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SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO ............................................. 32 CLASSIFICAÇÃODOSMULTIRROTORES ............................................. 42.1 PORTIPODEFUSELAGEM ............................................. 52.1.1 ESTRUTURA(FRAME)eCOBERTURA(SHELL) ............................................. 52.1.1.1 ConfiguraçãoConvencional ............................................. 52.1.1.2 ConfiguraçãoNãoConvencional ............................................. 63 CONTROLESNOSEIXOS ............................................. 63.1 CONTROLEVERTICAL ............................................. 73.2 CONTROLEDIRECIONAL ............................................. 73.3 CONTROLELATERAL ............................................. 73.4 CONTROLELONGITUDINAL ............................................. 84 CARACTERÍSTICASPRINCIPAIS ............................................. 84.1 PRESENÇADEROTORES ............................................. 84.2 VOOESTABILIZADOELETRONICAMENTE ............................................. 94.3 AUSÊNCIADEPILOTOABORDO ............................................. 105 COMANDOSDEVOO ............................................. 116 ASPECTOSAERODINÂMICOS ............................................. 116.1 VOOPAIRADO ............................................. 126.2 ARRASTODEFUSELAGEM ............................................. 136.3 EFEITODECONE ............................................. 136.4 EFEITODESOLO ............................................. 136.5 VOODETRANSLAÇÃO ............................................. 146.5.1 VOOVERTICAL ............................................. 156.5.2 VOOHORIZONTAL ............................................. 156.6 EFEITOPENDULAR ............................................. 166.7 DISSIMETRIADESUSTENTAÇÃO ............................................. 166.8 ANELDEVÓRTICE(VORTEXRINGSTATE) ............................................. 186.9 FATORDECARGA ............................................. 186.10 ROLAMENTODINÂMICO ............................................. 19

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1INTRODUÇÃOOmulticópterooumultirrotoréumdostiposmaispopularesdeprojetodeaeronavesnãotripuladas.Essaconfiguraçãousamúltiplosrotoresparafornecersustentação,emvez de usar um único rotor como fonte de sustentação, assim como ocorre em umhelicópteroconvencional.Omultirrotorécapazdecontrolaradireçãoeosentidodovoo, com o ajuste da velocidade de rotação de cada um dos rotores de formaindependente,resultandoemtraçãoeemtorquediferenciais.Existemváriostiposdemultirrotores,sendoclassificadosdeacordocomonúmeroderotores que empregam e como eles estão dispostos. Existem outras variações doconceitodemultirrotor,comoasqueutilizampásdepassovariável(variablepitch)oumesmosistemasdepropulsãoporductedfan.A principal vantagemdomultirrotor é que elemantém a capacidade de decolagemvertical e de voo pairado (estacionário/hover) de um helicóptero, mas com asimplicidademecânicadeumavião.Ousodemúltiplosrotoreseliminaanecessidadedeummecanismoderotorcomplexoencontradoemumhelicóptero.O projeto básico de ummultirrotor é composto por 5 (cinco) elementos. São eles:múltiplosmotores(Motor),controladoresdevelocidade(EletronicSpeedControllers-

