Latanie dronem zimą na swoje niewątpliwe uroki, ale zarazem nasza maszyna jest narażona na dodatkowe czynniki takie jak wilgoć wpływająca na elektronikę oraz niskie temperatury, które negatywnie wpływają na baterie litowo-polimerowe i litowo-jonowe (więcej tutaj). Połączenie wilgoci i niskiej temperatury może dać dodatkowy efekt w postaci oblodzenia śmigieł. Kiedy może do tego dojść?

Osobiście przekonałem się ostatnio, że do oblodzenia śmigieł może dojść dosłownie na 5-10m nad ziemią po 10 minutach lotu a wszystko to podczas lotów po kwadracie w ramach szkolenia UAVO (VLOS).

Okazuje się, że przy bardzo sprzyjających warunkach do oblodzenia może dojść nawet przy samej ziemi. Prognoza pogody wg meteo.pl w tym dniu (czwartek 08.02. około godziny 12-14) wyglądała następująco:

Na co warto zwrócić szczególną uwagę?

• temperatura powietrza w tym dniu była na granicy 0 stopni (odczuwalna sporo niższa przez wilgoć, ale realnie 0 lub -1 przez cały dzień);
• przez całą dobą (od dnia poprzedniego przez cały czwartek i noc z czwartku na piątek) były zapowiadane intensywne mgły, a więc wilgotność powietrza przez cały dzień była bardzo wysoka;

Sugerowany opad śniegu przez cały dzień wystąpił tylko rano i nie miał specjalnie związku z całą sytuacją. Kluczem jest jednak temperatura wynosząca przy ziemi koło 0 stopni oraz bardzo duża wilgotność powietrza. Wystarczyło unieść drona do góry (szkoleniowy DJI Phantom 2). Osiadające krople wody zawarte w powietrzu plus duża prędkość obrotu łopat śmigła spowodowały szybkie zamarzanie wody na ich powierzchni.

Na szczęście narastająca warstwa lodu pojawiającego się na łopatach nie zdążyła wpłynąć negatywnie na przebieg lotu. Po około 10 minutach latania na wysokości maksymalnie 15m od ziemi dron wylądował bez problemu a oblodzenie śmigieł zostało zauważone dopiero po lądowaniu. Tak czy inaczej – w przypadku dopuszczenia do dalszego obladzania śmigieł lot mógłby skończyć się dużo gorzej. Czemu? Bo oblodzenie jest dość groźnym zjawiskiem znanym od dawna w lotnictwie:

• zmienia się kształt profilu łopaty śmigła a wraz z nim wzrastają opory kształtu, w konsekwencji spada siła nośna generowana na śmigle, a regulator musi zwiększać obroty by zapewnić dalszy stabilny lot (rośnie zatem zużycie energii na zasilanie drona);
• dodatkowa warstwa lodu to dodatkowa masa zmieniająca wyważenie łopat, to dalej przekłada się na większe wibracje wału silnika i jego szybsze zużywanie się;

Jakie mogą być bezpośrednie konsekwencje długotrwałego lotu z oblodzeniem śmigieł drona?

• wzrost zużycia prądu a więc krótszy czas lotu;
• narastające wibracje i możliwość uszkodzenia zarówno samego śmigła jak i silnika wprowadzonego w wibracje nierównomiernym wyważeniem łopat;
• spadająca wydajność układu napędowego, odczuwalnie mniejsza moc i prędkość lotu;

Jak sobie z tym radzić?

Samoloty latające na dużych wysokościach mają specjalnie czujniki oblodzenia i systemy zapobiegania takim oblodzeniom. Ciężko jednak o tak zaawansowane rozwiązania w prostych dronach. Na ratunek mogą przyjść jednak najprostsze rozwiązania np. hydrofobowy impregnat do szyb samochodowych (zasugerowany przez jednego z czytelników na FB – dzięki!). Nałożony na śmigła (tudzież szybę auta) pokrywa je niewidoczną powłoką zabezpieczająca przez „przylepianiem się” cząsteczek wody. W zamierzeniu kropelki wody mają spływać po powierzchni nie przylegając do niej więc teoretycznie nie ma szans na powstanie również lodu na śmigle.

Jeśli ktoś z Was przetestuje ten sposób – dajcie znać!