Drone movido a energia solar

A XSun concebe e fabrica um drone que é energeticamente independente e capaz de tomar as suas próprias decisões, para missões totalmente automatizadas. A empresa necessitava de subconjuntos fiáveis e de alto desempenho para conceber o seu SolarXOne. Esta é a razão pela qual a start-up procurou a maxon para o sistema de propulsão.

Benjamin David, que beneficia de uma década de experiência na Airbus Defense & Space, criou a empresa XSun com base numa ideia bastante simples: adaptar as tecnologias espaciais para sejam utilizadas a baixa altitude. Esta abordagem resultou no SolarXOne: um drone movido a energia solar, elétrico e independente com um design de asa tandem. SolarXOne, com o seu design semelhante ao de uma libélula, tem um excelente desempenho aerodinâmico e uma grande superfície de painéis solares, de forma a recolher a maior quantidade possível de energia solar. Tudo isto num ambiente de alto desempenho e totalmente elétrico.

“Acreditamos veemente que uma combinação de novas tecnologias e fontes de energia renováveis será a melhor resposta aos atuais desafios ambientais, económicos e sociais”, afirma Benjamin David. David também salienta que a energia solar aumenta a duração da bateria a bordo por um fator de 3.

Tal como um satélite, o SolarXOne está repleto de tecnologia. Metade avião, metade drone, este VANT pesa 25 kg, tem uma envergadura de asa de 4,50 m e é inovador em vários aspetos:

• Fácil de usar: o SolarXOne é tão fácil de operar quanto um drone, mas com o alto desempenho de um avião.
• Utilização rápida: pronto a voar em 30 minutos.
• Alcance: 12 horas de voo ininterrupto.
• Silencioso: uma vez que o drone é totalmente elétrico, é capaz de voar sem qualquer ruído.
• Excelente manuseamento: isto deve-se à sua configuração aerodinâmica combinada com as escolhas técnicas implementadas.
• Fiável: sistemas de backup para garantir um elevado grau de fiabilidade para os utilizadores.
• Baixa manutenção: todos os dispositivos elétricos requerem pouca manutenção.
• Capacidade de voar de dia e de noite: baterias a bordo que são carregadas por energia solar.
• Excecional capacidade de carga útil: giroscópios, câmaras de alto desempenho, câmaras térmicas de formação de imagens, LIDAR, etc.: o SolarXOne consegue suportar uma carga útil de 5 kg, incluindo as tecnologias de comunicação e segurança de ponta.
• Um sistema em conformidade com as normas aeronáuticas: isto significa que o VANT pode ser certificado ao mais alto nível e obter facilmente autorização de voo em todo o mundo.

Uma vasta gama de aplicações

O SolarXOne, com um alcance de voo diário de 600 km, é capaz de voar ao longo de milhares de hectares, produzindo uma resolução de imagem de precisão de cm. Consequentemente, muitos setores estão interessados no drone para uma vasta variedade de missões:

• Mapeamento e topografia de grandes áreas em terra ou mar, tais como reservas naturais,
• Levantamentos fotográficos de resolução muito alta para infraestruturas lineares de grande escala (condutas, linhas elétricas, estradas, rios, etc.),
• Levantamentos fotográficos para a agricultura de precisão, no contexto da cartografia florestal, por exemplo,
• Missões de monitorização e inspeção.

A XSun comercializa o seu drone, mas também oferece serviços SolarXOne através da sua equipa de operações. A equipa pilota o drone em nome dos clientes que apenas pretendem recolher dados.

1/2

“A maxon é definitivamente a melhor”

Eficiência, qualidade, fiabilidade e durabilidade. Estes foram os princípios de orientação do design do SolarXOne. “Devido ao design totalmente elétrico, tivemos de nos esforçar por obter a máxima eficiência em termos de custos e energia em cada conjunto. É por isso que era essencial trabalhar apenas com os melhores e isso significa recorrer à maxon para o sistema de propulsão”, afirma o fundador da XSun. Para a propulsão, o desafio foi encontrar os sistemas mais pequenos, mais fiáveis e de maior desempenho possível, com praticamente os mesmos requisitos do setor aeroespacial. “Nestas três áreas, a maxon é definitivamente a melhor. Existem excelentes motivos para fornecerem os seus motores robóticos à NASA! Ficámos encantados por ver a maxon entrar no mercado de drones e a nossa colaboração foi estabelecida muito rapidamente”, acrescenta Benjamin David.

Todos os aspetos da tecnologia tiveram de ser levados até ao limite para que o drone pudesse voar de forma completamente independente durante mais de 12 horas. A XSun tirou partido da experiência e competência da maxon nas três áreas seguintes:

• Sistema de controlo
• Motor
• Propulsão

1/4

“Do ponto de vista energético, o objetivo era manter o consumo o mais baixo possível, devendo ao mesmo tempo permanecer o mais leve possível: um verdadeiro desafio tecnológico!”, lembra Michael Niemaz, Engenheiro de Projetos Aeroespaciais na maxon, que tem colaborado com a XSun desde 2019. Na altura, a maxon tinha acabado de lançar a sua primeira gama de motores de drone. Para satisfazer os requisitos da XSun, a maxon adaptou um dos seus motores de drone sem escovas, o ECX 87 Flat.

Luise Löskow, Gestor de Projetos Aeronáuticos na maxon, afirma: “Quando iniciámos a colaboração com a Xsun, o design deste tipo de motor apenas existia na sua forma mais básica. Foi por isso que tivemos de personalizar um produto que ainda estava em desenvolvimento, ao qual incorporámos novas funcionalidades, tais como sensores. A nossa experiente equipa (engenheiros de design, de teste, de qualidade, compradores e operativos de produção) discutiu aprofundadamente sobre os vários requisitos e problemas técnicos, de modo a encontrar soluções adequadas. Por fim, aumentámos a potência do motor ECX87 Flat e modificámos o seu enrolamento, para uma propulsão ideal. O SolarXOne está agora equipado com dois motores ECX87 Flat adaptados, posicionados na frente da aeronave”.

“Para que o SolarXOne pudesse voar sobre cidades em total segurança, a XSun pretendia que o seu drone fosse certificado tanto quanto seria possível. Foi aqui que a competência e experiência da maxon desempenhou um papel importante, porque fornecemos uma qualidade de construção que garante um motor suficientemente fiável para ser certificável no futuro,” salientou Michael Niemaz. O fundador da XSun concorda com isto e ainda acrescenta: “Seria muito difícil alcançar o mesmo nível de qualidade com outro parceiro que não a maxon. São muito poucas as empresas capazes de fornecer um relatório de teste de 25 páginas altamente detalhado!”

Desde que se conheceram no Salão Internacional de Aeronáutica de Paris em 2019 que as equipadas da maxon e XSun têm vindo a trabalhar em estreita colaboração. Em julho de 2020, para o seu primeiro voo solar de longo alcance, o SolarXOne conseguiu voar silenciosamente durante 12 horas sem quaisquer emissões de CO2 e de forma completamente independente. Desde então, concluiu missões operacionais para vários clientes em França e noutras partes da Europa.

Para mais informações, visite:  XSun.fr