Drones: ¿Qué son, cómo funcionan y qué usos y aplicaciones tienen los vehículos aéreos no tripulados?

Los drones son sin duda uno de los artefactos que más relacionamos con un futuro de ciencia ficción. Hace un par de décadas la idea de un vehículo volador no tripulado y controlado a distancia sonaba al avance del siglo para la sociedad en general.

Pero hoy, esta idea es toda una realidad y son miles los que se han fabricado hasta ahora, tanto con fines bélicos, para variar, como para producciones audiovisuales o incluso entregas a domicilio.

En este artículo vamos a hablar sobre estos innovadores inventos, que si bien parecen futuristas, la realidad es que su origen se remonta a varios siglos en el pasado.

¿Qué son los drones o vehículos aéreos no tripulados?

Antes de nada hay que conocer a que se entiende como dron. Un dron es una aeronave o vehículo aéreo no tripulado (VANT, por sus siglas en español), es decir, cualquier aparato volador que es controlado de forma remota. Hoy día, los drones han tenido una gran acogida debido a la gran cantidad de usos y aplicaciones que podemos darle, aportando valor tanto comercial, profesional como social.

Para que os hagáis una idea, un dron es parecido a un avión de aeromodelismo pero con aspectos técnicos más avanzados, ya que la posibilidad de incorporarle cámaras, sensores, GPS o incluso ordenadores, los hace mucho más versátiles y polivalentes que cualquier otra nave aérea de características similares. Las aplicaciones iniciales de esta tecnología se desarrollaron en el ámbito militar, para misiones de todo tipo, hoy día su uso se ha extendido al gran público.

Historia y evolución cronológica de los drones

A continuación te contamos los mayores hitos de la historia de los drones, esos que muestran el camino recorrido hasta su invención, y sobre todo nos dan detalles de cómo han evolucionado desde entonces.

Veamos a continuación;

• Los globos austriacos (1849): la idea de un vehículo aéreo no tripulado es bastante antigua y fueron los austriacos los que la concibieron en primer lugar. En 1849 lanzaron una serie de globos aerostáticos no tripulados con bombas hacia la ciudad de Venecia, Italia.
• Globos centinelas de USA (1896): pocos años después de la guerra civil de Estados Unidos, se lanzaron una serie de globos que fueron desde río Pontiac hasta Washington DC en 1896.
• Tesla inventa el radiocontrol (1898): en un acto en la ciudad de Nueva York el inventor demostró el primer radiocontrol de la historia al manejar a distancia un barco en un estanque en el Madison Square Garden, siendo esta la primera aplicación de las ondas de radio en la historia.
• Los aviones explosivos de Archibald (1916): el militar inglés Archibald M. Low se inspiró en los descubrimientos de Tesla para supervisar el desarrollo de una serie de aviones militares cargados con explosivos que eran manejados por radiocontrol.
• La catapulta de Sperry (1918): el inventor Elmer Ambrose Sperry desarrolla una catapulta capaz de lanzar aeronaves no tripuladas que se programaban para descender en picada y explotar después de recorrer una determinada distancia con más de 300 libras de TNT, suficiente para desaparecer un pueblo entero.
• Desarrollan el Firebee (1951): luego de la segunda guerra mundial Estados Unidos se interesó por desarrollar aviones no tripulados para evitar que otro escenario bélico cobrar vidas humanas. El proyecto más importante fue el Firebee que era capaz de volar sin problema durante 2 horas, y que fue probado por primera vez a inicios de los años 50.
• Luciernagas de USA (1964): luego de que el espía Gary Powers fuera atrapado por la URSS en 1960, Estados Unidos comenzó a reemplazar este tipo de operaciones con humanos por los drones, siendo las "Luciérnagas" la primera flota de aviones no tripulados que se fabricaron en 1964. Este hecho es algo misterioso ya que nadie sabía de su existencia hasta que ese año en noviembre, China aseguraba haber derribado una aeronave de reconocimiento de USA en su territorio.
• Los drones más letales (1990): luego del éxito de las "Luciérnagas", de las que se fabricaron miles para muchas misiones hasta entonces, en 1990 se desarrollan nuevas invenciones para hacer que los drones pasaran de ser simples aviones de reconocimiento a auténticas naves de combate, siendo dotadas de misiles. El Predator fue el primero en su tipo en ser fabricado, aunque no sería usado en combate hasta 12 años después.
• El Predator en acción (2002): el Predator es posiblemente el dron de combate más importante de la historia y el que daría paso a los modelos más modernos. Este avión fue usado por primera vez por la CIA en 2002 para destruir un objetivo en Khost, Afganistan, donde se creía que se encontraba el terrorista Osama Bin Laden.
• Aparecen los cuadricópteros (2010): el dron que todos conocemos hoy es el cuadricóptero, que es usado para realizar tomas aéreas y crear audiovisuales desde un punto de vista único.

