Los Vehículos Aéreos No Tripulados (VANT) están desempeñando un papel cada vez más crucial en las Redes de Sensores Inalámbricos (RSIs) a gran escala debido a su alta movilidad y capacidades de despliegue flexible. Para mejorar la sostenibilidad y rentabilidad de la red, este documento propone un sistema coordinado de carga y recolección de datos que integra una estación base de energía verde, Vehículos de Carga Inalámbrica (VCIs) y VANT, asegurando una cobertura completa de todos los nodos sensores en la región objetivo. Por otro lado, la viabilidad económica de las estrategias de carga es un factor esencial, que suele ser descuidado. Así, diseñamos además un algoritmo de optimización conjunta para maximizar simultáneamente el beneficio del sistema y la supervivencia de los nodos. Con este fin, diseñamos una secuencia de carga basada en sectores cilíndricos para los VCIs. En particular, desarrollamos un algoritmo de selección dinámica de cabezas de clúster que tiene en cuenta el tamaño del búfer, la energía residual y la distancia entre nodos. Este esquema evita que la cabeza de clúster se quede sin energía antes de que lleguen los dispositivos de carga, asegurando así una transmisión de datos confiable. Los resultados de simulación demuestran que la estrategia propuesta no solo maximiza el beneficio general, sino que también mejora significativamente la supervivencia de los nodos y aumenta la sostenibilidad de la red de sensores inalámbrica.