Slope soaring - Voo em encosta - Voo em Lift

Um blog não é um site, tem o fito de funcionar como diário eletrônico do que faço/penso/pesquiso, e assim o é.

Estou muito interessado em planadores em geral e especialmente em voo em encosta, slope soaring ou lift, estes nomes são associados ao assunto como sinônimos (gramaticalmente não são). 

Infelizmente ninguém do meu clube (Aero-Xerém) se interessa por planadores. Lá o foco é glow/gasoline, nada contra, glow é o máximo, o barulho, o cheiro e a diversão desmedida. Depois é só reabastecer e imediatamente voltar a voar se quiser, muito bom. Combustível na veia. A única coisa verde que tenho no meu Avistar é o motor é que movido a álcool de cana.

Meu único companheiro para este assunto é a internet (sei também que é o único aliado de muitos que visitam meu blog) estou pesquisando o assunto há meses, tentando construir alguns modelos, fiz buscas por lugares apropriados para voar, fiz testes de vôos, ainda sem sucesso, mas não desisti. O noob após tomar um blow death tem que recomeçar mesmo!

Vamos ao que interessa:



1 - O que é Slope Soaring?


a- Conceito: Categoria de aeromodelismo em que o piloto usando um planador se aproveita da força de ascensão gerada pelo vento ao atingir um obstáculo como um monte ou penhasco suficientemente ingrime para manter seu modelo no ar e fazer acrobacias sem auxílio de motor ou qualquer outro expediente. (não encontrei um conceito na internete e tomei a liberdade de criar um). A categoria é F3F.

b - História: Em pesquisas em fóruns da internete descobri que os vôos em encosta começaram com planadores full escala nos anos 20, provavelmente, porque não haviam na época outras maneiras de lançar um planador, imagino que os aviões da época não suportariam ser rebocados como são os de hoje. Este hilário vídeo demonstra tal fato (com todo respeito aos nossos pioneiros):



Os planimodelos para vôos em encosta começaram nos anos 50. Os primeiros eram de vôo-livre e usavam um sistema de imã para controlar o modelo (não sei qual sistema era esse, mas seria muito interessante descobrir como funcionavam). Haviam competições de duração (li um relato de um vôo que durou mais de 2 horas!).

Entre os anos 50 e 60 surgiram os primeiros modelos rádio-controlados mono-canal, com todas aquelas limitações sofríveis dos primeiros equipamentos de rádio-controle.

Ao lado foto da capa da revista Aero Modeller, edição de abril de 1966 que trazia o plano do Wizard-of-Oz um planador de encosta de canal único desenhado por James H. Osbourne.

Observem na imagem da capa o carinha segurando o rádio controle lá embaixo, imagina como isso deveria ser o máximo na época.

Minhas poucas pesquisas foram tiradas deste site:
http://www.rcmf.co.uk/4um/index.php?topic=64508.0

Minha percepção do assunto é a seguinte: o slope soaring surgiu com a mera observação da natureza, porque os primeiros a utilizarem da sustentação gerada pela vento ao ultrapassar um obstáculo foram os pássaros ou pterodátilos. As gaivotas sempre fizeram isto nas praias.

Origem da imagem da revista: http://www.rc-soar.com/tech/wizofoz/index.htm


2- Porque praticar?


Pode ser muito divertido e atende a muitos interesses:

a- Voo de duração:  Voa-se tanto quanto os modelos motorizados ou até mais que isso sem qualquer problema. Não há necessidade de reabastecer ou recarregar as baterias. Sem críticas ao maravilhoso mundo dos vôos de planadores termais, mas aqui não há a penalidade de vôos lentos e quase sem comando. Quer dizer, dá para mexer bem os dedos.


