Talvez tenha ouvido uma tonelada de barulho vindo de cima da sua cabeça. No passado, teria sido fácil reconhecer este barulho como um avião ou helicóptero. Contudo, à medida que os zangões se vão tornando cada vez mais populares, pode pensar que se trata de um zangão. Tenho pilotado zangões há vários anos. Neste artigo, vou partilhar as diferenças de textura e qualidade do ruído para identificar facilmente a diferença entre um helicóptero e um zangão.
Drones e helicópteros soam muito diferentes. Os drones são mais silenciosos do que um helicóptero, e o som primário que produzem deve-se às hélices que cortam através do ar. Os helicópteros utilizam motores a gasolina e têm um ruído aerodinâmico muito mais alto devido ao seu peso.
O aumento do volume de um helicóptero deve-se ao motor, que alimenta os rotores e os vórtices aerodinâmicos criados pela pá do rotor à medida que gira rapidamente através do ar.
Vejamos o que causa o som de um drone e de um helicóptero para que possa facilmente identificar o que está a voar acima da sua cabeça.
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A diferença no som
Muitos componentes diferenciam o som de um zangão de um helicóptero. Esta diferença no som deve-se principalmente ao tamanho do veículo. A quantidade de ar que cada um precisa de deslocar para o manter no ar é muito diferente.
Estas rápidas alterações da pressão do ar e a criação de vórtices contribuem para os sinais característicos de um drone e de um helicóptero.
Vamos ver o que causa o som distinto de um drone e de um helicóptero.
O que causa o som de um zangão
drones funcionam com energia eléctrica, que é uma forma de energia quase silenciosa. A razão pela qual os zangões podem ser barulhentos é que as hélices se movem através do ar muito rapidamente. O movimento provoca vibrações no ar à volta das hélices, o que causa uma quantidade significativa de ruído e zumbido.
Como as hélices cortam através do ar num movimento circular, cortam repetidamente os mesmos pedaços do ar, resultando na geração de um passo. Quanto mais depressa as hélices rodam, mais alto é o passo. Tenho o DJI no Mavic air, e as hélices mais pequenas combinadas com a sua maior frequência de rotação significa que soa como um enxame de abelhas.
As principais razões pelas quais as hélices dos zangões fazem tanto barulho enquanto pairam incluem:
- Frequência de rotação da hélice – como falámos acima, se as hélices passarem rapidamente pelo ar, gera-se uma frequência mais elevada. Não há muito que se possa fazer quanto ao drone que requer uma frequência de rotação elevada. É isso que o mantém no ar. Contudo, é possível escolher um zangão maior com uma frequência de rotação mais lenta para evitar o som agudo de ‘enxame de abelhas’.
- Pás de hélices que passam sobre os braços – uma das principais razões pelas quais os zangões fazem um som agudo é que as pás de hélices têm de passar sobre os braços que as seguram para além do corpo do zangão. À medida que as pás da hélice passam sobre os braços, cria temporariamente um sistema de alta pressão e deixa de produzir pressão sob a aeronave. Esta acção cria uma onda de pressão e um som de bastante baixa frequência.
- O tamanho da aeronave – o seu peso ditará a rapidez com que as hélices terão de gastar para gerar o impulso descendente necessário para que esta flutue. Se comprar um drone pesado, as hélices girarão mais rapidamente e serão muito mais barulhentas. Pense num helicóptero como sendo o drone pesado mais alto para comparação.
- As hélices de maior comprimento, passo e profundidade – hélices maiores deslocam mais ar enquanto giram, o que significa que produzem mais impulso e requerem menos frequência de rotação para manter o drone no ar. O som também é alterado pelo ângulo, ou passo, da hélice.
Todos estes factores desempenham um papel importante na determinação do som do zangão.
O que causa o som de um helicóptero
O ruído principal de um helicóptero é criado pelas suas hélices. No entanto, devido ao tamanho do helicóptero e à quantidade de impulso para cima que é necessário gerar para manter a massa muito maior no ar, as hélices fazem um ruído muito mais alto.
A maior parte de tudo o que se ouve de um helicóptero é ruído aerodinâmico. Este ruído vem de uma pressão reduzida no topo das pás do rotor principal, à medida que aspira o ar para cima. Este movimento do ar para cima cria um vórtice. O vortex da ponta da pá é dirigido para baixo, e quando outras pás de rotor entram em contacto com este vortex, o ruído palpitante – ruído característico de um helicóptero – é produzido.
Os vórtices principais que são criados provêm da lâmina e da ponta da lâmina:
- vórtices da lâmina – os vórtices criados no verso de cada lâmina de rotor principal produzem uma interacção vortex da lâmina. Os vórtices são criados ao longo de todo o comprimento da lâmina, o que cria uma parede de vórtices no caminho da lâmina seguinte à medida que a lâmina seguinte gira em volta. A combinação do som aumenta o seu volume.
