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  • Melhorando o desempenho do drone em ventos contrários

    Configuração de rotor quádruplo com rotor lado a lado externo. Crédito:Hikaru Otsuka

    A prevalência de drones com vários rotores aumentou dramaticamente nos últimos anos, mas em ventos contrários, eles são lançados para cima de forma imprevisível. Engenheiros da Tohoku University, Japão, mostraram que inclinar as pás do rotor de veículos aéreos não tripulados com quatro rotores em apenas 20 graus pode reduzir o arremesso em um quarto. Seu trabalho é publicado no Jornal Internacional de Micro Veículos Aéreos .

    Os multi-rotores ficaram muito menores desde a virada do século, e eles têm muitos usos, incluindo para inspeção, vigilância e transporte. Uma configuração multi-rotor permite a decolagem vertical e pairar em condições calmas, mas eles são instáveis ​​ao vento. Seus rotores batem e o veículo é lançado para cima com um vento contrário. Neste experimento, Hikaru Otsuka e seus colegas decidiram avaliar se a inclinação das pás do rotor de maneira diferente melhoraria o controle dos veículos com quatro rotores em ventos.

    O arremesso pode ocorrer por causa de três fatores:o arrasto do corpo, a distribuição de fluxo induzida por assimetria no rotor com o vento, e diferença de empuxo do rotor entre os rotores dianteiro e traseiro. A equipe primeiro estimou os efeitos da esteira dos rotores dianteiros na parte traseira, em seguida, isolou os rotores do veículo e mediu o efeito de diferentes ângulos em um túnel de vento de baixa velocidade. Eles mostram que inclinar os rotores para o lado externo em 75 graus manteve o fluxo de ar passando cada pá do rotor isolada, mas aumentar o ângulo para 90 ou mais significa que a esteira dos rotores dianteiros afetou a traseira.

    Configuração do experimento do túnel de vento. Crédito:Hikaru Otsuka

    Em seguida, eles analisaram como isso se traduzia em um rotor quádruplo completo com todos os quatro rotores trabalhando juntos. No túnel de vento, a equipe testou vários ângulos de fixação do rotor ao quadrotor e o efeito na geração do momento de lançamento. Eles mediram os efeitos da inclinação para fora e para dentro das pás do rotor em cinco ângulos diferentes. Eles descobriram que a inclinação do rotor em 20 para o lado externo degrada a inclinação do veículo em 26%.

    Os autores concluem que a inclinação dos rotores para o lado externo reduz o momento de lançamento de veículos com quatro rotores em ventos. O trabalho pode ter implicações tanto para amadores quanto para profissionais que desejam usar veículos não tripulados de múltiplos rotores ao ar livre, quanto às inspeções de turbinas eólicas, locais de desastre, ou para a segurança das atividades de resgate.

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