b- Voo escala: Muitas pessoas gostam de voar devagar, fazendo curvas suaves e precisas. Voar como num avião/planador full scala, não entendo bem o gosto delas por isto, talvez queiram refletir uma espécie de meditação em voo ou sei lá, ou isto lhes acalme. A vida já é tão acelerada. O slope, também, oferece isto:



c- Acrobacias: Ao contrário há pessoas que gostam de levar o modelo ao limite da física fazendo manobras: roll, voo invertido, looping e tudo mais. Este é o barato. Então veja o vídeo:




d-velocidade: O Slope Soaring é tão versátil, inclusive, começo a pensar que os modelos slopes são motorizados na medida que são verdadeiramente propelidos pelas forças do vento, a favor, contra e força de ascensão. Para aqueles que gostam de velocidade há o dynamic soaring, vejam:



3 - Como começar?


a - Equipamento:

Rádio controle: um de quatro canais (ou pode ser ate dois canais) está bom. Não há muito o que dizer sobre isto, pois normalmente só se usam no máximo 3 canais. É útil ter mixagem tipo flaperon e elevon.

b - Equipamento de campo: Não tenho experiência suficiente para falar sobre o assunto e não vi em qualquer lugar dicas sobre isto. Mas quem sabe um inclinômetro que é muito fácil de fazer para saber se um morro tem a inclinação correta (veja a figura abaixo); um bussola para saber a orientação de determinada encosta; um anemômetro de mão da HK para medir o vento, será que seria útil, não sei. (vou atualizar assim que descobrir, porque já encomendei um)

Inclinômetro: Um cartão perfeitamente retangular de qualquer material razoavelmente rígido (papelão/depron), marcar um linha paralela com a borda do cartão. Com auxílio de um transferidor marcar a linha de 0º (90º do transferidor) , marcar a linha de 10º (80º do transferido) e assim por diante até chegar a 45º. Na intercessão da linha paralela com a borda e a linha de 0º fazer um furo e passar uma linha fina (de costura serve) e perdurar um lastro (porca pequena/pedaço de chumbo).
Para medir é só encostar a parte de baixo no morro e ler a inclinação indicada pela linha.




c- Modelos: Há muitas possibilidades de modelos. Para vender não tenho nenhuma dica, mas para montar na internete há vários modelos interessantes, vai alguns:

Canelinha - Clone do Alula, projeto do Vôo Silencioso. Tem 100 cm de envergadura e necessita de mixagem tipo elevon no rádio ou mixer separado para funcionar (aileron funciona junto com o pronfundor).

Usa o perfil não ortodoxo KFm4, é bem fácil de construir com depron e cola de isopor.

E-voo.com

Vídeo do Canelinha

Outro projeto do Vôo Silencioso feito em EPS (isopor) e polionda (pastinha de guarda documentos). Tem 2 metros de envergadura, pesa de 500 a 700g. No site tem um ótimo tutorial:
Voo Silencioso.com

Vídeo do Planador para iniciante do Voo Silencioso

New fish: feito todo em depron, acrobático, faz roll e voa até em faca, dá para acreditar? Dê uma olhada nos vídeos. A proposta é que seja simples de montar: a asa é de sanduíche e o corpo em depron, julgue você mesmo. A página com tutorial está aqui:

RCGroup.com

Vídeo do New Fish



b- Local de voo: 

Como em qualquer estilo de aeromodelismo slope soaring exige um local apropriado para a prática do hobby. Para voar com glow é preciso uma pista minimamente plana e uma área de vôo livre para voar. Não é diferente quanto ao lift.

Considerações para encontrar um morro para praticar slope:

1- Nem todos os morros são adequados para voo em encosta;

2- Há lugares que pode haver alguma restrição legal para voar: área privadas que você não tenha autorização, áreas próximo a aeroportos ou qualquer fator que ponha em risco a segurança do modelista ou de outrem;

3- A encosta ideal deverá ter no mínimo 30 metros de altura e ter uma inclinação de 30º (há um instrumento para medir isto acima descrito), quanto mais íngreme melhor; 

4- O morro não deve ter árvores ou tê-las na metade inferior, pois as árvores geram cisalhamento do vento, interrompendo o fluxo suave do vento, dificultando o controle do modelo;

5- Fator importante é que na parte superior do morro seja razoavelmente plana e livre de obstáculos, pois essa será sua área de pouso.

