Vento e turbulência: como os drones lidam com o ar em torno das estruturas

Um multirrotor mantém a posição inclinando-se contra o vento, usando potência dos motores e bateria para isso. Quanto mais forte o vento, mais ele se inclina. Mesmo quando o vento médio está dentro dos limites, uma rajada pode exceder o que a aeronave consegue segurar e tirá-la da posição. Em torno de estruturas, o vento acelera nos cantos, forma turbilhões a sotavento e escoa pela face. A inspeção voa a poucos metros da estrutura, o que coloca a aeronave no ar mais perturbado de todos.

As contramedidas contra o vento se dividem em três grupos: tornar a aeronave mais robusta, manter distância da estrutura e escolher quando voar. Aeronaves maiores, com folga de potência nos motores, mantêm a posição nas rajadas. Sensores de distância reagem antes que uma deriva vire contato. Câmeras com zoom permitem capturar sem entrar na zona turbulenta junto à parede. E previsões somadas à medição no local permitem escolher janelas mais calmas.

Vento forte e turbulência aparecem em torno de qualquer estrutura alta ou grande: turbinas eólicas (sobretudo offshore), vigas longas e pilares altos de pontes, fachadas e coberturas de edifícios de escritórios e condomínios, linhas de energia, torres de transmissão, torres de telecomunicações, vales de barragens, taludes e diques abertos, vias expressas elevadas, portos, navios e estruturas offshore e dutos que atravessam planícies e montanhas.

• Deixe margem em relação à resistência ao vento declarada: os valores do fabricante costumam ser limites, não valores confortáveis de operação. Escolha uma aeronave bem acima das rajadas esperadas no trabalho.
• Defina critérios numéricos de abortar: decida os limites de vento médio e de rajada, além dos limiares de inclinação e de consumo de bateria, antes de voar. Não decida no dia com base em “parece estar bom”.
• Verifique o vento na altura da inspeção: além do anemômetro no solo, suba em etapas e observe o comportamento e a inclinação da aeronave para estimar o vento em altura. (Relacionado: altura)
• Planeje os rumos em função do vento: ir com vento de proa e voltar com vento de cauda ajuda a não ficar sem bateria na volta. Mantenha uma rota de fuga a favor do vento.
• Pare, depois fotografe: em sacudidas fortes, paire até o movimento se estabilizar em vez de capturar continuamente em movimento. Refaça as imagens desfocadas.
• Fique atento a mudanças de tempo no mar e na montanha: frentes e brisas marítimas ou de vale podem mudar o vento rapidamente. Fixe as janelas de trabalho a partir da previsão.

Os dias de vento são quando as verificações pré-voo e os registros mais importam. Use a lista de verificação pré-voo, o plano de voo e o diário de voo (Airffic Flight Institute) como base para o procedimento do seu local.

Ser empurrado por uma rajada não é algo para sentir pela primeira vez ao lado de uma estrutura real. Você pode começar aprendendo inclinação e deriva na prática num simulador de voo no navegador (Airffic Simulation, em japonês).

A maioria dos marcos regulatórios não impõe um limite único de velocidade do vento; deixa isso ao desempenho da aeronave e ao julgamento do operador. No Japão, o manual de voo apresentado com o pedido de permissão ou aprovação define as regras de operação para condições meteorológicas como o vento, e o operador deve segui-lo. Se o operador adota o manual padrão do MLIT, a regra é não voar com ventos de 5 m/s ou mais, a menos que o manual do fabricante confirme que a aeronave pode voar com vento mais forte. Em outras palavras, “parar quando venta demais” é um compromisso que o operador define e cumpre. Pela Part 107 dos EUA, verificar o tempo é igualmente parte da responsabilidade pré-voo do piloto remoto.

Relacionado: altura, água, borrifos e umidade, frio e formação de gelo, regulamentação mundial.

Os passos para ler o vento e as rajadas e decidir se voa, espera ou para são ensinados em uma lição introdutória sobre ler o vento antes de voar (Tobira, em japonês).

• Turbulência imprevisível ao redor de estruturas: as previsões fazem médias sobre grandes áreas. Ainda não há como saber com antecedência as rajadas na quina de um edifício ou sob o tabuleiro de uma ponte.
• Limites das aeronaves pequenas: quanto menor a aeronave que cabe em espaços apertados, mais fraca ela é contra o vento. Lugares ao mesmo tempo apertados e ventosos — topos de chaminés, ao redor de naceles de turbinas — continuam difíceis.
• Vibração versus resolução: os gimbals mantêm a orientação, mas o movimento de posição altera o foco e a distância. A qualidade das imagens em dias de vento ainda é inconsistente.
• Poucos dias viáveis: no mar e nas cristas, períodos de vento podem paralisar as operações por dias. Os cronogramas de inspeção ainda ficam à mercê do tempo.

A partir do modelo 3D de cada estrutura e dos dados meteorológicos, o sistema mostra antes da decolagem quais faces e alturas estarão turbulentas com o vento de hoje. A aeronave ajusta a rota e o afastamento a essa previsão e trabalha pelo lado de barlavento. Sensores nas aeronaves e nas estruturas continuam medindo o vento, de modo que cada previsão melhora em relação à anterior. A decisão de voar ou não é tomada com dados, não por intuição. Essa é a perspectiva dos editores.