con pericia, esto por supuesto se obtiene con la práctica.

En este sentido hablemos de dos grandes clasificaciones para poder hablar de las funciones que cumplen: uso civil y uso militar.

Uso civil

Los drones que serán enmarcados aquí responder a actividades que se pueden observar en el día a día y son los que son vistos en el mercado, se diferencian por las aplicaciones que se les da:

  • Para iniciar o perfeccionar la habilidad de pilotaje remoto de quien lo maneje.
  • De carreras: con gran potencia, velocidad y cámaras de retránsmisión para observar en tiempo real las imágenes de su recorrido.
  • Para uso fotográfico: estos son pensados para tomar fotos o grabar videos mientras vuelan con cámaras que tienen la más alta calidad y muestran una imagen nítida como ocurre con la Televisión full HD.
  • Profesionales: se ven con cámaras térmicas, multiespectrales, de 360 en su mayoría, con cámaras profesionales para tomas cinematográficas, etc. para ser usados dependiendo del trabajo en el que se enmarquen
  • Juguetes o de ocio
  • Amateur: para los pilotos más experimentados y con licencia

Uso militar

Estos drones son aquellos que siguen normas de vuelo de los países en los que se encuentren, desarrollan actividades de guerra o combate, de entrenamiento, para transportar proviciones, para determinar las dimensiones de un territorio, para localizar sobrevivientes de algún conflicto bélico o desastre natural y personas desaparecidas.

En fin, estos responden a las tareas que requiera la rama de las fuerzas armadas a las que pertenezca así como la situación en la que se encuentren sus controladores.

¿Cómo surgieron los drones?

Ya que conocemos las funcionalidades y los tipos debemos saber que estos aparatos provienen tanto del campo de la ingeniería como del campo militar. Dentro del campo científico es inevitable no mencionar al reconocido Nikola Tesla (inventor, físico, ingeniero mecánico y eléctrico), el cual en 1898 patentó lo que podría conocerse hoy en día como drone.

Se anticipó a varios años de desarrollo de estos aparatos al visualizar la construcción de aquellos vehículos que fueran controlados desde un punto distante, esto sería a través de ondas de radiación. Con la finalidad de transmitir mensajes o ser utilizado con fines militares, tales como las explicaremos a continuación.

Durante la primera guerra mundial se inicia el desarrollo de estos aparatos para cumplir objetivos de dicha área, tales como el entrenamiento, servir como blanco aéreo, defender. Posteriormente se comienzan a utilizar para transmitir información a medida que van aumentando los avances tecnológicos.

Esto se da entre el año 1914 y 1918, en 1916 es en el Reino Unido donde se construye un vehículo no tripulado que era controlado a través de la radio. En 1917 se construye en Estados Unidos el Kettering Burg, considerado como el precursor de los vehículos aéreos no tripulados.

Para los años veinte aún tenían un sistema que no permitía el mismo control que se tiene de ellos hoy en día, igualmente el diseño varía dependiendo de cada tipo pero va evolucionando a medida que se avanza en su desarrollo. Un ejemplo de esto es el material que se utiliza para su fabricación (se apuesta a que tengan más ligereza), así como los elementos que se incluyen como las cámaras con cada vez más resolución.

Otro ejemplo es como se han hecho cada vez más pequeños, así como los elementos que tienen. Grandes potencias se han encargado de esto, la tecnología que se utiliza requiere de gran avance para poder tener las mejoras que se planean a futuro y de la mano con ello se han podido desarrollar nuevas tecnologías como los Tipos de Robots.

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