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ESC),umaplacadistribuidoradeenergia(PowerDistributionBoard–PDB),umabateria(Battery),normalmentedeLi-Po(LithiumPolymer),eumaplacacontroladoradevoo(FlightController).Osavançosnaindustriaeletrônicatornaramessescomponentescadavezmenoresemaisbaratos,alémdetornaromultirrotorumaalternativaviávelparaousodeaeronavesemmissõeseletivas.Exemplificando,asmissõeseletivasseriamaquelasemqueoempregodeaeronavesnãotripuladasocorraondehajariscoparatripulaçõesembarcadas,naquelasemqueafurtividadesejaumelementocríticoparaocumprimentodamissãooumesmonaquelasem que seja possível a substituição de aeronaves tripuladas, em virtude dos baixoscustos operacionais das não tripuladas, dentre outros, sem que haja prejuízo daefetividadedamissão.Ouseja,nãosetratadeumasimplessubstituiçãodeummodelopelooutro,masumadecisãoquepassaporumprocessoestruturadodeconstrução.Muito embora haja uma simplicidade no emprego de componentes mecânicos, édestacado o emprego de complexos componentes eletrônicos, uma vez que omultirrotorrequer,principalmente,umaplacacontroladoradevooparaestabilizaraaeronaveecalcularasvelocidadesapropriadasdomotordeacordocomasentradasdecontrole.2CLASSIFICAÇÃODOSMULTIRROTORESAclassificaçãodemultirrotorespodesebasearnonúmeroenadisposiçãodosrotores,podendosermúltiplosrotores(multirrotores),monorrotores,rotorescoaxiais,rotoresladoalado(transverserotor)esincronizáveis(intermeshing).

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2.1PORTIPODEFUSELAGEMO corpo de uma aeronave chama-se fuselagem. Na fuselagem, estão alocados oscomponentes necessários para operar e controlar a aeronave. Pode-se dizer que afuselageméaestruturabásicadaaeronave,umavezqueoutroscomponentesestãoligadosaela.2.1.1ESTRUTURA(FRAME)eCOBERTURA(SHELL)A shell domultirrotor é uma cobertura, que pode ser estética oumesmo funcional,usadaparamelhorararesistênciaaoselementosexternos,bemcomoparamelhoraroseu desempenho aerodinâmico. Algumas aeronaves possuem, de produção, apenasumacoberturadeplásticoquetambématuacomoframe,emrazãodisso,nãoiremosnosdeteraessetipodeclassificação.Ométodomaiscomumdeclassificaçãodasconfiguraçõesdefuselagemestáatreladoao tipo de frame. Sendo assim, o assunto será abordado sob o ponto de vista daconfiguraçãoconvencionaledanãoconvencional.2.1.1.1ConfiguraçãoConvencional Amaioriadosmultirrotoresusa4,6ou8rotores,quepodemserdispostosemváriasconfigurações.Odiagramaabaixomostraasconfiguraçõesmaisutilizadas.Note-sequeas configurações coaxiais (ondeos rotores contrarrotativos são sobrepostos) podemresultaremaeronavesmenoresparaomesmonúmeroderotores.

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2.1.1.2ConfiguraçãoNãoConvencionalOutrasconfiguraçõesdemulticópterosoumultirrotoresmenoscomunssãopossíveis,comobicóptero, bicóptero coaxial, tricóptero ouquadricóptero de passo variável.Obicópterousaapenasdoisrotoresquepodemserinclinadosdemaneiraindependenteparaafrenteeparatrásparaproporcionarcontroledearfagem(pitch)eguinada(yaw).Noentanto,estaconfiguraçãotendeaserinstávelnoeixolateral(pitch),poisdependedoefeitopendularparaaestabilidade.Obicópterocoaxialusadoisrotoresalinhadosum sobre o outro. Esta configuração requer o uso de partes móveis para fornecercontrole.Otricópterousaapenastrêsrotores.Umavezquetemumnúmerodesigualderotoresquegiramnosentidohorárioenosentidoanti-horário,seustorquesnãopodemserequalizadoseo rotor traseirodeveser inclinadoparaumdos ladosparaequalizaratração. Este rotor é inclinado usando um servo atuador para fornecer controle deguinada(yaw).Oquadricópterodepassovariávelusaquatrorotorescompásdepassovariávelquegeralmente são movimentadas usando um único motor, com um sistema detransmissãoporcorreia.Opassodaspásdosrotoresévariadoparafornecerocontroledaaeronave,todavezqueforvariarassuasvelocidades.Estaconfiguraçãoémaisútilparaacrobaciaseaplicaçõesdecorridasaéreas.3CONTROLESNOSEIXOSOcontrolecompletodaposiçãoedaatitudedeumcorponoespaçorequerocontroledasforçasemomentosemtornodetodosostrêseixos,ouseja,envolveseiscontrolesindependentes.Então,seocorposedeslocaparaumlado,umaforçadeveserexercidapararetorná-loàposiçãooriginale,damesmamaneira,seelerolaparaumlado,ummomentodeveserexercidoparacorrigirsuaposição.