¿Cómo funcionan los drones a radiocontrol?

Para entender el funcionamientos de estos cuadricópteros hay que conocer su estructura. Los drones constan de 4 rotores que les permiten tener una gran propulsión para elevarse rápidamente hacia el espacio aéreo y los materiales de construcción empleados son muy ligeros, tipo fibra de carbono.

Para conseguir una máxima estabilidad el movimiento de las hélices de los drones son contrarias en sentido 2 a 2, es decir, dos hélices giran en un sentido y las otras dos hélices giran en el otro. Estos robots voladores son dirigidos por radiofrecuencia a una determinada distancia, ya sea por un mando tipo joystick o por nuestro smartphone o tablet.

¿Qué partes forman un dron radiocontrol?

Podemos distinguir 2 partes claramente diferenciadas, la estructura o base y los componentes electrónicos, veamos pues cada una de sus partes desglosadas:

Estructura base de los drones radiocontrol

• Es la zona primaria donde luego se montarán y se colocarán todas las demás piezas del dron, su finalidad y principal virtud es la de disminuir al máximo las vibraciones generadas por los motores que harán girar las hélices. Para determinar la calidad de construcción de un dron, debemos tener en cuenta que su estructura principal sea de fibra de carbono siendo mucho más ligera y resistente que las de plástico.
• Hélices: Como explicamos anteriormente, lo que caracteriza a estos artefactos aéreos son la incorporación de 4 hélices montadas en forma cuadrangular en los extremos de su estructura, cada hélice requiere de un motor individual y el movimiento de estas es de sentido contrario 2 a 2, lo que le da al dron RC una gran estabilidad en el vuelo.
• Motores: Los motores de estos pequeños vehículos voladores están colocados justo debajo de cada una de las hélices, justo en las esquinas de la estructura de nuestra aeronave para proporcionarle una mejor propulsión.

Componentes eléctricos de un dron teledirigido

• Control eléctrico de velocidad: Es uno de los componentes esenciales de estos cuadricópteros, se encarga de controlar y variar la dirección y la velocidad a través de la placa de control en el vuelo.
• Batería: Es la que alimenta y da energía eléctrica a todos los componentes eléctricos del aparato.
• Control remoto: Es el dispositivo que nos permite poder tener un control y manejo del dron a cierta distancia, existen modelos de controles remotos tipo palanca de mando o joystick. En la actualidad existen teléfonos móviles o tabletas capaces de operar como mandos para drones teledirigidos.
• Placa controladora: Para que el dron RC mantenga una estabilidad correcta en el vuelo, la placa de control transmite toda la información necesaria para que esto ocurra al control electrónico de velocidad.

¿Necesito licencia para volar drones radiocontrol en mi ciudad?

Si, para poder volar drones en España es necesaria una licencia. La Ley de regulación de estos vehículos no tripulados ha sido aprobada en España el 4 de Julio de 2014, esta ley hace referencia a los drones con un peso inferior a 150 kg y limitando su uso con fines de recreo o deportivo, grabación, monitoreo, creación de mapas para topografía o similar y vigilancia de determinadas zonas.

Para obtener la licencia es necesario aprobar el examen oficial que certifique la capacitación de pilotaje de drones radiocontrol, la certificación oficial de estas licencias son las llamadas ATO, expedidas por AESA. Existen varios niveles según el pilotaje, este puede ser VFR o IFR. Para aquellas personas que estén en posesión del título de piloto de avión o ultraligero no les será necesario el carné oficial para el manejo de aeromodelos, aeronaves o drones.

¿En que zonas está permitido volar drones teledirigidos?

Existen diferentes categorías de drones según su peso, las normativa de las aeronaves civiles pilotadas por control remoto en España que más nos pueden interesar a nivel usuario, son aquellos requisitos de seguridad de obligatorio cumplimiento que hacen referencia a los drones que su peso sea inferior a 25 kg.

