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Drone Racing

Deporte de velocidad en el que pilotos guían drones FPV por circuitos de obstáculos a más de 200 km/h.

2023

La aceleración de un dron FPV: de 0 a 100 km/h en menos de un segundo

Los drones FPV de carreras tienen una de las aceleraciones más extremas de cualquier vehículo controlado por humanos: de 0 a 100 km/h en menos de un segundo, superando a los coches de F1 y a los jets de combate.

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Si la velocidad máxima de los drones FPV es impresionante, la aceleración es directamente extraordinaria. De todos los atributos físicos de los drones de carreras, la capacidad de pasar de parado a alta velocidad en fracciones de segundo es quizás la más difícil de asimilar para alguien que no ha visto nunca un dron FPV de competición en acción.

Los números de la aceleración

Un dron de carreras FPV de clase 5 pulgadas con batería de 6S y motores de alto rendimiento puede completar el sprint de 0 a 100 km/h en aproximadamente 0,8 a 1,2 segundos. Para poner esto en perspectiva:

  • Un Fórmula 1 hace 0-100 km/h en aproximadamente 2,5 segundos.
  • Un Tesla Model S Plaid (el coche eléctrico de calle más rápido del mundo) lo hace en 2,1 segundos.
  • Un Bugatti Chiron necesita 2,4 segundos.
  • El dron FPV lo hace en menos de 1,2 segundos.

La diferencia es la relación potencia/peso. El dron pesa menos de 1 kg y tiene más de 1.000 vatios de potencia disponible. Ningún vehículo de calle o de circuito con ruedas puede aproximarse a esa relación.

La física de la aceleración extrema

La aceleración de un dron no está limitada por la tracción de los neumáticos (porque no hay neumáticos) ni por el peso del piloto (porque el piloto está en tierra). Los únicos límites son:

  1. La resistencia aerodinámica: a mayor velocidad, el aire frena más el dron. Es el límite que impide la aceleración indefinida.
  2. La carga de la batería: la batería debe ser capaz de entregar la corriente necesaria para los cuatro motores a plena potencia simultáneamente. Una batería de mala calidad o demasiado fría puede no suministrar suficiente corriente.
  3. La temperatura de los motores y los ESC: el calor generado por los motores a plena potencia puede ser un factor limitante en carreras largas, aunque en los sprints de 2-4 minutos de competición raramente es el factor determinante.

La experiencia del piloto durante la aceleración

El piloto no experimenta físicamente los g de aceleración del dron (está en tierra), pero sí experimenta la aceleración visual en sus gafas. La imagen que llega desde la cámara del dron cambia de perspectiva de forma violenta durante una aceleración máxima: el horizonte sube, los obstáculos se acercan a velocidades difíciles de procesar, y el piloto debe anticipar lo que va a ver en los próximos 0,5 segundos para reaccionar a tiempo.

Los pilotos de drone racing describen el estado de vuelo intenso como similar a un estado de flujo (flow state): las decisiones se toman de forma cuasi-instintiva, sin procesamiento consciente, con el cerebro operando en un modo de reacción pura que se desarrolla solo después de centenares de horas de práctica.

La frenada: igual de extrema

Si la aceleración del dron es extraordinaria, la capacidad de frenar es igualmente impresionante. En los drones FPV de carreras, frenar significa invertir la potencia: los motores reducen instantáneamente la velocidad de giro o incluso frenan activamente la inercia del dron. El resultado es una capacidad de desaceleración que no existe en ningún vehículo de calle.

Un dron puede pasar de 200 km/h a casi parado en cuestión de metros, lo que es físicamente imposible para cualquier coche o moto de competición con la misma relación velocidad/distancia. Esta capacidad de frenar con la misma intensidad que se acelera es lo que permite los circuitos con portales y curvas cerradas a alta velocidad: el dron puede llegar a máxima velocidad a una curva y ralentizar al mínimo en una distancia que ningún vehículo terrestre podría cubrir.

Preguntas frecuentes

¿Cuánto tarda un dron FPV de carreras en llegar a 100 km/h?
Un dron FPV de competición de clase 5 pulgadas puede pasar de 0 a 100 km/h en entre 0,8 y 1,5 segundos, dependiendo de la configuración. Esta aceleración es equivalente a la de los coches más rápidos del mundo y supera ampliamente la de la mayoría de coches deportivos de calle.
¿Por qué los drones FPV aceleran tan rápido?
La razón es la extraordinaria relación potencia/peso. Un dron de clase 5 pulgadas pesa entre 600 y 900 gramos y sus cuatro motores generan entre 800 y 1.500 vatios de potencia. Esta relación (más de 1.000 vatios por kilogramo) supera la de un coche de Fórmula 1. Además, los motores brushless cambian de velocidad de giro en milisegundos, lo que permite aceleraciones instantáneas.
¿Cuántos g de aceleración experimenta un dron de carreras?
En la aceleración máxima, un dron FPV de carreras puede superar los 3-4 g de aceleración longitudinal. Comparativamente, un coche de F1 en frenada fuerte llega a 5-6 g, pero su aceleración es de 1-2 g. La aceleración del dron es menor en g absolutos que la frenada de un F1, pero supera ampliamente la aceleración de cualquier coche de calle.
¿La aceleración de un dron FPV afecta al piloto?
No directamente, porque el piloto está en tierra. Sin embargo, la aceleración afecta a la imagen que ve en las gafas FPV: la cámara inclinada del dron cambia su punto de vista muy rápidamente, lo que exige al piloto una capacidad de adaptación visual y de anticipación extremas. La experiencia en las gafas durante una aceleración máxima es muy similar a la que describe un piloto de caza militar.

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