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Seriaextremamentecomplicado,todavia,paraoserhumanocoordenaroscomandosdequalquermáquinacomseiscontrolesindependentes.Felizmente,épossívelreduzireste número pelo acoplamento desses controles, de modo que, quatro controlesindependentessãoadequadosparaummultirrotor.Sãoeles:vertical,direcional,lateralelongitudinal.3.1CONTROLEVERTICALOcontroleverticalénecessárioparafixaraposiçãodomultirrotornadireçãovertical.Éobtidoaumentandooudiminuindoarotaçãodetodososmotorespormeiodavariaçãoda potência (comando de throttle) e, consequentemente, a tração em todas asconfiguraçõesdemultirrotores.3.2CONTROLEDIRECIONALO controle direcional estabelece a atitude domultirrotor em torno do eixo vertical,permitindoaopilotoremotoposicioná-loemqualquerdireçãohorizontal.Osmétodosparaaobtençãodessecontrolevariamdeacordocomaconfiguraçãodomultirrotor.O controle domultirrotor sobre o eixo de vertical (yaw) é conseguido aplicando-sevelocidades diferentes de rotação nos conjuntos de rotores que giram em sentidohorário (CW) e anti-horário (CCW). O resultado é um torque diferencial no sentidohorário ou anti-horário (dependendo do seu sentido de giro), resultando namovimentaçãodomultirrotornoseueixodeguinada.Atraçãoresultantepermaneceráamesma,umavezqueadiminuiçãodatraçãoemumconjuntoderotores(CWouCCW)ocorrerácomconsecutivoaumentodatraçãonooutroconjunto.3.3CONTROLELATERALOcontrolelateralresultatantoemumainclinaçãocomoemummovimentolateraldomultirrotor.Defato,quandoopilotoremotoaplicaocomandolateral,ummomentode

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rolamentoéproduzidoemtornodoCentrodeGravidade(CG)daaeronavequeafazinclinare,comoconsequência,umacomponentedatraçãodorotoragenessadireção.Ocontroledomultirrotorsobreoeixolongitudinal(roll)éconseguidopeloaumentodavelocidadederotaçãodorotoremumladoeadiminuiçãodavelocidadederotaçãodorotornooutrolado.Dessaforma,produz-seoefeitodeaumentaratraçãoemumladoedediminuirnooutro,criandoumtorquediferencialquegiraaaeronaveemtornodoeixolongitudinal(rolamento).Alémdisso,umavezqueos rotores,de cada lado (direitoeesquerdo)daaeronave,giramemsentidohorário(CW)eemsentidoanti-horário(CCW)amesmavelocidadederotaçãoestásendoimpostaaosmesmos,portantoosconjuntosderotores(direitoouesquerdo)seequalizamnocampodirecional.Oefeitoresultanteéummovimentoderolamentolateralaplicadonaaeronave.3.4CONTROLELONGITUDINALO controle longitudinal, por natureza, é idêntico ao controle lateral. De fato, osmomentos de arfagem são acoplados às forças longitudinais. Os rotores dianteirosgiramaumavelocidadediferentedosrotorestraseiros,criandoumatraçãodiferencialquegiraaaeronaveemtornodeseueixolateral(pitch).4CARACTERÍSTICASPRINCIPAISVamos abordar algumas características principais atreladas aos multirrotores, parapodermosmelhorestudaroassunto4.1PRESENÇADEROTORESDiferentemente da aeronave não tripulada de asa fixa, no multirrotor, ocorre umaintegração de funções no rotor. Oportunamente, esclarecemos que são as hélicesque transformam a força de rotação do motor em tração, sendo a tração a forçapropulsivadaaeronave.Nasaeronavesdeasafixa,atraçãoatuaaolongodoseueixolongitudinale,namaioriadasaeronavesdeasasrotativas,incluindoosmultirrotores,atraçãoéorientadadeacordocomaoperaçãoquesedeseja.Todavia, o rotor é um dispositivo utilizado, principalmente, em aeronaves de asasrotativas, como helicópteros, sendo responsável não apenas pela sustentação, mastambém pelo controle longitudinal, lateral e vertical. Sendo assim, aqui nestaabordagem, daremos preferência ao termo rotor em substituição ao termo hélice,referindo-se à superfície aerodinâmica responsável por prover a sustentação dosmultirrotores.