6- Fator primordial para escolha do local apropriado para voo em encosta é a força e direção do vento. O vento deve atingir a encosta de frente, vindo da parte mais baixa do aclive para a parte mais alta e deve ser constante tanto quanto possível.

Encosta ideal para voo lift

Posição correta do vento:

O vento vem contra a encosta.

c - Não é fácil localizar bom lugar para voar:

Estou com dificuldades em encontrar na minha área de atuação Queimados/Nova Iguaçu/Belford Roxo, pois quase todos os morros estão largamente habitados, outros há domínio do tráfico de drogas, outros são muito baixos, outros tem árvores, outros são inacessíveis. Há os que são particulares. Grande parte não tem a inclinação exigida, não passam de 15º.

Os poucos que não tem os problemas acima elencados estão com vento na posição errada.

Mas não desiste! Vou mapear aos poucos e as descobertas que eu fizer vou postar aqui com referências do Google Earth/Google Maps. Quem sabe alguém se interessa e ajuda aqui no Rio. 

d- um bom lugar para praticar:

Na Encosta - Niterói - Museu de Arte Contemporânea

Site: Naencosta
Pelo que sei eles voam a tarde. Tudo que li diz que as condições de vôos lá são excelentes e há um grupo de pessoas, então você poderá receber alguma ajuda/orientação.

Localização: 

Exibir mapa ampliado

4 - Dicas

a- Lançar o planador:

Se posicionar a 3 metros atrás do início do declive (onde o morro começa a descer) de frente ao vento. Depois da checagem pré-vôo (teste dos comandos) segure o planador na fuselagem abaixo da asa (se for um modelo asa baixa atrás da asa). Não esqueça de segurar firmemente o controle com a outra mão. O planador deve ser lançado com firmeza horizontalmente ligeiramente para inclinado para baixo.

b- Voar com o modelo:

Assim que o planador sair de sua mão, imediatamente por o polegar o stick para controlar, porque o modelo já estará voando.  

c - Usando o vento:

O voo em slope é possível pela ação do vento. O ar em movimento que encontra um obstáculo inclinado (morro) naturalmente é forçado para cima ao longo desse obstáculo. Este movimento do ar é chamado “lift ridge” ou ascensão do cume. O vento ao ser forçado a passar pelo obstáculo pode gerar uma crista de até um terço do tamanho do obstáculo, então um morro com 100 metro de altura, o planador poderá voar até a 133 metros de altura (100 do morro + 33 da crista do vento).

A área ideal para se utilizar dessa ascensão do cume é a frente e acima da parte mais alta da encosta. Observe a figura abaixo a área sombreada representa isto:

Então você precisará pilotar o seu planador paralelo à face da encosta não muito longe dela, ou seja, voar  em passagem da esquerda para direita, ou vice-versa, para virar o planador em 180 graus e repita a passagem para o outro lado. A coisa importante a lembrar aqui é sempre fazer a volta contra o vento, quer dizer, para longe da face da encosta.

Se você voar muito longe da face da encosta, corre o risco de sair da zona de sustentação e perder o lift o que resultará numa longa caminhada para apanhar seu planador.

Se tudo estiver correto a princípio você descreverá  um oito paralelo a encosta como da figura ao lado.

Observe que o modelo sempre entra contra o vento faz a volta e novamente entra contra o vento, senão o modelo será empurrado para a encosta contra você.

Se você fizer só isto verá que seu planador ganhará altitude, esta é a força de ascensão empurrando seu planador para cima.





