Che cos'è lo stato di vortice anulare? Come prevenirlo? (Aggiornamento 2023)

Hai mai sentito parlare dello stato dell'anello del vortice? Se non l'hai fatto, non preoccuparti: non sei solo. Fino a poco tempo fa, infatti, questo fenomeno era relativamente sconosciuto, anche ai piloti di droni esperti.

Ma tutto sta cambiando ora, poiché lo Stato dell'Anello del Vortice sta diventando sempre più compreso. E poiché i droni diventano sempre più popolari, i piloti devono essere consapevoli di questo potenziale pericolo.

Allora, qual è lo stato dell'anello del vortice? In parole povere, è una condizione che può verificarsi quando un drone scende troppo velocemente. Quando il drone cade, i rotori creano un vortice d’aria, simile a un tornado. Questo vortice d'aria può far perdere portanza al drone e persino farlo schiantare.

Lo stato dell'anello del vortice viene talvolta definito la “curva dell'uomo morto” perché può essere molto pericoloso. Ma fortunatamente ci sono modi per evitarlo. In questo articolo, daremo uno sguardo più da vicino allo stato dell'anello del vortice e a ciò che i piloti di droni devono sapere al riguardo.

Definizione dello stato del vortice

Uno stato di anello di vortice, noto anche come "assestamento con potenza" o "buco", è una condizione di volo pericolosa che può verificarsi quando un elicottero o un altro velivolo ad ala rotante scende troppo rapidamente nel suo downwash.

Nello stato di anello a vortice, il flusso d'aria attorno alle pale del rotore inizia a girare in un vortice. Ciò può ridurre notevolmente la portanza delle lame e, se non corretto, può provocare un incidente. Per capire come ciò avvenga, è utile pensare alle pale come a un insieme di ali rotanti.

Mentre le pale girano, spingono l'aria verso il basso. Questo flusso d’aria verso il basso è chiamato “downwash”. Quando si scende troppo velocemente nel downwash, il flusso d'aria può diventare turbolento e iniziare a girare attorno alle pale. Questo vortice d'aria vorticoso può ridurre significativamente la portanza delle pale.

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Come si formano gli anelli di vortice?

Un anello a vortice si forma quando una massa di fluido in rapido movimento viene iniettata in una massa di fluido immobile. Il fluido in movimento nel nucleo esterno di un toroide immaginario rallenta e ruota indietro verso il nucleo interno a causa dell'attrito tra le due diverse masse di fluidi.

Grazie alla costante iniezione di fluido mobile nel nucleo interno, questo fluido riacquista velocità. Tuttavia, il nucleo interno non riesce mai a “recuperare” la velocità del nucleo esterno a causa dell'attrito del fluido. Il risultato è un toro continuo e rotante o un anello a forma di ciambella.

Il modo più comune in cui si formano gli anelli di vortice è facendo passare l'aria attraverso una piccola apertura, come lo scarico del motore di un aereo.

Quando l'aria accelera attraverso la piccola apertura, gira e forma un vortice. Questo vortice d'aria rotante può quindi essere iniettato nel corpo d'aria principale, dove inizierà a ruotare.

Uno stato di anello di vortice può verificarsi anche quando un elicottero o un altro velivolo ad ala rotante scende troppo rapidamente nel flusso discendente. Mentre l'aereo scende, i rotori creano un vortice d'aria. Questo vortice d'aria può ridurre notevolmente la portanza delle pale e, se non corretto, può portare ad un incidente.

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I fattori promuovono la formazione di un anello di vortice

Diversi fattori possono favorire la formazione di un anello di vortice. Questi includono:

• La dimensione dell'apertura attraverso la quale scorre l'aria: Più piccola è l'apertura, maggiore è la probabilità che si formi un vortice.
• La velocità dell'aria: È più probabile che si formi un vortice quando l'aria si muove più velocemente.
• La densità del fluido: La probabilità che si formi un vortice aumenta con la densità del fluido.
• La temperatura del fluido: Un vortice ha una maggiore probabilità di formarsi quando il fluido è più freddo.

I modi migliori per prevenire o uscire da uno stato di anello di vortice

Se voli con i droni abbastanza frequentemente, alla fine sperimenterai uno stato di anello di vortice. D’altra parte, i droni moderni sono meno suscettibili alla formazione di anelli di vortici, per ragioni che affronteremo più avanti.

Indipendentemente dal vantaggio, è importante comprendere il meccanismo di uno stato di anello di vortice e come recuperarlo.

Velocità di discesa controllata

Il fattore più importante per evitare uno stato di anello di vortice è mantenere una velocità di discesa controllata. Una buona regola pratica è quella di scendere a una velocità non superiore alla metà della velocità dei giri dei rotori.

Ad esempio, se i rotori girano a 1.000 giri al minuto, dovresti scendere a una velocità non superiore a 500 piedi al minuto.

Se ti trovi in uno stato di anello di vortice, dovresti prima smettere di scendere. Potrebbe essere necessario aumentare la potenza per mantenere l'altitudine, ma è importante interrompere la discesa il più rapidamente possibile.

Una volta che hai smesso di scendere, puoi iniziare a recuperare volando lentamente fuori dal vortice. È importante uscire lentamente dal vortice, poiché i movimenti improvvisi possono peggiorare la situazione.

Rotori angolati

Uno dei motivi per cui i moderni droni sono meno suscettibili agli stati degli anelli di vortice è che hanno rotori angolati. L'angolazione dei rotori aiuta a evitare che il flusso d'aria verso il basso diventi turbolento e muoia attorno alle pale.

Un altro motivo per cui i droni moderni sono meno suscettibili agli stati degli anelli di vortice è che hanno rotori più grandi. Più grandi sono i rotori, maggiore è la portanza che generano e minore è la probabilità che si formi un vortice.

Quindi ecco tutto ciò che devi sapere sugli anelli di vortice e su come evitarli. Ricorda questi suggerimenti la prossima volta che voli e sarai sicuro di stare al sicuro ed evitare potenziali incidenti.

Atterra con un po' di movimento in avanti

Anche se il firmware del drone dovrebbe impedirti di scendere abbastanza velocemente da generare un anello di vortice, è comunque consigliabile non scendere verticalmente in linea retta.

Proponiamo di scendere lentamente in avanti verso il sito di atterraggio selezionato. Se non hai accesso a un corridoio, valuta la possibilità di scendere a spirale.

Muoversi lateralmente per recuperare

Se entri in uno stato di anello di vortice, dovresti prima aumentare la potenza per mantenere l'altitudine e poi provare a muoverti lateralmente e fuori dal vortice. È importante muoversi lentamente e deliberatamente, poiché eventuali movimenti improvvisi potrebbero peggiorare la situazione.

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Conclusione

Gli stati degli anelli di vortice sono qualcosa di cui tutti i piloti di droni devono essere consapevoli. Comprendendo i fattori che promuovono la formazione di un anello di vortici, nonché i modi migliori per prevenirlo e riprendersi da esso, puoi assicurarti di rimanere al sicuro durante il volo.

Quindi ricorda, in caso di dubbio, di scendere lentamente e di essere sempre consapevole di ciò che ti circonda. Grazie per aver letto!