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Comosrotoresemmovimentoháanecessidadedeequilíbriodotorqueremanescente,pois,umavezqueatransmissãoémecânica,orotorgirandonumdeterminadosentidoimpõeumtorqueremanescenteàfuselagem,quetendeagiraraaeronavenosentidocontrário.Paraequilibraressaforça,emummultirrotorcomconfiguraçãoconvencional,ametadedosrotoresgiraemsentidohorário(Clockwise–CW)eaoutrametadedosrotoresgiraemsentidoanti-horário(Counterclockwise–CCW).Como dito, o rotor é impulsionado pelomotor, sendo responsável não apenas pelasustentação, mas também pelo controle longitudinal (pitch), lateral (roll) e vertical.Todavia, salienta-se que para exercer o controle direcional (yaw), é aplicada umavariaçãodevelocidadederotaçãodepartedosrotores,afimdequeseconsigamudaradireçãodevoodomultirrotor.4.2VOOESTABILIZADOELETRONICAMENTEQuem opera com a grandemaioria dosmultirrotores disponíveis é responsável porpartedosefeitosdaaplicaçãodoscomandosdevoo,poisacontroladoradevoo(FlightController)processainformaçõesadvindasdossensoresinstaladosefazcompensaçõesparaqueovoosejaomaisestávelpossível.A controladora de voo é o principal componente do RPAS, pois tem a função deprocessarossinaisdeentradaegerarsaídasadequadas,porém,emalgunsmomentos,pode servir apenas de extensão entre as interfaces I/O sem realização deprocessamento.

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A função básica desempenhada pela controladora e necessária ao voo é omonitoramentodoscanaisdaEstaçãodePilotagemRemota(RemotePilotStation-RPS)para mudança de velocidade, direção e altitude. Com isso, agirá nos controlescorrespondentes:yaw(eixovertical),roll(eixolongitudinal)epitch(eixolateral).Assim,acontroladora,primariamente,mapeiaosmovimentosdaestaçãodepilotagemremota(controle/rádio)comandandorotaçõesquesãodefinidasdinamicamenteparacadaumdos motores, por meio do sinal enviado pelo Eletronic Speed Controller (ESC),controladoreletrônicodevelocidade.Amaioriadasplacascontroladorastemacapacidadedeprocessarcomandosprimáriosdevoo,mastambémdadosobtidosdesensoresauxiliaresincorporadosemseuprópriocircuitoounoambienteexterno,comoossinaisdeGlobalNavigationSatelliteSystems(GNSS),ousistemasglobaisdenavegaçãoporsatélite,incluindooGPS(USA),oGlonass(Rússia),oGalileu(EU)eoCompass(China).Dessa forma, não somente os comandos oriundos da estação de pilotagem remota(controle/rádio) ditarão a velocidade dos rotores, pois a controladora vai conseguirestabilizar a aeronave baseando-se no cruzamento dos dados provenientes dossensoresdisponíveisevaiconseguirinterferiremcadamotorseparadamente.Dessamaneira,ovooseráestabilizadoeapilotagemsetornarámuitomaisfácil,motivopeloqualépossível,porexemplo,uminiciantevoarcomummultirrotorempregandopouco esforço ou tendo pouco conhecimento ou prática de pilotagem. Outrapeculiaridade dos multirrotores, que interfere nos voos, é que o rotor se fixadiretamentenosmotores,emumsistemaconhecidocomodirectmount.4.3AUSÊNCIADEPILOTOABORDOAsaeronavesnãotripuladasseconstituememumdesafio,poisopilotonãoestandoabordoparaaaplicaçãodecomandosdevooe,também,paradesenvolverasaçõesdoprocessodegerenciamentodoriscoedetomadadedecisão,queocorrerádeformaremota,requeramudançanosmodelosdepilotagematéaquidefinidoseconsagradosnaaviação.Aaplicaçãodecomandosrealizadaadistânciatornadiferenciadaacondiçãodopilotoremoto,requerendogarantiasdossistemasqueenvolvamatelemetria,importanteelodecontatodopilotocomaaeronaveaservoada.Aqualidadedatelemetriaéumfatorcríticoqueinfluenciaaconsciênciasituacionaldopilotoremoto.Atelemetriaéatecnologiavoltadaaomonitoramento,mediçãoe/ourastreamentodeobjetospormeiodedadosenviadosviacomunicaçãosemfiooucabeadaaumacentral

