Viento y turbulencia: cómo afrontan los drones el aire alrededor de las estructuras

Un multirrotor mantiene la posición inclinándose contra el viento, y para ello usa potencia de motor y batería. Cuanto más fuerte es el viento, más se inclina. Aunque el viento medio esté dentro de los límites, una racha puede superar lo que la aeronave es capaz de contrarrestar y desplazarla de su posición. Alrededor de las estructuras, el viento se acelera en las esquinas, forma remolinos a sotavento y desciende por la fachada. La inspección vuela a pocos metros de la estructura, lo que coloca a la aeronave en el aire más perturbado de todos.

Las medidas contra el viento se agrupan en tres: hacer la aeronave más robusta, mantener distancia respecto a la estructura y elegir cuándo volar. Las aeronaves grandes con margen de potencia mantienen la posición en las rachas. Los sensores de distancia la apartan antes de que una deriva se convierta en contacto. Las cámaras con zoom permiten captar sin entrar en la zona turbulenta junto al muro. Y los pronósticos, junto con la medición in situ, permiten elegir ventanas más tranquilas.

El viento fuerte y la turbulencia se encuentran alrededor de cualquier estructura alta o grande: aerogeneradores (sobre todo marinos), vigas largas y pilas altas de puentes, fachadas y cubiertas de edificios de oficinas y edificios residenciales, líneas eléctricas, torres de transmisión, torres de telecomunicaciones, valles de presas, taludes y diques abiertos, autopistas elevadas, puertos, buques y estructuras marinas y ductos que cruzan llanuras y montañas.

• Dejar margen sobre la resistencia al viento nominal: las cifras del fabricante suelen ser límites, no valores cómodos de operación. Elija una aeronave con margen amplio sobre las rachas previstas en el trabajo.
• Fijar criterios numéricos de aborto: decida los límites de viento medio y de rachas, además de los umbrales de inclinación y consumo de batería, antes de volar. No decida «parece que está bien» sobre la marcha.
• Comprobar el viento a la altura de inspección: además del anemómetro en tierra, ascienda por etapas y observe el comportamiento y la inclinación de la aeronave para estimar el viento en altura. (Relacionado: altura)
• Planificar los rumbos según el viento: salir con viento en contra y regresar con viento a favor ayuda a no quedarse sin batería en la vuelta. Mantenga una ruta de escape a sotavento.
• Parar y luego fotografiar: con sacudidas fuertes, manténgase en estacionario hasta que el movimiento se calme en vez de disparar en continuo en movimiento. Repita las imágenes borrosas.
• Vigilar los cambios meteorológicos mar adentro y en montaña: los frentes y las brisas marinas o de valle pueden cambiar el viento rápidamente. Fije las ventanas de trabajo según la previsión.

Los días de viento son cuando más importan las comprobaciones previas al vuelo y los registros. Se puede usar la lista de comprobación previa al vuelo, el plan de vuelo y el registro de vuelo (Airffic Flight Institute) como base del procedimiento del emplazamiento.

Que una racha empuje la aeronave no es algo que convenga sentir por primera vez junto a una estructura real. Se puede empezar por aprender la inclinación y la deriva a mano en un simulador de vuelo en el navegador (Airffic Simulation, en japonés).

La mayoría de los marcos normativos no imponen un único límite de velocidad del viento; lo dejan al rendimiento de la aeronave y al criterio del operador. En Japón, el manual de vuelo que se presenta con la solicitud de permiso o aprobación fija las reglas de operación para condiciones meteorológicas como el viento, y el operador debe cumplirlo. Si el operador adopta el manual estándar del MLIT, la regla es no volar con vientos de 5 m/s o más, salvo que el manual del fabricante confirme que la aeronave puede volar con viento más fuerte. En otras palabras, «parar cuando hay demasiado viento» es un compromiso que el operador define y cumple. Según la Part 107 de EE. UU., comprobar el tiempo forma igualmente parte de la responsabilidad previa al vuelo del piloto remoto.

Relacionado: altura, agua, salpicaduras y humedad, frío y engelamiento, normativa mundial.

Los pasos para leer el viento y las rachas y decidir si volar, esperar o parar se enseñan en una lección introductoria sobre cómo leer el viento antes de volar (Tobira, en japonés).

• Turbulencia impredecible alrededor de estructuras: las previsiones promedian zonas extensas. Aún no hay forma de saber de antemano las rachas en la esquina de un edificio o bajo el tablero de un puente.
• Límites de las aeronaves pequeñas: cuanto más pequeña es la aeronave que cabe en espacios estrechos, más débil es frente al viento. Los lugares a la vez estrechos y ventosos, como las cabezas de chimeneas o el entorno de las góndolas de aerogeneradores, siguen siendo difíciles.
• Vibración frente a resolución: los cardanes mantienen la orientación, pero el movimiento de posición cambia el enfoque y la distancia. La calidad de imagen en días ventosos sigue siendo irregular.
• Pocos días operativos: mar adentro y en las crestas, los periodos de viento pueden dejar en tierra las operaciones durante días. Los calendarios de inspección siguen a merced del tiempo.

A partir del modelo 3D de cada estructura y de los datos meteorológicos, el sistema muestra antes del despegue qué caras y alturas serán turbulentas con el viento de hoy. La aeronave ajusta la ruta y la distancia a esa predicción y trabaja desde barlovento. Los sensores en aeronaves y estructuras siguen midiendo el viento, de modo que cada predicción mejora la anterior. La decisión de volar o no se toma con datos, no por intuición. Esa es la perspectiva de la redacción.