Le système hybride cyclorotor/propulseur unique permet à l’Astria de maintenir des charges utiles de taille décente en direction d’une cible pour des applications rapprochées et tactiles, offrant une stabilité exceptionnelle sans que le drone ne s’incline et ne tangue.
La plupart des drones doivent s’incliner pour se déplacer et se corriger contre les rafales de vent. L’Astria de Pitch Aero, cependant, peut se maintenir à un niveau et à une stabilité exceptionnels, grâce à une nouvelle utilisation des cyclorotors qui ouvre la voie à une série de cas d’utilisation que les autres drones ne peuvent pas gérer.
Les cyclorotors, également connus sous le nom d’hélices Voith-Schneider, poussent l’air comme un bateau à vapeur à aubes pousse l’eau. Chacun d’entre eux est un baril en rotation, avec des pales le long des côtés capables de varier leur pas extrêmement rapidement pour vectoriser la poussée presque immédiatement sur 360 degrés.
Des groupes comme CycloTech, Yamato et la Fondation russe pour la recherche avancée déploient divers efforts pour commercialiser et militariser les cycloroteurs en tant que système de propulsion unique des avions VTOL électriques et hybrides. Leur conditionnement unique et leurs capacités de vectorisation de poussée quasi instantanée offrent certains avantages que les hélices standard, les rotors basculants et d’autres solutions ne peuvent pas offrir.
Cependant, nous n’en avons jamais vu un seul être utilisé de la sorte auparavant. La société Pitch Aeronautics, basée à Boise, dans l’Idaho aux Etats-Unis, a installé un cyclorotor au sommet de son drone Astria afin de lui conférer un ensemble de capacités tactiles et de proximité inégalées à ce jour.
L’équipe de Pitch Aeronautics avec l’Astria : ce n’est pas une petite machine
L’Astria, qui doit son nom à la déesse grecque de la précision, est un drone relativement grand, mais entièrement repliable pour le transport. Sa poutre centrale mesure environ 3 mètres de long et s’élève dans les airs grâce à six hélices bipales montées sur des poteaux.
À l’une des extrémités de la poutre principale se trouve le bloc-batterie, et à l’autre extrémité, vous pouvez coller une variété d’outils, de capteurs, de bras robotiques et d’autres charges utiles pesant de 2,25 à 4,5 kg. Le bloc-batterie équilibre cette charge, de sorte que votre charge utile se trouve à l’avant des hélices, juste contre la cible sur laquelle vous travaillez.
Là où d’autres drones doivent s’incliner pour s’équilibrer contre les rafales de vent ou pour se déplacer horizontalement, l’Astria reste étrangement immobile et horizontal dans les airs. Le cyclorotor situé au sommet prend en charge toutes les fonctions de poussée horizontale, en tournant à tout moment et en faisant simplement varier l’inclinaison des pales pour rediriger la poussée lorsque cela est nécessaire, comme le montre la vidéo ci-dessous.
Comment se déplace l’Astria
Selon la société, l’Astria est 5 à 10 fois plus rapide pour effectuer des corrections de stabilité et des ajustements de la position horizontale qu’un multicoptère classique, car l’inclinaison d’un drone prend plus de temps que la simple variation du pas des pales du cyclorotor.
Cela donne à l’Astria la capacité de placer ses charges utiles très près d’une cible, avec une précision et une stabilité exceptionnelles, et même de la toucher si nécessaire. Selon l’entreprise, l’Astria peut désormais prendre en charge un grand nombre de tâches d’inspection et de maintenance industrielles de haute précision qui nécessiteraient généralement que les travailleurs se placent dans des positions extrêmement risquées sur des cordes. Pensez aux inspections des pales d’éoliennes, à la mise en place de déviateurs d’oiseaux sur les lignes électriques à haute tension, aux mesures précises des fissures de ponts, ce genre de choses.
« L’industrie pensait que les drones allaient supplanter ces types d’inspections », explique Zach Adams, cofondateur et ingénieur en chef de Pitch Aero, dans une vidéo de promotion, « mais il s’est avéré qu’ils ne peuvent pas le faire en raison de leur mode de déplacement. »
L’Astria présente une configuration de drone totalement unique avec des capacités exceptionnelles.
La société a construit, testé et breveté la configuration de l’Astria, ainsi qu’un système FPV et de contrôle correspondant. Elle a également développé des bras de charge utile interchangeables dotés d’instruments, d’outils et de bras robotiques adaptés à ces tâches initiales, notamment un capteur de thermographie active capable de chauffer la surface d’un objet, puis de l’imager avec une caméra thermique pour rechercher des faiblesses structurelles, et un capteur de mesure de la largeur des fissures qui s’approche pour fournir un suivi rapide et très précis des fissures.
Pour Pitch Aero , la charge utile initiale de 4,5 kg maximum sera bientôt considérablement augmentée. Un kit d’installation de déviateur d’oiseaux est en cours de développement en collaboration avec l’université d’État de Boise et Power Engineers.
D’autres charges utiles en cours de développement permettraient d’installer des amortisseurs de vibrations et des boules de marquage sur les lignes électriques, d’effectuer des tests par ultrasons et par courants de Foucault sur des structures en acier, ou même d’entreprendre des travaux tels que le nettoyage, la peinture, le lavage de vitres et le forage.