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de controle.Nas aeronavesnão tripuladas, a telemetria é responsável pela trocadedados vitais para a navegação, como intensidade do sinal de radiofrequência,quantidadede satélites captados pelo receptorGNSS, carga da bateria (autonomia),atitude/alturadevoo,velocidade,direção,dentreoutros.5COMANDOSDEVOOCom o objetivo de gerar as forças e os momentos necessários para o controle domultirrotor,opilotoremotoatuaemdeterminadoscomandoscomousodamãodireitaedacommãoesquerda.Oscomandosdevooestãosituadosnaestaçãodepilotagemremota.Os multirrotores, com configuração convencional, estarão equipados com doiscomandosprincipaisdevoo,umlocalizadoàesquerdadocontroleeooutrolocalizadoà direita. A aplicação desses comandos pelo piloto remoto, isoladamente ou emconjunto, resultarãonasmudançasdepitch, roll,yaw ededeslocamentoverticaldaaeronave.6ASPECTOSAERODINÂMICOSQuandosefalaemaspectosaerodinâmicosdeummultirrotor,busca-seessencialmenteconhecerascondiçõesaerodinâmicasgeraisdevooqueafetamessasaeronaves.

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Ao contrário de helicópteros, a maioria dos multirrotores não possuem unidadesmisturadoras(swashplates),comodito,todososmovimentossãogeradosatravésdemudançascoordenadasnasvelocidadesderotaçãodosrotores.Apartirdadiferençaderotaçãodosrotores,umasériederesultadospodemserobservadoscomresultadonovoodosmultirrotores.6.1VOOPAIRADOTipodevoonoqualomultirrotorseencontraimóvelemrelaçãoaumponto.Também,diz-sequeomultirrotoremvoopairadoestáhoverando.Ovoopairadoéaqueleemqueaaeronaveestáemrepousoemrelaçãoàmassadear,ouseja,avelocidadedoventoemrelaçãoaomultirrotorénula.Nopairado,existemtrêsgrandesforçasverticaisque,narealidade,resumem-seaduas,quesãoiguais,porémemsentidocontrário.Sãoelas:Sustentação(L)ePeso(W),queéacrescidodaterceiraforçaqueéoArrastodeFuselagem.

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6.2ARRASTODEFUSELAGEMÉoarrastoprovocadopeloarjogadoparabaixopelosrotores,quevaideencontroàfuselagem.Éumaforçaperpendicularaoventorelativo,portantoumaforçaverticaleemsentidocontrárioàsustentação.Éumdosfatoresquelimitamotetomáximonovoopairado,sendoumacaracterísticadestetipodevoo.

