Erie High Mackenzie Campbell, estudiante de último curso, dice que se quedó boquiabierta cuando se enteró de que su equipo había ganado un concurso de ingeniería para diseñar un avión no tripulado como solución a la necesidad de un reparto rural de paquetes más eficaz.
"Hubo mucho ensayo y error", dice. "Daba la sensación de que llegábamos a muchos callejones sin salida. Pero estoy muy orgullosa del proyecto que hemos montado. Fue una buena experiencia para hacernos una idea de cómo está el sector de los aviones no tripulados".
Campbell y otros cinco alumnos de último curso de la clase de diseño de ingeniería de Erie Highganaron recientemente a nivel estatal en el concurso anual Real World Design Challenge, lo que clasificó al equipo para competir en los nacionales en abril.
Los alumnos fueron el único equipo de la clase de diseño de ingeniería que eligió como gran proyecto de este año el concurso "Mundo real" en lugar de una competición de construcción de cohetes. Aunque su competición era complicada porque era teórica, los alumnos dijeron que también les parecía más interesante que diseñar cohetes.
Cuatro de ellos pertenecen a la rama de informática del programa de ingeniería, mientras que los otros dos pertenecen a la rama aeroespacial. Junto con Campbell, los estudiantes de último curso del equipo son Bayley Anderson, Abram Fluckiger, Justin Ely, Emily Frech y Fischer Straub.
El reto de diseño de este año consistía en "investigar la viabilidad de utilizar aviones no tripulados para transportar carga con el fin de reducir el tiempo y el impacto ambiental". La idea se basaba en que las empresas de paquetería trabajaran con el gobierno federal en métodos de entrega más eficientes, reduciendo el tráfico de camiones en las zonas rurales.
Los parámetros incluían un peso de carga de 4.000 libras, que debía almacenarse en dos contenedores específicos. El avión no tripulado también debía recorrer 300 millas, con 45 minutos de reserva de combustible, y volar a una altitud de 20.000 pies.
Para demostrar que su idea funcionaría, los equipos tuvieron que calcular el coste operativo del vuelo y analizar el rendimiento del avión en comparación con un vuelo de carga estándar y un camión. Por último, tuvieron que utilizar un análisis coste-beneficio para justificar las decisiones tomadas en el diseño de su avión.
"Al principio fue un proceso bastante abrumador", afirma Campbell.
Anderson investigó y encontró un modelo antiguo de avión ucraniano que se ajustaba a los parámetros necesarios para el cuerpo de la aeronave y, a continuación, el equipo rediseñó el interior con sensores y equipos autónomos, incluido el uso de aprendizaje automático en su sistema de navegación.
"Nunca había visto uno de esos aviones en persona", dijo. "No sabía cómo encajaría todo".
También se hicieron modificaciones para que el avión pudiera utilizar combustible de aviación normal en lugar del altamente explosivo -y descatalogado- tipo de combustible original.
Su proyecto incluía un cuaderno de ingeniería de 42 páginas en el que se detallaba todo, desde el presupuesto y las especificaciones del avión no tripulado hasta los planos de vuelo y los diseños en 3D.
Según Fluckiger, los cálculos demostraron que el diseño era un éxito, ya que resultaba más rápido y eficiente que los aviones de carga tradicionales. También fue más rápido que utilizar camiones de carga, aunque el avión no tripulado consumió más combustible.
Aunque sólo dispusieron de tres meses para completar el proyecto para el concurso estatal, tienen otros dos meses para hacer algunas adiciones y cambios a su proyecto original y desarrollar una presentación virtual de 15 minutos para el concurso nacional.
"Creo que nuestras posibilidades son buenas", afirmó Campbell.
Fluckiger, que tiene previsto estudiar en la Universidad de Colorado Boulder, se especializa en física. Aunque no va a continuar con la ingeniería, dice, las clases de ingeniería fueron "realmente divertidas y útiles" y le enseñaron técnicas de programación.
Campbell, que tiene previsto estudiar ingeniería eléctrica en la Colorado School of Mines, dice que se apuntó a la clase de introducción a la ingeniería de Erie por capricho.
"El primer año fue muy bien", dice. "Empecé a darme cuenta de que se me daban bien las ciencias y las matemáticas y que debía seguir por ese camino".
