Unidade III · Aplicação Fitossanitária

Por que a aplicação aérea exige uma lógica de regulagem completamente diferente da aplicação terrestre?

Aula 12. Aplicação Aérea (aviões e drones)

Prof. Dr. Anísio da Silva Nunes

Tecnologia de Aplicação de Produtos Fitossanitários

UNEMAT · Agronomia · Tangará da Serra

?

Ponto de partida

Em que situações a aplicação aérea é tecnicamente mais vantajosa que a aplicação terrestre, e em quais não é?

Ao final desta aula, você será capaz de

Objetivos de aprendizagem

01

Comparar modalidades

Julgar vantagens e limitações da aplicação aérea frente à terrestre.

02

Dominar o voo

Relacionar altura, faixa e velocidade à qualidade da aplicação.

03

Controlar a deriva

Ligar o risco de deriva aos cuidados operacionais aéreos.

Não é aplicação terrestre no ar

Quatro traços de lógica própria

Tx

Volume

Taxa reduzida

5 a 40 L/ha no avião, contra 50 a 200 L/ha no terrestre.

Gt

Espectro

Gota ajustada

Espectro pensado para liberar a metros de altura, não a centímetros.

Op

Operador

Autonomia própria

No drone, o operador atua remotamente, desconectado da máquina.

Cl

Clima

Janela única

Quando a janela fecha, fecha para toda a frota da região ao mesmo tempo.

Panorama da aviação agrícola

A segunda maior frota do mundo

2.352

aeronaves agrícolas tripuladas em 2021, segundo o SINDAG

2ª

maior frota aeroagrícola do mundo, atrás dos Estados Unidos

10.000

potencial estimado de aeronaves em operação no país

Três marcos que persistem

A história em três frentes

1

1947, em Pelotas: controle de gafanhotos inicia a aviação agrícola no país

2

1950: Patrulhas de Tratamento Aéreo distribuem BHC na cultura do café

3

1956, no litoral paulista: aplicação aérea contra a sigatoka na banana

4

As três frentes seguem vivas: pragas anuais, doença foliar, cultura perene

Plataformas distintas

Três aeronaves, três lógicas

Av

Asa fixa

Avião agrícola

Alta capacidade, exige pista; 150 a 200 km/h, faixa de 18 a 32 m.

He

Asa móvel

Helicóptero

Opera sem pista, gera gota mais grossa, com custo operacional maior.

Dr

RPA

Drone

Pousa na vertical, o downwash conduz a gota, ideal em pequena escala.

Aeronave de asa fixa

Avião agrícola em duas categorias

Categoria	Potência do motor	Capacidade de carga
Aeronave leve	Abaixo de 300 HP	Abaixo de 1.000 L
Aeronave pesada	300 a 1.200 HP	1.000 a 3.000 L

A velocidade de estol (65 a 100 km/h) define o limite da curva no fim do tiro.

Velocidade menor, gota maior

Helicóptero e avião lado a lado

Helicóptero

DMV 405 µmMenor velocidadeMenos deriva

Bell 206B, pontas D10 Core 46, 20 psi, 30 L/ha.

Avião

DMV 255 µmMaior velocidadeMais deriva

Air Tractor 502B, pontas CP-11TT, 30 psi, 50 L/ha.

Relatório de campo

DMV registrado no Bell 206B

Relatório do Bell 206B apresentando DMV de 405 micras.

Fonte: TECNOLOGIA DE APLICAÇÃO DE CALDAS FITOSSANITÁRIAS

Aeronave remotamente pilotada

Classes de RPA pela ANAC

Classe	Peso máximo de decolagem	Observação
Classe 1	Acima de 150 kg	Maior exigência regulatória
Classe 2	Acima de 25 kg até 150 kg	Categoria intermediária
Classe 3	Até 25 kg	A mais comum na agricultura

A Resolução ANAC 710/2023 classifica o RPA como Classe 3 na aplicação sobre área desabitada, em linha de visada e abaixo de 400 pés.

Do tanque à gota

O caminho da calda no avião

1

A calda desce do hopper por gravidade

2

A bomba centrífuga pressuriza a linha

3

A calda segue pela barra de aplicação

4

A ponta fragmenta o líquido em gotas

5

O vento relativo faz a quebra secundária

Sistema simples, regulagem exigente

Componentes que definem a aplicação

Hp

Reservatório

Hopper

Tanque em fibra de vidro, com abertura superior para carregar sólidos.