6.3EFEITODECONEAformaçãodoefeitodeconeéfrutodaforçadesustentaçãonorotor,combinadacomaforçainercialcentrífuga.Aprimeirafazcomqueaspássedesloquemparacima.Jáasegundaexerceumaforçaquefazcomqueaspástendamasealinharcomoplanododisco.Nesse efeito, as pás do rotor fletemmesmo em voo estacionário. Esta flexãodecorredeumfenômenoconhecidocomoconicidadeouefeitodecone.Esseefeitoé agravadoemcurvasoumanobrasbruscas,pesoexcessivo, fatoresqueaumentamconsideravelmenteofatordecarga.Adiminuiçãodavelocidadederotaçãodosrotoresacentuaoefeitodecone.

6.4EFEITODESOLOApartirdomomentoemqueovoopairadoérealizadopróximoaosolo,aesteiraabaixodorotordeixadeserlivreeocorremfenômenosquealteramapotêncianecessáriaparaesse tipo de voo. O Efeito de Solo é o ganho extra de sustentação que a aeronaveadquire,sendomáximoquandoseencontranovoopairadoatéumaalturamáximademetadedodiâmetrodorotor.

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Éumaconsequênciadoarcomprimido(altapressão)pelorotorcontraosolo,formandoumcolchãodearabaixodaáreadecone, combasenaaplicaçãodaTerceira LeideNewton.O tipode terreno tambémédegrande importância,poisquantomais consistenteeplano for o terreno, maior a quantidade de ar defletida (para cima e para fora)aumentando a sua eficiência, perdendo-a emgrama, capimalto e água.Ao sair dosparâmetrosdoefeitodesolo,apressãopositiva(alta),abaixodeáreadocone,dissipa-serapidamente.DentrodoEfeitodeSoloéconhecidointernacionalmentepelasiglaIGE(InGroundEfect)eForadoEfeitodeSolopelasiglaOGE(OutGroundEfect).6.5VOODETRANSLAÇÃOEmvoodetranslação,orotorfunciona,aomesmotempo,comoumahéliceecomoumaasa.Funcionandocomohélice,eleaceleraamassadearqueoatravessa(fluxodearperpendicularaodiscodorotor).Funcionandocomoasa,eleprovocaadeflexãodofluxodear.Ascaracterísticasdovoodomultirrotormudamtotalmenteduranteovooafrenteoutranslação.Com o aumento da velocidade a frente, a eficiência do sistema de sustentação éincrementadapor causadoaumentoda velocidadehorizontal doarprovocadapeloaumentodavelocidadedoventorelativooudaaeronave.Quandoo fluxodeardo rotor aumentaa sua velocidade, as turbulênciase vórticescaracterísticosdovoopairadocomeçamadiminuir,sendolançadosparatráseofluxo

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dear,atéagoravertical,começaasercadavezmaishorizontal.Todasessasalteraçõesmelhoramaeficiênciadorotoreodesempenhogeraldomultirrotor.Devidoàmaneiracomaqualempregaasasas,omultirrotorpodefazertrêstiposdevoo,quesão:opairado(semmovimentoemrelaçãoaosolo),overtical(sustentaçãomaiorqueopeso)eohorizontal(traçãomaiorqueoarrasto).6.5.1VOOVERTICALComomultirrotornopairado,posiciona-seocomandodeThrottleparaaposiçãoUp,alterandoavelocidadederotaçãodetodososrotoresdeummultirrotorconvencional,tendo-seumamaioroumenorsustentação,comoThrottleemUpasustentaçãoficamaiorqueopesofazendoaaeronavesubir. 6.5.2VOOHORIZONTALNasaeronavesdeasafixa,aforçadetraçãoéobtidadaforçaprovocadapelahélice,puxandooarparatrás.Nasaeronavesdeasasrotativas,atraçãoéobtidapelainclinaçãodovetorsustentaçãoquedecompõecomopeso,fatomuitomaiscomplexoequegeraváriasoutrasforças.Comadecomposiçãodasustentaçãoemduasforças,umaverticaleoutrainclinadanadireçãodametademaisbaixadoplanoderotação,sendoqueédestacombinaçãodeforças(pesoesustentação)quesurgiráaforçadetração.Queéumaforçanahorizontal,portantomesmadireçãoesentidocontrárioaoventorelativo.Aoapareceratração,tem-seoaparecimentodoefeitopendular,poisafuselagemdomultirrotortematendênciadeinclinar-senomesmosentidodoplanoderotação.O aumento da velocidade horizontal do multirrotor faz com que surja o efeito debatimentodaspás.Esteefeitotambémpodeocorrerdevidoacorrentesdevento, jáque estas também gerariam umamudança na velocidade relativa do ar vista pelosrotores.