Eu recomendo que faça um exercício com a mão simulando o modelo, imaginando que  seu tórax é a beira da encosta: use a mão como se fosse o planador voando o lado direito para o esquerdo, por exemplo, então deve virar a mão para longe de seu tórax, voltando da esquerda para direita e virando novamente para o lado contrário de seu tórax (o tórax representa a encosta o lado contrário o vento), fazendo este exercício mental não haverá problemas na hora de pilotar.

A diversão começa e poderá fazer algumas manobras:



d - Pouso:

Não haverá problemas se você tiver escolhido um morro com topo limpo e liso.

Elevar o planador a cerca de 10m de altura acima do ponto de pouso. Passar o modelo paralelo a encosta  fazer um grande círculo ao longo do topo da encosta, trazendo-o para seu lado.

O planador vai acelerar, a princípio, porque estará a favor do vento, mas diminuirá quando pô-lo contra o vento. Na curva não deixe o planador ir muito para trás de você. Comece a aproximação para pouso e suavemente ponha-o contra o vento e use o profundor para aterrar.

Todas essas dica (inclusive figuras e vídeos) eu tirei desse site: http://www.rc-airplane-world.com/slope-flying.html
Lá tem muitas dicas, material e vendas e livros e DVDs sobre este assunto e R/C em geral, não deixe de visitar o site e prestigiá-lo.

e- rotores/DS:

Após o cume a sotavento ocorre um fenômeno chamado rotor, onde o ar desce e fica turbulento, há quem voe ali para fazer uma manobra chamada Dynamic Soaring ou DS, mas é muito perigoso então não deixe seu planador ir para lá em hipótese nenhuma. Se quiser souber mais acesse aqui.

f- Sites em português sobre planadorismo:

http://www.voosilencioso.com/
Tem dicas, tutoriais de construção sobre modelos slope, um simulador de vôo em encosta, fotos e muito mais

Naencosta

O site do Na Encosta, tem a explicação que resumirei abaixo sobre lift, tem um software gratuito para fazer perfil de asas e muito mais.

Vôo de colina RC
Um blog sobre slope com algum material sobre construção

E-voo.com/Fórum sobre planadores e afins

O E-voo é um portal sobre aeromodelismo elétrico, mas eles tem um fórum específico para planadores.

5 - Dinâmica do vento sobre aclives:

a - Influência da geometria: O força de ascensão (lift) é afetada pela forma, tamanho do acidente geográfico (morros, colinas e etc), força do vento e a localização dela em relação a outros acidentes.

i - Morros: Geram colunas de sustentação ascendentes regulares e úteis em torno de toda a encosta onde incide o fluxo de vento. A força de ascensão é quase perpendicular ao vento. O Morro não precisam ser alto cerca de 30 m são úteis. O texto que extraí esta informação é para vôo em asa delta mais deve servir para R/C. O morro tem a vantagem de ter uma boa área de escape, pois o planador poderá perder sustentação ou sofrer uma queda e será fácil recuperá-lo.

ii - escarpa: é o despenhadeiro, com declive muito agudo mais de 45º. São parecidos com os morros, mas se não há declive atrás fica difícil prever onde vento desce e a há turbulência.

Escarpa em área litorâneas são os melhores lugares para a prática do slope porque no dia o vento sempre sopra a favor da encosta.

Diferente do morro a área de escape é menor, imagina ir buscar na água seu planadozinho que acertou uma pedra por uma "dederência", mas há escarpas menores e menos ingrimes com área de escarpe, seja um pequeno plato embaixo ou uma pequena praia.

Picos ou morros muito isolados  não são bons locais geradores de fift, pois o fluxo do ar busca o caminho mais fácil como qualquer fluído. Então o ar simplesmente passa em torno do morro e não por cima dele.

b - Outras influências no fluxo do ar:

O encosta lisa faz com que a força de ascensão fique muito próximo ao solo. Ao contrário a encosta rugosa a a força de ascensão fica longe do solo. E próximo ao solo há turbulência. 

Saliências horizontais na encosta geram redemoinhos que costumam ficar próximas a estas áreas, que devem ser evitadas. Acima delas é gerada força de ascensão mesmo assim.

