Investigadores de la Escuela de Aeronáutica de la Universidad Politécnica del Noroeste, China, se han sumergido en el diseño de una aeronave bioinspirada en libélulas, enfrentando desafíos inherentes a la incorporación de semejanzas biológicas en la ingeniería de estas máquinas, conocidas como aeronaves biorrobóticas. En su estudio publicado recientemente, se introduce una medida innovadora denominada Distancia de Sigilo Biorrobótico Mínima (DDMB, por sus siglas en inglés).

Este nuevo métrico cuantifica la capacidad de estas aeronaves para asemejarse a criaturas biológicas, esencialmente ofreciendo una forma de evaluar lo “biónico” que puede ser un diseño. Al integrar el DDMB en el proceso de diseño, los investigadores proponen un enfoque que no solo optimiza atributos mecánicos, sino que también mejora características biónicas esenciales. Bajo este enfoque, el DDD-1, un prototipo inspirado en libélulas y capaz de permanecer en vuelo estacionario, fue utilizado para evaluar la influencia del DDMB en el diseño de aeronaves.

El modelo DDD-1 logra eludir restricciones orbitales y estabilizar su actitud cuando está atado, mostrando la aplicabilidad del DDMB en mejorar la eficiencia operativa en escenarios de misión típicos. Con un peso de despegue de 43.5 gramos y una envergadura de 26.8 cm, este diseño incluye parámetros de aleteo y similitud dinámica que buscan replicar patrones biológicos de verdadera libélula.

Además, el equipo desarrolló un modelo de sistema completo para evaluar la relación de acoplamiento del DDMB con métricas de rendimiento existentes, como la mayor duración de vuelo estacionario y la máxima velocidad de vuelo hacia adelante. A través de metodologías de optimización multi-objetivo, se revelaron compromisos inherentes entre el desempeño mecánico y el parecido biónico, presentando el DDMB como una guía esencial para equilibrar estos aspectos con las limitaciones tecnológicas actuales.

A la luz de estos hallazgos, queda claro que mientras se logra avanzar en la semejanza biónica, las aeronaves pueden verse en la necesidad de hacer sacrificios estratégicos en desempeño mecánico para mantener una alta fidelidad biónica. Sin embargo, el DDMB abre las puertas a un nuevo paradigma de diseño que valora tanto la capacidad mecánica como la semejanza biológica, sentando un precedente para futuras innovaciones en el ámbito de las aeronaves biorrobóticas.