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6.6EFEITOPENDULARNasaeronavesdeasasrotativasoCP(CentrodePressão)ficamuitoacimadoCG(CentrodeGravidade).Quandoumdessescentrosédeslocado,criaumatendênciaparaqueoCG se alinhe com a força de sustentação, iniciando um movimento pendular. É omovimentolateraloulongitudinalcaracterísticodasaeronavesdeasasrotativas.Surgeporcausadainérciadafuselagememacompanharomovimentodeinclinaçãodoplanoderotaçãoepeloefeitodarigidezgiroscópicaquetendeamanterumcorpoemseumomentodeequilíbrio,fazendocomqueomastrotenhaatendênciadealinhar-seperpendicularmente ao plano de rotação. A partir da inclinação do eixo de rotação,haverá um esforço nomastro no sentido de acompanhar o eixo de rotação. A essatendênciadoeixodomastrochamamosefeitodepêndulo.6.7DISSIMETRIADESUSTENTAÇÃOAdissimetriadesustentaçãoocorrequandoorotordesloca-seemrelaçãoàmassadear.Novoopairado (estacionário), o rotornão sedeslocaem relaçãoàmassadear.Portanto,todasaspásdosrotoresestãosujeitasàmesmavelocidade.Novoopairado,todasaspásdosrotoresfornecemamesmaforçadesustentação,emqualquerposiçãodosdiscosdosrotores.Com o rotor deslocando-se, em relação àmassa de ar, a pá que avança tem a suavelocidade aumentada. A pá que recua, por sua vez, tem a sua a sua velocidadediminuída. Com o deslocamento do multirrotor, a pá que avança fornece mais

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sustentaçãodoqueapáquerecua.Essadissimetriadesustentaçãocausaummomentode rolamento aplicado sobre cada rotor do multirrotor, de valor crescente com avelocidade de deslocamento a frente, que tende a fazê-lo cabrar, tornando-oingovernável.Adissimetriadesustentaçãogeradapelaspásdorotorfazcomquesurjaumtorque.Esse torque gera também um deslocamento no plano do rotor. No entanto, estedesbalanceamentofazcomqueaspásdorotordobrem,inclinandooplanoderotação,ocorrendooqueéchamadodebatimentodaspás.Defato,aspásdorotoroscilamparacimaeparabaixoumavezporrotação.A dissimetria de sustentação foi o fato que mais problemas trouxe para odesenvolvimentodasaeronavesdeasasrotativas,sendosomenteresolvidaporJuandeLa Cierva, na década de 20. Dissimetria de Sustentação ou Efeito Translacional é adesigualdade de sustentação entre a metade direita do plano de rotação (pá queavança)eametadeesquerda(páquerecua).Essadesigualdadedeve-seàvelocidadedoarquepassasobreaspás(velocidadeaerodinâmica).Emhelicópteroshá técnicasparamitigaroefeitodadissimetriadesustentação.Umexemplo é a variação independente do passo das pás do rotor, com o objetivo decontrolar o ângulo de ataque individualmente e equilibrar a sustentação. Como amaioria das pás dos rotores dos multirrotores não são articuladas, não é possívelimplementarestaestratégiaparatodasasaeronaves.Apáqueavançatemumavelocidadeaerodinâmicamaiorqueapáquerecua,sendoasustentação igual àmassa de ar que passa por um aerofólio na unidade de tempo.Manifesta-se no início do deslocamento (no voo pairado, sem vento, a velocidadeaerodinâmicadaspáséigualnasduasmetadesdoplanoderotação).