Deben ser con fines deportivos o de recreo, también llamados aeromodelos:

• Esta prohibido volar drones en ciudades o núcleos urbanos, por ejemplo, playas, parques, eventos deportivos, fiestas, conciertos al aire libre, quedan exentos los lugares techados con autorización del propietario para la grabación del evento.
• Está prohibido el uso de drones en horas nocturnas o con visibilidad muy reducida.
• La distancia de vuelo de un dron RC a un aeropuerto, aeródromo, helipuerto o zona de vuelo de baja altura, debe ser como mínimo de 8 km cuando se pilote con sistema VFR (Visual Flight Rules) o vuelo visual. Para pilotajes con el sistema IFR (Instrumental Flight Rules) será de 15 km de distancia mínima de seguridad.
• El uso se limita a 120 metros de altura por medida de seguridad con otras franjas de vuelo, las zonas de vuelo habilitadas para drones de uso de recreo son las F y G, exceptuando zonas controladas y con disponibilidad plena por parte de clubes de vuelo y aeromodelismo, donde esta limitación se invalida.
• La distancia máxima permitida para pilotaje con vuelo visual o VFR será de 500 metros, aún así, la AESA (Agencia Estatal de Seguridad Aérea) aconseja que nunca se usará un dron cuando las condiciones en el ambiente no permita una perfecta visualización del mismo por razones obvias de seguridad.

Es conveniente conocer que los drones radiocontrol destinados a usos recreativos o lúdicos no estarán obligados a llevar ninguna placa identificativa. La excepción surge para los pilotos profesionales de drones RC destinados a uso comercial, donde deberán de tener una placa indicando el nombre del piloto, dirección y contacto para una fácil identificación del propietario del dron teledirigido.

¿Es difícil pilotar un dron RC si no tengo experiencia?

La respuesta corta es no. La respuesta larga es depende, ya que como todo en la vida requiere de un aprendizaje, de unas horas de dedicación para ganar la destreza necesaria para poder desempeñar una actividad con unos mínimos de garantías, en este caso, pilotar un dron teledirigido o radiocontrol, por tanto si nos queremos lanzar a este apasionante mundo del aeromodelismo deberemos poder dedicarle algunas horas hasta llegar a realizar un pilotaje correcto.

¿Qué movimientos pueden hacer los drones RC en el aire?

La mecánica de cualquier dron teledirigido se basa en el uso correcto de las cuatro hélices que lo componen, variando la potencia de los motores que empujan a cada hélice, podremos logran una perfecta estabilidad y un vuelo suave, fluido y perfecto de nuestra nave radiocontrol.

Para iniciarnos en el pilotaje de los drones Rc debemos conocer la nomenclatura de los 4 tipos de movimiento:

• Altitud: Movimiento de elevación en vertical.
• Cabeceo: Movimiento de rotación hacia delante o hacia atrás con respecto al eje transversal.
• Inclinación: Movimiento a la derecha o a la izquierda del eje longitudinal.
• Guiñada: Movimiento a la derecha o a la izquierda del eje vertical.

Para poder realizar estos movimientos correctamente, hay que dominar la aplicación de la propulsión que le demos a cada una de las 4 hélices.

¿Qué características debo tener en cuenta a la hora de comprar un dron bueno y barato?

Si estamos pensando en comprar un dron RC, tenemos que conocer las características más destacadas que hace a estos aparatos o vehículos no tripulados tan especiales, conocer aquellas peculiaridades que hacen a un dron bueno, regular o del montón. Solo conociendo estos aspectos podremos tener la certeza de elegir el dron que más se adapta a nuestros gustos y necesidades.

Aspectos tan importantes como la autonomía o tiempo de vuelo, tamaño, calidad de la cámara de grabación, facilidad en el montaje o disponibilidad de repuestos o baterías en el mercado son indispensables a la hora de decantarnos por uno u otro modelo de dron a comprar.

A continuación listamos una pequeña guía de compra para que conozcas los aspectos más importantes a tener en cuenta:

Tamaño

Existen drones o aeronaves de diferentes tamaños y dimensiones, según el uso que vayamos a darle nos decantaremos por unos u otros. Los mini drones son aquellas aeronaves de tamaño muy reducido, modelos idóneos para comenzar en este mundo, tanto para niños como para adultos. Los drones mini te permiten introducirte y familiarizarte con esta tecnología por muy poco dinero.