Bc

Recalque

Bomba centrífuga

Acionamento eólico, hidráulico ou elétrico; baixa pressão nas pontas.

Ta

Segurança

Tampa de alijamento

Descarrega toda a carga em emergência, sem equivalente no terrestre.

Componente do reservatório

Agitador do tanque de calda

Agitador hidráulico com sistema de Venturi utilizado nos tanques de pulverizadores.

Fonte: Proteção de plantas

Dois modos de fragmentar

Ponta hidráulica e atomizador rotativo

Ponta hidráulica

Energia de pressão15 a 40 L/haMaior entupimento

Espectro varia com modelo, pressão e ângulo da ponta.

Atomizador rotativo

Energia centrífuga5 a 20 L/haMenor entupimento

Controle por pressão mais VRU; espectro estreito e uniforme.

Ponta hidráulica em três grupos

Como cada ponta forma a gota

Jc

Turbilhonamento

Jato cônico

Série D da TeeJet, disco e difusor geram o giro do líquido.

Jp

Vazão por cor

Jato plano comum

CP-11TT, com ângulos de 20°, 40° e 80° indicados no corpo.

Ji

Defletor

Jato plano de impacto

CP-03 ajusta vazão e gota em 30°, 55° ou 90° sem trocar a peça.

Só o ajuste do defletor

A ferramenta mais subestimada

+13%

de ganho na faixa efetiva ao passar de 30° para 90°

−28%

de redução no DMV no mesmo ajuste do defletor

19 a 21,5 m

faixa efetiva no Ipanema EMB-203, sem trocar a ponta

Túnel de vento, Universidade de Nebraska

Seis atomizadores comparados

Modelo	Rotação (rpm)	DMV (µm)	Gotas < 100 µm	Classe
ASC-A10	2.334	206	15%	Fina
TA-88D-8	2.360	231	12%	Fina
Microbell	1.742	225	12%	Fina
Microspin	1.780	257	12%	Média
Stol	2.161	174	20%	Fina
Travicar	1.488	208	17%	Fina

Ensaio a 6,0 L/min, 180 km/h e pás a 75°. Menor amplitude relativa significa espectro mais uniforme.

Classificação do espectro de gotas

Pontas de referência do espectro

Pontas de referência usadas para classificar o espectro de gotas entre as classes MF, F, M, G, MG e EG.

Fonte: ENTENDENDO A TECNOLOGIA DE APLICAÇÃO

Calibração do atomizador

Da taxa à vazão da barra

FórmulaVazão da barra (L/min) = (taxa L/ha × velocidade km/h × faixa m) ÷ 600

Com os dados da operação(12 × 220 × 24) ÷ 600

Taxa de aplicação: 12 L/haVelocidade de voo: 220 km/hFaixa efetiva: 24 m

Resultado 105,6L/min

O ar contra a uniformidade

Vórtice de ponta de asa e de hélice

Vórtice de ponta de asa

Nas extremidadesArrasta as gotasBarra a 70 a 80%

Winglets e ag-tips reduzem a intensidade e ampliam a faixa.

Vórtice de hélice

Região centralConcentra a nuvemAfastar da fuselagem

Pontas centrais ficam longe da fuselagem para não suspender a gota.

Simulação CFD

Vórtices do rotor e da asa

Vorticidade simulada: vórtice de ponta de asa, vórtice central e esteira de turbulência.

Fonte: Documentos

Ponto de atenção

Barra assimétrica não é defeito

“

No Ipanema, 16 pontas à esquerda, 6 no centro e 20 à direita compensam a turbulência da hélice.

Valores de referência

As três plataformas em números

Parâmetro	Avião	Helicóptero	Drone
Velocidade	150 a 200 km/h	60 a 120 km/h	7 a 28 km/h
Altura	3 a 8 m	3 a 6 m	2 a 5 m
Taxa típica	5 a 40 L/ha	15 a 50 L/ha	5 a 20 L/ha
Faixa efetiva	18 a 32 m	Variável	4 a 10 m
Capacidade por dia	Mais de 500 ha	200 a 400 ha	50 a 150 ha
Exige pista	Sim	Não	Não

A altura mais decisiva do que parece

Air Tractor 502 e Ipanema 202

Air Tractor 502

Altura 4 a 8 mMelhor a 8 mFaixa 28 a 32 m

Ampliar a faixa gerou ganho operacional de 12,5%.