- vórtices da ponta da lâmina são os vórtices criados em torno das pontas de cada lâmina de rotor principal. Estes podem ser vistos como um helicóptero que voa no ar húmido. Estes vórtices de ponta podem ser interceptados pela lâmina seguinte e interagir também com o rotor de cauda. Quando o helicóptero tem longas pás de rotor principal, as pontas das pás podem começar a atingir a velocidade do som. O avanço da ponta da lâmina cria um estalido forte depois de passar a barreira sonora, provocando outro som distinto de helicóptero.
Por último, um motor de helicóptero é muito barulhento em comparação com o sistema de transmissão electrónica de um drone. Os motores de pistão não produzem demasiado ruído e utilizam frequentemente silenciadores para reduzir o som.
Os motores de turbina a gás são muito ruidosos, e os níveis de ruído podem atingir até 100 dB e causar danos auditivos permanentes. Os motores de helicópteros produzem a maior parte do ruído da entrada de ar, da turbina de potência, e do escape.
Se quiser saber mais sobre o porquê de um helicóptero ser tão ruidoso, veja o vídeo do YouTube abaixo. É para crianças mas explica as questões de vórtice de forma muito clara e fácil.
Como distinguir o som de um zangão do som de um helicóptero
Se houver um ruído vindo de cima da sua cabeça, aqui estão as qualidades sonoras que deve utilizar para determinar se é ou não um zangão ou um helicóptero. Um zangão que está perto de si pode soar como um helicóptero que está muito longe. Ouça estes atributos particulares para determinar qual deles está a experimentar.
Distância
Sons de helicóptero viajam muito mais longe do que as zonas de zangão. O som de latejamento inferior criado pelos vórtices e a pressão do ar leva muito mais longe.
Ouço frequentemente helicópteros antes de os ver, e o som pode ser muito alto se o helicóptero viajar directamente acima de si.
O passo mais alto não transporta tão bem o ar, e significa que um zangão é muito difícil de ouvir se não for agitado directamente por baixo do zangão e estiver longe de si.
Drones soará frequentemente como um enxame de abelhas ou um zumbido baixo e sem o pulsar característico, e com um helicóptero.
Pitch
Quão baixo ou alto um som depende da frequência com que o helicóptero ou as lâminas do zangão cortam através do ar.
As pequenas pás de zangão têm duas pás que rodam mais depressa para causar o impulso para cima necessário para voar. Os helicópteros são muito pesados, e as lâminas longas podem girar rapidamente. No entanto, após um certo ponto do suporte acima da velocidade do som) as lâminas do helicóptero provocarão um som de estalido devido à interacção das lâminas com os vórtices das lâminas que está a seguir.
Consistência
Drones tendem a variar muito o seu ruído durante o voo. A mudança do som do drone no tom e qualidade deve-se aos movimentos rápidos dos motores do drone e à sua rápida rampa. Para se mover pelo ar, o zangão altera a quantidade de potência emitida pelos seus motores. Este aumento e diminuição da potência pode facilmente fazer com que o zangão mude o seu passo.
Helicópteros, por outro lado, têm um som muito mais consistente. A única coisa que muda de uma perspectiva de observador estacionário é o volume do som. É pouco provável que o helicóptero faça alterações significativas à velocidade do seu rotor enquanto navega.
Perguntas mais frequentes
Aqui estão algumas perguntas frequentes sobre o voo de zangões e o ruído. Se quiser saber como pode tornar um drone mais silencioso, consulte o meu outro artigo – clique aqui – onde passo por todas as formas de tornar o seu drone muito mais silencioso.
Pode ouvir-se um zangão a voar?
Pode ouvir um zangão desde que esteja a algumas centenas de metros da sua localização. Esta distância é prolongada se o zangão estiver a voar directamente acima de si.
Quando piloto o meu ar de DJI Mavic, muitas vezes perco o drone mesmo que esteja à vista directa. Utilizo frequentemente o ruído do zangão a voar para o localizar no ar. Depois de o zangão estar a mais de aproximadamente 200 m da minha localização, não consigo localizá-lo usando apenas o som.
Um drone é particularmente fácil de ouvir quando está a fazer rápidas mudanças de aceleração e ajustes direccionais. A aceleração rápida do motor cria o som característico do zangão em movimento, que é muito mais fácil de ouvir à distância.
Que tipo de ruído faz um zangão?
Drones pode fazer vários ruídos que soam em qualquer lugar desde um enxame de abelhas até um zumbido de baixa frequência. O tipo de ruído que um zangão faz depende do tamanho da hélice e do tamanho do zangão.
Uma hélice maior que gira lentamente criará um ruído de frequência inferior ao de um zangão mais pequeno com uma hélice menor.
A palavra final
Neste artigo, investigámos a diferença entre o som de um zangão e de um helicóptero. Os zangões são particularmente leves e, portanto, fazem menos barulho do que um helicóptero. Um helicóptero precisa de se mover e deslocar muito ar para permanecer no ar. Esta potência extra necessária cria vórtices, e a interacção dos vórtices com as pás do helicóptero produz o som característico de batida.