Cabe decir que estos mini drones no suelen llevar cámara de grabación incorporada y su radio de acción es exclusivo de interiores lo que nos limita algo su uso. Cuando optamos por drones para volar en exteriores, el tamaño a elegir debe ser algo superior a estos pequeños aparatos antes mencionados, ya que con las acciones meteorológicas como el viento inciden en el correcto pilotaje de nuestra aeronave, por tanto en este caso el tamaño si que es un factor importante a tener en cuenta.

Autonomía

Cuando hablamos de la autonomía de un dron RC, nos referimos al tiempo de vuelo que es capaz de soportar la batería del mismo. Cuando nuestro fin es pilotar grandes distancias o hacer vídeos de larga duración, un factor importante a tener en cuenta a la hora de comprar un dron radiocontrol es el tiempo de duración de la su batería. Normalmente, este tiempo oscila en 6 y 30 minutos, los drones pequeños son aquellos que tienen menor tiempo de vuelo.

Métodos de vuelo

Hay que saber que existen dos formas de pilotar nuestros drones o aeronaves:

• VFR (Visual Flight Rules): El llamado vuelo visual, es aquel en el cual tenemos en todo momento contacto visual desde tierra con nuestro dron y manejo de este se realiza con un mando o joystick radio control.
• IFR (Instrumental Flight Rules): En este caso, el método de vuelo del dron radio control se realiza con un dispositivo, ya sea un smartphone o una tablet, y mediante una aplicación y la pantalla del dispositivo vamos controlando los movimientos del aeromodelo.

Cámaras de grabación

Existen una gran gama de modelos de drones con cámaras de grabación incorporada para hacer fotos o vídeos en alta definición. Estos tipos de aeronaves son los llamados FPV (First Person View) que al llevar de serie una cámara en su estructura es capaz de enviar los datos que va recogiendo en el vuelo directamente al piloto que está en tierra, todo esto en un riguroso directo y a tiempo real.

Si te decides por drones RC sin cámara incorporada, debes saber que la mayoría de ellos tienen la posibilidad de acoplarle una cámara externa tipo GoPro o similar. Esto es toda una ventaja para aquellos aficionados a la fotografía o los que estén interesados en grabar espectaculares vídeos a vista de pájaro ya que los drones teledirigidos con cámara de fotos y vídeo te permite tomar estas geniales escenas a decenas y cientos de metros de altura.

Repuestos

Para que nos vamos a engañar, en pilotos principiantes o nóveles, los repuestos serán utilizados vuelo si y vuelo también, sobre todo de hélices o carcasas, ya que es en las salidas iniciales cuando se tienen los primeros percances y daños de nuestro dron. Para los pilotos más avanzados, los repuestos esenciales serán en primera instancia las baterías para tener una mayor autonomía y más tiempo de disfrute.

¿Cuántos tipos de drones hay y que utilidad tiene cada uno?

La oferta de estos vehículos no tripulados llamados drones aumenta cada día y son muchos los tipos de aeronaves que nos vamos a encontrar en el mercado, dependiendo del uso y de nuestras necesidades nos decantaremos por uno u otro modelo, como en todo, el precio es un factor decisivo por tanto en ese caso elegiremos algún modelo de dron barato de los muchos existentes.

Para conocer en profundidad todas las clases de drones que hay, procedamos a describirlos uno a uno:

