
Team Daedalus wil natuurbranden monitoren met zijn vliegtuig
Natuurbranden komen vaker voor dan ooit tevoren. Zelfs in Nederland, waar dit door het natte klimaat voorheen zelden een probleem was. Volgens studententeam Daedalus is de bestaande techniek om natuurbranden te monitoren beperkt. Met hun autonome vliegtuig proberen ze hier verandering in te brengen.
Het concept van Daedalus is simpel: kleine vliegtuigjes met een hittecamera om bosbranden in beeld te brengen. “Behalve vuur registreert de hittecamera ook mensen door hun lichaamswarmte. Dit is handig voor brandweerlieden in geval van brand, zodat ze weten of er nog mensen zijn die geëvacueerd moeten worden”, vertelt Sean de Noronha, bachelorstudent Mechanical Engineering en teamleider van Team Daedalus. Naast de hittecamera bevat hun ontwerp ook een normale camera, zodat de beelden in realtime meegekeken kunnen worden. “Door alles in realtime te zien kunnen brandweerlieden de situatie veel sneller aanpakken, waardoor ze kunnen voorkomen dat branden te groot worden.”
De Nederlandse brandweer gebruikt op dit moment voornamelijk kleine propellordrones voor dit doeleinde. Volgens De Noronha is dit niet ideaal, omdat deze maar een paar uur kunnen vliegen voordat de batterij leeg is en je mensen nodig hebt om ze te bedienen. “Andere, minder vaak gebruikte opties voor monitoring zijn helikopters of satellieten. Deze zijn echter beide relatief duur en niet zo klein en dus niet zo wendbaar als drones of kleine vliegtuigen.”
Lapyx-4
Het idee voor het nieuwste ontwerp van Team Daedalus, genaamd Lapyx-4, is dat het vliegtuig dag en nacht onafgebroken kan blijven vliegen. “We proberen dit te bereiken door zonnepanelen van Mito Solar te combineren met meerdere high density batterijen van Tulip Tech”, legt De Noronha uit. Als dit lukt, dan draait het vliegtuig overdag op zonne-energie en ’s nachts op de batterijen. “Bovendien is het de ambitie om het toestel autonoom te maken, zodat er niemand nodig is om het te besturen”, legt hij uit. “Als je geen piloot nodig hebt om het vliegtuig te besturen, is het een relatief goedkoop alternatief voor wat nu mogelijk is. Idealiter zouden brandweerlieden in de toekomst een hele vloot van onze vliegtuigen gebruiken, zodat ze verschillende gebieden tegelijkertijd kunnen monitoren.”
Iteratietijdlijn
Dat klinkt als een hele prestatie, maar met deze successen is het studententeam niet over een nacht ijs gegaan. “De allereerste testvlucht van het eerste model dat we maakten was bijna twee jaar nadat we het team hadden opgericht. Helaas stortte deze meteen neer na het lanceren”, zegt De Noronha lachend. “We zijn heel ver gekomen sinds dat moment.”
2021, februari - oprichting Team Daedalus
In 2021 wordt Team Daedalus opgericht door de Spaans-Amerikaanse Daniel Riechmann, destijds bachelorstudent Mechanical Engineering (ME). “Zowel Spanje als LA, waar hij geboren is, worden veel getroffen door bosbranden, dus hij heeft de effecten ervan gezien. Dit bracht hem op het idee om iets te ontwikkelen dat zou kunnen helpen om de schade te minimaliseren of deze situaties zelfs te voorkomen,” aldus De Noronha.
In het begin gaat er veel tijd naar niet-technische dingen, legt De Noronha uit. “Dingen zoals het opzetten van een stichting en het verkrijgen van sponsors voor het team, bijvoorbeeld.” Daarna wordt de basis gelegd voor hun allereerste vliegtuig: Lapyx-0. “Omdat dit het allereerste model was dat we maakten, moest alles vanaf nul worden ontworpen. Dit was een hele uitdaging omdat het team toentertijd bijna volledig bestond uit eerstejaarsstudenten Mechanical Engineering, dus er was niet veel knowhow over hoe dit proces moest worden aangepakt.”
2023, maart - Lapyx-0
In maart 2023 is Lapyx-0 werkelijkheid geworden en klaar voor een eerste testvlucht. In tegenstelling tot het meest recente model (Lapyx-4) is Lapyx-0 niet autonoom en moet het bediend worden met behulp van een afstandsbediening. “Het was de allereerste vlucht van iets dat we maakten, dus dat was op zich al bijzonder. Maar helaas bleef het na de lancering niet vliegen en stortte het vrijwel meteen neer.”
