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O que é o Vortex Ring State? Como Preveni-lo? (2023 Actualizado)

Por: Richard J. Gross
Actualizado em: Janeiro 7, 2023

Você já ouviu falar do Vortex Ring State? Se ainda não o fez, não se preocupe – você não está sozinho. Na verdade, até recentemente, este fenómeno era relativamente desconhecido, mesmo para pilotos experientes de drones.

Mas tudo isso está mudando agora, à medida que o Vortex Ring State está se tornando cada vez mais compreendido. E à medida que os drones se tornam cada vez mais populares, os pilotos precisam estar conscientes deste perigo potencial.

Então, qual é o estado do anel Vortex? Simplificando, é uma condição que pode ocorrer quando um drone desce muito rapidamente. À medida que o drone cai, os rotores criam um vórtice de ar – semelhante a um tornado. Este vórtice de ar pode fazer com que o drone perca sustentação e até mesmo quebre.

O estado do anel de vórtice é às vezes chamado de “curva do homem morto” porque pode ser muito perigoso. Mas, felizmente, existem maneiras de evitá-lo. Neste artigo, daremos uma olhada mais de perto no Vortex Ring State e no que os pilotos de drones precisam saber sobre ele.

Definindo o estado do vórtice

Estado do Anel de Vortex

Um estado de anel de vórtice, também conhecido como “acomodação com potência” ou “buraco”, é uma condição de voo perigosa que pode ocorrer quando um helicóptero ou outra aeronave de asa rotativa desce muito rapidamente em sua descida.

Em um estado de anel de vórtice, o fluxo de ar ao redor das pás do rotor começa a girar em um vórtice. Isto pode fazer com que a sustentação das lâminas seja bastante reduzida e, se não for corrigida, pode causar uma colisão. Para entender como isso acontece, é útil pensar nas lâminas como um conjunto de asas giratórias.

À medida que as lâminas giram, elas empurram o ar para baixo. Este fluxo descendente de ar é chamado de “downwash”. Quando você desce muito rapidamente no downwash, o fluxo de ar pode se tornar turbulento e começar a girar em torno das pás. Este vórtice giratório de ar pode fazer com que a sustentação das pás seja significativamente reduzida.

Leia também: Regras e regulamentos para pilotos recreativos de drones

Como os anéis Vortex são formados?

Um anel de vórtice se forma quando uma massa de fluido em movimento rápido é injetada em uma massa de fluido imóvel. O fluido em movimento no núcleo externo de um toróide imaginário desacelera e gira de volta em direção ao núcleo interno devido ao atrito entre as duas massas diferentes de fluidos.

Devido à injeção constante de fluido móvel no núcleo interno, esse fluido recupera velocidade. No entanto, o núcleo interno nunca consegue “alcançar” a velocidade do núcleo externo por causa do atrito do fluido. O resultado é um toro contínuo e giratório ou um anel em forma de rosca.

A forma mais comum de formação dos anéis de vórtice é forçando o ar através de uma pequena abertura, como o escapamento de um motor de aeronave.

À medida que o ar acelera através da pequena abertura, ele gira e forma um vórtice. Este vórtice giratório de ar pode então ser injetado no corpo principal de ar, onde começará a girar.

Um estado de anel de vórtice também pode ocorrer quando um helicóptero ou outra aeronave de asa rotativa desce muito rapidamente em sua descida. À medida que a aeronave desce, os rotores criam um vórtice de ar. Este vórtice de ar pode fazer com que a sustentação das pás seja bastante reduzida e, se não for corrigido, pode causar uma colisão.

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Fatores promovem a formação de um anel de vórtice

Estado do Anel de Vortex

Vários fatores podem promover a formação de um anel de vórtice. Esses incluem:

  • O tamanho da abertura através da qual o ar flui: Quanto menor a abertura, maior a probabilidade de formação de um vórtice.
  • A velocidade do ar: É mais provável que um vórtice se forme quando o ar se move mais rapidamente.
  • A densidade do fluido: A probabilidade de formação de um vórtice aumenta com a densidade do fluido.
  • A temperatura do fluido: Um vórtice tem maior chance de se formar quando o fluido está mais frio.