Tipos de drones según su uso y estilo de vuelo

• Drones con alas fijas: Aunque estos modelos de alas fijas no pueden cambiar el sentido del vuelo fácilmente, son los más rápidos y fuertes del mercado, muy parecidos a los aviones convencionales.
• Drones multirotor: Son los tipos de drones más comunes que podemos encontrar en las tiendas, gracias a sus cuatro hélices tienen una gran capacidad de maniobrabilidad en el aire, ligeros y versátiles, son pilotados a radio control con mandos o dispositivos táctiles, como móviles o tablets con cierta comodidad. No obstante, no son tan rápidos en vuelo a altas velocidades como los de alas fijas, la gran ventaja de estos cuadricópteros es que son muy estables en el vuelo.
• Drones autónomos: Los llamamos autónomos porque funcionan solos, el vuelo que realiza se programa previamente mediante un ordenador que llevan en su interior y una geolocalización por GPS define su recorrido.
• Monitorizados: Los drones monitorizados son aquellos que necesitan de una persona para ser controlados, son tele dirigidos mediante control remoto.
• Supervisados: Muy parecidos a los monitorizados, la principal diferencia es que los drones supervisados necesitan del constante control de una persona para mantener su vuelo de forma correcta.
• Preprogramados: Podría ser un dron autónomo visto como tal, ya que su recorrido o ruta es previamente establecida pro un ordenador, son guiados por medio de sensores GPS y de proximidad para no tener percances ni accidentes indeseados como choques o colisiones.
• Controlado remotamente RC: Este tipo de dron lleva un receptor de señales tipo radio control para poder ser pilotado por una persona a cierta distancia a través de un mando, ya sea tipo joystick, smartphone o tableta.
• Drones militares: Sin duda los más sofisticados y complejos de todos los tipos de drones existentes, un dron militar engloba todas las últimas novedades tecnológicas del sector, incluso pueden estar equipados de material de guerra, tipo misiles, cohetes o cualquier artefacto con capacidad de producir daño. Los llamados UAV, son drones destinados exclusivamente al entorno militar y quedan prohibidos para su venta comercial.
• Drones civiles de uso comercial: Muy usados hoy en día, las utilidades de estas naves aéreas son muy diversas a nivel comercial, muchas empresas los usan para la grabación de espectaculares vídeos o fotografías a vista de pájaro, incluso para la captación de mapas en cartografía.
• Drones civiles para aficionados: Son los cuadricópteros más cercanos al ciudadano, que busca en el dron una forma de divertirse, de pasar el rato de forma lúdica o deportiva con estos vehículos no tripulados, sus precios son los más asequibles económicamente hablando.
• Drones para uso del gobierno: Las utilidades de estos drones gubernamentales son muy amplias, pueden usarse para el reconocimiento en zonas catastróficas o de guerra o rescate de personas o animales en lugares de difícil acceso.

Tipos de drones según sus características y prestaciones

• Drones baratos: Sin duda el precio es un factor decisivo a la hora de comprar un dron, hoy día tenemos a nuestra disposición un amplio catálogo de modelos muy económicos con unas estupendas prestaciones, busca el cuadricóptero que más se ajuste a tus necesidades y gustos y llévate un dron barato y por muy poco dinero.
• Drones para niños o principiantes: los tipos de drones amateur son una gran opción para los más pequeños de la casa o para aquellas personas que se inician en esta gran afición y son novatos en la materia, son drones RC baratos y que cumplen totalmente las expectativas de surcar los aires y pilotar una aeronave de forma fácil y segura.
• Drones con cámara: Sin duda los tipos de drones que más aceptación tienen, un dron con cámara de grabación tipo GoPro o similar será la mejor elección de grabar increíbles tomas desde lo más alto. Existen drones con cámara incorporada o con la posibilidad de acoplarle una, tu eliges.
• Drones profesionales: Entramos en zona no apta para todos los bolsillos, los modelos de tipo profesional, son aquellos que están fabricados con los mejores materiales para dar unas prestaciones de alta gama. Si quieres pilotar cuadricópteros que vuelen a más de 100 kilómetros hora con GPS incorporado, este tipo de dron de categoría profesional será tu mejor opción, además con ellos podrás realizar piruetas, loopings y giros espeluznantes en 360 grados. Podrás pilotarlos hasta 30 minutos o más, ya que son los que más autonomía de vuelo tienen.
• Mini drones: Pueden estar dentro de la categoría de drones para niños, aunque por su reducido tamaño y delicados componentes, hemos decidido que estos diminutos micro drones tengan una categoría a parte. Ideales para volar en zonas interiores ya que la mínima brisa podría desviar su trayectoria debido a su peso hiper liviano, apenas unos gramos.
• Drones de carreras: Los más rápidos del lugar, trepidantes, emocionantes, inigualables, sorprendentes, audaces en el aire, todo adjetivo es poco para describir lo que sentirás con estos fantásticos aeromodelos. Si lo tuyo es la competición estos vehículos no tripulados especialmente diseñados para las carreras serán la mejor opción para llevártelos a casa.