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Porém,quandoéiniciadoodeslocamento,apáqueavançaterámaiorsustentaçãoemrelação a que recua, embora a velocidade de rotação do rotor seja a mesma, avelocidadeaerodinâmicaémaiornapáqueavança.6.8ANELDEVÓRTICE(VORTEXRINGSTATE)Caracteriza-sepeloturbilhonamentodoarcausadopelapassagemnoperfilchegandoacriarumaneldevórticeemtodaaáreadapá,quandoseperdetodaasustentação,queresultaráemumafundamentoviolentodomultirrotor.Apartirdevelocidadesdedescidamaioresdoqueumquartodavelocidadeinduzidanovoopairado,orotorcomeçaaoperardentrodesuaprópriaesteiradearturbilhonado.Problemascomoperdadecontroleeperdadesustentaçãopodemviraocorrernestacondição.Osvaloresderampadeaproximaçãoedevelocidadededescidalimitesparaevitararegiãodeanéisdevórticesãodiferentesparacada tipodemultirrotor.Assim,essesvaloresvariamcomopesoeaaltitude.Quantomenoropesoemenoraaltitude-densidade,maiordeveserocuidadoporpartedopilotoremoto,poisessefenômenodovórticeacontecerácomvelocidadededescidamenor. No caso de entrada inadvertida na região de vórtice, recomenda-se, omaisbrevepossível,oaumentodavelocidadeafrente,comomeiomaisefetivodesairdessasituaçãoperigosa. 6.9FATORDECARGA Relaçãoentreumacargaespecíficaeopeso totaldeaeronave.A cargaespecíficaéexpressaemtermosdeforçasaerodinâmicas,forçasdeinérciaoureaçõesdosolooudaágua.Ofatordecargavarianarazãodiretadocossenodoângulodainclinaçãodacurvaoumanobradeumaaeronave,detalformaquenovooretilíneohorizontalofatordecargaseráiguala1G(umagravidade).

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Esseaumentodepesodá-sepeloaparecimentodemaisumaforçaquevaiatuarsobrea fuselagem, puxando-a para fora do centro do movimento curvilíneo, sendodenominada de força centrífuga. O aparecimento desta nova força acarretará umadiminuiçãonaamplitudedodisco,diminuindoaindamaisasustentação. 6.10ROLAMENTODINÂMICOEmvoo,grandesinclinaçõeslateraisdomultirrotornãosãomuitopreocupantes,porém,nosolo,atéosângulosmoderadosdeinclinaçãolateralpodemserdesastrososeseremsuficientesparatombaromultirrotor.O rolamento dinâmico ocorre tipicamente quando o ângulo de rolamento crítico éexcedido.Esteângulo,conhecidocomoânguloderolamentodinâmico,édefinidocomoa inclinaçãomáximaalémdaqualaautoridadedecomandodopilotoremotonãoécapazdeseguraravelocidadeangularquesedesenvolvelateralmenteemtornodeumpontodepivôcomootremdepouso.Ovoolateral,próximoaosoloecomapresençadeobstáculos,seconstituiemcondiçãoideal para o surgimento do rolamento dinâmico e o consequente tombamento domultirrotor.Identificadooperigo,opilotoremotodeveestaralertaetomarmedidaspreventivasparaassegurarqueomultirrotornãoentrenessacondição.Entretanto,eledeve, damesma forma, saber o que fazer caso se observe, por alguma razão, estefenômeno.

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