Studententeam Daedalus vliegt op de zon
Bosbranden vormen een groeiend probleem. Studenten van de TU/e bouwen een slimme drone op zonne-energie, om brandhaarden vroegtijdig op te sporen.
In een glazen ruimte binnen de TU/e innovation Space op de Eindhovense campus, hangt een modelvliegtuigje, de RTF 1. ‘We kochten zonnepanelen en plakten die op een drone uit de winkel’, zegt Shreyansh Goyal, student werktuigbouwkunde. ‘Het ding vloog voor geen meter.’
Bekleed de vleugels van een vliegtuigdrone met zonnepanelen, maak het toestel autonoom en het kan in principe eindeloos in de lucht blijven. Dat is het idee achter Daedalus, een team van 22 studenten van de Technische Universiteit Eindhoven. Lukt het vervolgens ook nog de drone te trainen beginnende bosbranden op te sporen, dan heeft de brandweer in met name Zuid-Europese landen er een waardevol hulpmiddel bij in de strijd tegen een in frequentie en schaal van verwoesting snel toenemend fenomeen.
Grasresten in de neus
Uit een kast haalt Goyals teamgenoot Miguel Soares, ook student werktuigbouwkunde, een eerder prototype. Grasresten in de neus verraden dat deze Lapyx 3 een harde landing heeft gemaakt. ‘Hij heeft een paar keer gevlogen. Het ging mis toen we met een nieuw besturingssysteem probeerden te landen’, zegt Soares. Eerdere versies verging het niet veel beter: de Lapyx 0 crashte binnen drie tellen, de Lapyx 1 kon door veel te sterk wapperende vleugels nauwelijks vliegen en de Lapyx 2 had bij hogere snelheid last van wappervleugels.
Wat in 2021 begon als een experiment van een paar studenten, groeide ondanks al deze tegenslagen uit tot een serieus studententeam. Het doel: een zonne-drone bouwen die lang kan blijven vliegen en bosbranden in een vroeg stadium kan opsporen.
Acht uur in de lucht
Het team leerde intussen omgaan met de breekbare zonnepanelen en experimenteerde met vleugelconstructies van balsa, triplex en carbon. De nieuwste versie, met een spanwijdte van vier meter, moet bewijzen dat het principe werkt. Deze Lapyx 4, die dit najaar wordt gepresenteerd, wordt de eerste die echt op de energie van de zon vliegt.
‘De vorige versie kon op batterijen veertig minuten in de lucht blijven’, zegt Goyal. ‘Omdat we wilden focussen op het laten vliegen van de drone, hadden we er nog geen zonnepanelen op gelegd.’ Mét de zonnepanelen zou het toestel acht uur achtereen in de lucht kunnen blijven.
Het vinden van de juiste panelen was een klus. Gewone zonnepanelen zijn veel te stijf. Worden die bevestigd op een flexibele vliegtuigvleugel, dan breken ze meteen. Inmiddels krijgt het team van Mito Solar, een bedrijf in Meppel, ultradunne zonnepanelen met een efficiëntie van 14 procent. ‘Wij zijn een mooie testcase’, zegt Soares, ‘want dat bedrijf had ook nooit gedacht dat de panelen op vliegtuigvleugels zouden belanden.’
Verdachte signalen
Voor het reguleren van de stroom bouwden de studenten met een 3D-printer hun eigen maximum power point tracking-regelaar, veel lichter en kleiner dan reguliere MPPTs. Die zet de onregelmatige elektriciteit uit de zonnepanelen om in stroom waarop de elektromotor kan draaien.
Van Tulip Tech, een startup uit Den Bosch, kreeg het team compacte, krachtige accu’s. De romp wordt deels 3D-geprint. ‘Tot nu toe kwamen we nauwelijks aan vliegen toe, dus maakte de vorm nog niet zo veel uit’, zegt Soares. ‘Maar voor het optimale ontwerp gaan we nu ook met simulaties werken.’
Samenwerking met de Nederlandse brandweer helpt het team inmiddels om de software te trainen die rook en vuur automatisch herkent. Het idee is dat de drone zelfstandig kan rondvliegen en bij verdachte signalen een waarschuwing afgeeft.
Veel duurder om te studeren
Het internationale karakter van Daedalus is opvallend: de 22 leden komen uit twaalf landen. Dat is ook de reden dat de teamleden zich niet fulltime voor Daedalus inzetten: heb je maar één dag in de week over, dan ben je ook welkom. ‘Voor buitenlandse studenten is het veel duurder hier te studeren. Ze kunnen niet zomaar hun studie een jaar pauzeren’, zegt Goyal. Daar tegenover staat dat je niet na één jaar al hoeft af te zwaaien. ‘Dit is nu mijn derde jaar’, zegt Goyal. ‘En dit is het eerste jaar dat er geen oprichters meer aan boord zijn.’
Die oprichters leerden elkaar kennen bij een opdracht voor challenge based learning (CBL), een manier van op de praktijk geënt leren die steeds meer opgeld doet op technische universiteiten. Niet te vergelijken met werken in een echt team, vindt Goyal. ‘Voor zo’n CBL-opdracht staat twee maanden. Nooit genoeg om een compleet traject van idee tot testen, evalueren en opnieuw testen door te maken.’
Bèta-testen
Intussen zijn Goyal en Soares als teambestuurder ook druk met meer praktische zaken. ‘Alle studenten willen graag met de techniek bezig zijn en bouwen aan de drone, maar voor een goed draaiend team is meer nodig’ zegt Goyal. ‘HR, fondsenwerving en persvoorlichting doen wij er dus maar bij.’
De komende jaren verwachten de Daedalus-leden de drone te testen in Zuid-Europa, samen met lokale brandweerkorpsen. ‘Over vijf jaar hoop ik dat onze drone zelfstandig boven Spanje of Griekenland vliegt en in bèta-testen wordt ingezet’, zegt Soares.
Beeld: Team Daedalus