Ipanema 202

Altura 3 a 6 mAltura não decisivaFaixa 18 a 22 m

O ganho de 18,2% veio da largura da faixa, não da altura.

Conceito-chave

Faixa efetiva, não faixa total

“

Só a região com depósito suficiente conta; a distância entre passadas se calcula sobre essa faixa.

Taxa de aplicação aérea

A conta que fecha o ciclo

FórmulaTaxa (L/ha) = vazão total (L/min) × 600 ÷ (velocidade km/h × faixa efetiva m)

Com os dados da operação105,6 × 600 ÷ (220 × 24)

Vazão total da barra: 105,6 L/minVelocidade de voo: 220 km/hFaixa efetiva: 24 m

Resultado 12L/ha

Clima é critério de interrupção

A janela meteorológica

Parâmetro	Limite	Observação
Vento	3 a 10 km/h	Rajada tolerável até 15 km/h
Umidade relativa	Acima de 55%	Faixa ideal de 60 a 95%
Temperatura	Abaixo de 30°C	Evitar as horas mais quentes
Vento fraco	Abaixo de 3 km/h	Risco de inversão térmica

O intervalo de 3 a 6,5 km/h é o mais favorável em campo.

Medição em campo

Instrumento da janela meteorológica

Termohigro-anemômetro Kestrel 3000.

Fonte: Tecnologia de Aplicação de Defensivos

Quando o ar fica preso

Inversão térmica sob três olhares

Oq

O que é

Ar frio preso

Camada fria junto ao solo presa sob ar mais quente, sem vento.

Sn

Sinal de campo

Nuvem que fica

O piloto entra na névoa do tiro anterior; a fumaça corre rente ao solo.

Rc

Por que é grave

Gota suspensa

A gota fina não sedimenta e percorre quilômetros até outro alvo.

Temperatura e umidade em um índice

Delta T e a decisão de voar

Delta T (°C)	Condição	Implicação prática
Abaixo de 2	Inadequado	Inversão térmica, UR acima de 95%, gota suspensa
2 a 8	Adequado	Janela ideal de aplicação
8 a 10	Marginal	Evaporação significativa, usar gota maior
Acima de 10	Não recomendado	Evaporação intensa, deriva por redução do diâmetro

A gota certa para o momento

Classe de gota conforme o clima

F1

Frio e úmido

Muito fina ou fina

Temperatura abaixo de 25°C e umidade acima de 70%.

F2

Intermediário

Fina ou média

Temperatura abaixo de 28°C e umidade acima de 60%.

F3

Quente e seco

Média ou grossa

Acima de 28°C e umidade abaixo de 60%; compense o volume.

Classe de gota na planta

Cobertura foliar por classe de gota

Cobertura das folhas nos terços da planta de soja conforme a classe de gotas (Grossa, Média, Fina, Muito Fina).

Fonte: ENTENDENDO A TECNOLOGIA DE APLICAÇÃO

Duas perdas, dois destinos

Deriva endógena e exógena

Deriva endógena

Dentro da áreaCai no soloProduto não retido

Fração que a planta não retém, depositada na própria área tratada.

Deriva exógena

Fora da áreaLevada pelo ventoDano a vizinhos

Fração carregada pelo vento para fora da área de pulverização.

O que separa o drone do avião

Downwash é o divisor de águas

“

O ar descendente dos rotores conduz a gota ao dossel e forma o vórtice cônico que define a deposição.

Efeito do rotor do drone

Downwash formando o vórtice

Drone agrícola em operação de pulverização, com a área de deposição demarcada.

Fonte: Documentos

O drone tem regras próprias

Três particularidades do RPA

Ma

Massa variável

Peso cai no voo

À medida que a calda sai, o downwash muda e a faixa se altera.

Gg

Geradores de gota

Ponta ou atomizador

A ponta adaptada cede lugar ao atomizador rotativo, mais uniforme.