Com ventos fortes há possibilidade desses redemoinhos se desprenderem.

Nenhuma encosta é totalmente lisa e regular. A maioria possuir ranhuras, desníveis e saliências.

Isto gera um impacto na velocidade do vento naquele lugar específico é o efeito venturi.

Talvez aqui coubesse uma explicação detalhada sobre física de fluídos, mas a ideia é simples: imagine um rio:  quando ele é largo e regular a água é lenta, quando a água encontra um trecho mais estreito do rio a água fica mais rápida e agitada como numa corredeira. 

É assim que funciona a água, o ar ou outro fluído qualquer quando ele encontra um espaço menor para atravessar ele ganha velocidade para compensar a falta de espaço.

As fendas, ângulos, pedras e ranhuras podem gerar tal incremento de velocidade do vento nestes pontos fazendo que mais ar passe por estes acidentes aumentando a força de ascensão nesses lugares, fazendo variar a força de ascensão ao longo da encosta. A brincadeira fica melhor, porque se aproveitar desses hotspost deve ser um desafio interessante.  

Todos as informações contidas nesta parte do post (inclusive algumas fotos) foram tiradas deste site: http://www.aeronline.com.br

O site é muito bom e tem muita informação sobre muita coisa prestigie este site.  

6- Previsão do tempo: 

É necessário prever o tempo mais do que os aeromodelista comuns. Nós os que voamos com glow/motor elétrico só nos preocupamos se vai chover ou não, mas para slope a direção do vento é essencial. 

Vamos dizer que eu tenha num raio de 10Km da minha casa uns cinco sítios de vôos classificados como satisfatórios seguindo as dicas acima apontadas, provavelmente eu teria anotado no mapa para qual direção (norte, sul, este, oeste ou as intermediárias) o vento deveria estar para um voo perfeito (por isso devemos usar a bussola).

Mas prever qual desses sítios de vôos eu devo tentar? Consultando a previsão numérica de tempo:

http://previsaonumerica.cptec.inpe.br  

A direita tem um campo para escrever o nome da cidade, aperte OK, vai paracer uma tela com sua cidade, então clique nela e receberá este gráfico:

A imagem acima não ficou muito boa mais dá para dar explicações suficientes o último gráfico diz respeito a intensidade do vento, pelo que dizem não tem tanta importância, pois nos morros há uma aceleração natural da velocidade do vento. O gráfico é medido em m/s (1 m/s = 3,6 Km/h), então 3 m/s são ~10 Km/h, o mais importante são as setas: Seta para cima vento para norte, para baixo vento para o sul, seta para direita este e seta para esquerda vento para o oeste. Na verdade se diz ao contrário o vento que vai para o norte vem do sul e é chamado vento sul (vem do sul). Para se guiar no tempo do dia use o seguinte expediente o quarto gráfico refere-se a temperatura no Brasil o pico de temperatura são às 14h então faça uma linha vertical do pico de temperatura e saberá que ali é as ~14h.

Os estes dados em mãos ficará mais fácil chutar qual o sítio de vôo mais propício naquele dia/horário.

Isto foi uma dica encontrada de um aeromodelista experiente (Marcos Quito) que usa esse recurso acredito com sucesso, pois ele recomenda isso nas dicas para iniciantes do E-voo.com.

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Espero ter ajudado a divulgar/informar esta modalidade de aeromodelismo que eu acho que pode crescer no Rio de Janeiro/Região Metropolitana do Rio de Janeiro. Nós aeromodelistas somos uma legião de pessoas.
Se cometi algum erro (devo ter mesmo cometido, pois sou muito novato no assunto, e se alguém experiente quiser corrigir é só fazer um comentário explicando o erro a dizendo o correto que eu conserto).

Se alguém estiver interessado nesse assunto seja qual seja seu nível de experiência pode entrar em contato através de comentário ou através do meu email que se encontra no meu perfil.

Bons vôos.