2023, mei - Lapyx-1
Slechts twee maanden later heeft het team al de nodige verbeteringen doorgevoerd en is Lapyx-1 een feit. “Gelukkig stortte dit model niet neer na de lancering. Bij hogere snelheden begonnen de vleugels echter te fladderen, waardoor de piloot de controle over het vliegtuig verloor.” Het team komt er al snel achter dat het fladderen wordt veroorzaakt door een gebrek aan tortatiestijfheid in de vleugels, iets waar ze mee aan de slag gaan voor de volgende versie, Lapyx-2.
2023, november - Lapyx-2
Om de vleugels stijver te maken, verandert het team de materialen die gebruikt worden. “Door balsahout en multiplex te combineren en te bedekken een laag Oracover werden de vleugels een stuk stijver.” Deze aanpassing blijkt een succes, want tijdens de eerste testvlucht in november is het fladderen verholpen. “Lapyx-2 was ons eerste echte succes, het heeft vele succesvolle vluchten gemaakt waarna we verder zijn gegaan met een nieuwer model, want er is altijd ruimte voor verbetering.”
2024, april - Lapyx-3
Qua afmetingen en uiterlijk lijkt Lapyx-3 veel op zijn voorganger, maar toch zijn er belangrijke veranderingen doorgevoerd. “We hebben veel aanpassingen gedaan om gewicht te besparen, dit model weegt nog maar 3,5 kilo. En daarnaast hebben we de vleugels nog stijver gemaakt.” Hierdoor is het voor de piloot nog makkelijker om het vliegtuig stabiel in de lucht te houden.
Minder succesvol is de poging om voor het eerst zonnepanelen te implementeren in deze versie. De eerste versies (Lapyx-0 tot en met 2) hebben namelijk enkel een batterij en kunnen daardoor niet onafgebroken vliegen. Door een batterij te combineren met zonnepanelen zou dit in theorie wel kunnen. “Helaas waren we niet in staat om de panelen succesvol te implementeren. Op dat moment bestond ons team nog steeds bijna volledig uit studenten Mechanical Engineering”, legt de Noronha uit. “Kort daarna hebben we echter onze eerste Electrical Engineering-studenten in het team opgenomen. Hierdoor zijn we er bij Lapyx-4 wel in geslaagd om de panelen goed te implementeren.”
2025, mei - Lapyx-4
En dat is niet het enige nieuwe aan Lapyx-4. Naast de succesvolle implementatie van zonnepanelen op de vleugels, is dit ook het eerste model dat autonoom kan vliegen. “De manier waarop dit werkt is door referentiepunten in te stellen op de kaart, die het vliegtuig dan continu volgt”, aldus de Noronha. “We hebben dit al getest op een kleiner testprototype en we zijn nu bezig het te implementeren op Lapyx-4.”
Hij geeft aan dat ook deze verbetering deels te danken is aan het hebben van een gevarieerd team. “Naast onze nieuwe leden met een Electrical Engineering-achtergrond, hebben we ook studenten Computer Science geworven. Dit heeft enorm geholpen bij het implementeren van functies zoals de automatische piloot of branddetectiealgoritmen.”
Als alles goed gaat en alle puntjes op de i zijn gezet, volgt later deze maand de allereerste testvlucht van Lapyx-4. “En we gaan ook een onthullingsevenement organiseren.”
We hebben nauw contact met de Nederlandse brandweer, zodat wat we ontwikkelen ook gebruikt kan worden in hun werkwijze
De markt op
Het uiteindelijke doel van Team Deadalus is dat hun techniek in de praktijk gebruikt kan worden, zodat het brandweerlieden in risicogebieden kan helpen natuurbranden sneller in kaart te brengen en zo de schade te minimaliseren. “Daarom hebben we vanaf het begin af aan nauw contact gehad met de Nederlandse brandweer. Zij helpen ons ervoor te zorgen dat wat we ontwikkelen ook daadwerkelijk gebruikt kan worden in hun werkwijze en dat het voldoet aan alle wettelijke eisen.”
Maar, zegt hij, de focus ligt voor nu echt op het maken van een proof of concept. “Op dit moment proberen we echt te bewijzen dat onze technologie werkt. Dus we werken nog niet aan een product dat klaar is voor de consument”, aldus de Noronha. Studententeams die overgaan in spin-offs zijn niet ongewoon, zo ontstond uit studententeam SOLID de spin-off RIFT, en uit Team STORM kwam ELEO voort. “Het zou geweldig zijn als Team Daedalus dat ook zou kunnen, maar nogmaals, daar zijn wij nog niet. Misschien kun je die vraag over vijf jaar opnieuw stellen.”
Taalweetje
Team Daedalus is vernoemd naar de gelijknamige Daedalus uit de Griekse mythologie. Hij stond bekend als een architect en vakman, die onder meer vleugels ontwierp waarmee hij en zijn zoon Icarus van het eiland Kreta ontsnapten.
Discussie