As melhores maneiras de prevenir ou sair de um estado de anel de vórtice

Estado do Anel de Vortex

Se você pilotar drones com frequência suficiente, acabará por experimentar um estado de anel de vórtice. Por outro lado, os drones modernos são menos suscetíveis à formação de anéis de vórtice, por razões que abordaremos mais tarde.

Independentemente do benefício, é importante compreender o mecanismo de um estado de anel de vórtice e como se recuperar dele.

Taxa de descida controlada

O fator mais importante para evitar um estado de anel de vórtice é manter uma taxa de descida controlada. Uma boa regra é descer a uma taxa não superior a 1/2 da taxa de rpm dos rotores.

Por exemplo, se seus rotores estiverem girando a 1.000 rpm, você não deverá descer a uma velocidade superior a 150 metros por minuto.

Se você se encontrar em um estado de anel de vórtice, primeiro pare de descer. Pode ser necessário aumentar a potência para manter a altitude, mas é importante interromper a descida o mais rápido possível.

Depois de parar de descer, você poderá começar a se recuperar voando lentamente para fora do vórtice. É importante sair lentamente do vórtice, pois movimentos bruscos podem piorar a situação.

Rotores Angulares

Uma das razões pelas quais os drones modernos são menos suscetíveis aos estados de anéis de vórtice é que eles possuem rotores angulados. O ângulo dos rotores ajuda a evitar que o fluxo descendente de ar se torne turbulento e gire em torno das pás.

Outra razão pela qual os drones modernos são menos suscetíveis aos estados dos anéis de vórtice é que eles têm rotores maiores. Quanto maiores os rotores, mais sustentação eles geram e menor a probabilidade de formação de um vórtice.

Então você tem tudo o que precisa saber sobre anéis de vórtice e como evitá-los. Lembre-se dessas dicas na próxima vez que estiver voando e você estará seguro e evitará possíveis acidentes.

Aterre com algum movimento para frente

Embora o firmware do drone deva impedir que você desça rápido o suficiente para gerar um anel de vórtice, ainda assim é recomendado que você não desça verticalmente em linha reta.

Propomos descer lentamente para frente até o local de pouso selecionado. Se você não tiver acesso a um corredor, considere descer em espiral.

Mova-se para o lado para recuperar

Se você entrar em um estado de anel de vórtice, primeiro aumente a potência para manter a altitude e depois tente mover-se lateralmente e para fora do vórtice. É importante mover-se devagar e deliberadamente, pois quaisquer movimentos bruscos podem piorar a situação.

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Conclusão

Os estados dos anéis de vórtice são algo que todos os pilotos de drones precisam estar cientes. Ao compreender os fatores que promovem a formação de um anel de vórtice, bem como as melhores maneiras de prevenir e se recuperar de um, você pode garantir sua segurança durante o vôo.

Então lembre-se, em caso de dúvida, desça devagar e esteja sempre atento ao que está ao seu redor. Obrigado por ler!

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Richard J. Gross

Olá, o meu nome é Richard J. Gross e sou piloto de Airbus a tempo inteiro e proprietário de um negócio de aeronaves comerciais. Entrei no ramo dos drones em 2015 quando comecei a fazer fotografia aérea para empresas imobiliárias. Não fazia ideia no que me estava a meter na altura, mas acontece que a polícia foi chamada a mim pouco depois de ter começado a voar. Eles não gostavam que eu voasse com o meu drone perto de pessoas, por isso pediram-me para vir treinar os seus agentes sobre as regras e regulamentos para drones. Depois disso, decidi começar o meu próprio negócio de zangões e ensinar outros sobre o uso seguro e responsável de zangões.

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