Fx

Faixa real

Sem valor de catálogo

Cada drone precisa da faixa avaliada nas condições reais de uso.

O que amplia e o que estreita

Efeitos sobre a faixa de deposição

Variável	Efeito sobre a faixa
Aumento da altura	Amplia a faixa, até a saturação do modelo
Gota mais fina	Amplia a faixa, por maior arraste
Gota mais grossa	Estreita a faixa, o peso vence o vento
Aumento da taxa	Amplia a faixa, por menor DMV
Velocidade de voo	Efeito variável conforme modelo e alvo

O que a pesquisa mostra na soja

O drone se equipara ao terrestre

10 L/ha

por drone igualam o tratorizado a 80 L/ha nos estratos superior e médio

1,9×

maior depósito no terço inferior, onde o percevejo se concentra

< 30%

severidade de ferrugem, sem diferença para o pulverizador terrestre

Comparação de tecnologias

Depósito de calda por altura da planta

Depósito de calda em folhas de três alturas da planta de soja, comparando tecnologias de aplicação.

Fonte: Documentos

Aviação tripulada é serviço especializado

Três figuras técnicas na operação

Pa

Habilitação

Piloto agrícola

Formado por curso credenciado, conduz a aeronave.

Te

Execução

Técnico executor

Especializado em aviação agrícola, acompanha a operação.

Rt

Responsável

Engenheiro agrônomo

Assina a receita e supervisiona a aplicação.

Curso obrigatório para o drone

CAAR em três módulos

Módulo	Conteúdo	Carga horária
Módulo 1	RPA, mercado, legislação, boas práticas	4 h
Módulo 2	Pragas, agrotóxicos, gota, deriva, meteorologia	16 h
Módulo 3	Componentes, planejamento, segurança, calibração	4 h
Prova	Avaliação final	4 h
Total	Carga horária mínima	28 h

Quatro órgãos, camadas distintas

Quem regula o drone agrícola

An

Voo

ANAC

Regula a operação; cadastro no Sisant para RPA acima de 250 g.

At

Frequência

Anatel

Homologa o equipamento quanto à comunicação de rádio.

De

Espaço aéreo

DECEA

Autoriza o voo pela plataforma Sarpas.

Mp

Produto

MAPA

Regula a aplicação pela Portaria 298/2021; registro no Sipeagro.

Federal versus estados

Distâncias mínimas de área sensível

Origem	Distância mínima	Aplicável a
Federal, aviação tripulada	250 a 500 m	Avião e helicóptero
Federal, Portaria 298/2021	20 m	Drone
Paraná, ADAPAR 129/2023	50 m	Drone
Mato Grosso, Decreto 452/2023	90 m	Drone

Em Mato Grosso prevalece a norma estadual, mais restritiva: 90 m equivalem a 4,5 vezes a exigência federal.

A aviação não aplica só calda

Aplicação aérea de sólidos

Fe

Cobertura

Fertilizante

Correção em pastagem, cana e arroz; a ureia gira em 0,7 kg/L.

Se

Semeadura aérea

Semente

Pastagem e arroz pré-germinado, com estrutura abaixo de 1 mm.

Is

Silvicultura

Isca formicida

Sobretudo em eucalipto; o difusor define a largura da faixa.

A decisão é técnica, não ideológica

Avião, drone e terrestre

Critério	Avião	Drone	Terrestre
Capacidade por dia	Mais de 500 ha	50 a 150 ha	Alta em bom solo
Solo encharcado	Sem restrição	Sem restrição	Alta restrição
Amassamento	Nenhum	Nenhum	2 a 7% na soja
Risco de deriva	Alto	Moderado	Baixo
Taxa típica	5 a 40 L/ha	5 a 20 L/ha	50 a 200 L/ha
Custo por hectare	Moderado a alto	Alto	Baixo a moderado

Ensaio a campo com drone

Parcelas de soja pulverizadas por drone

Parcelas com plantas de soja pulverizadas com drone, com duas taxas de aplicação e dois fungicidas.

Fonte: Documentos

Para onde caminha o setor

Tendências da pulverização aérea

El

Carga elétrica

Bico eletrostático

A diferença de potencial direciona a gota à planta, já com fornecedor nacional.

Rt

Posição

RTK e DGPS

Posicionamento centimétrico guia o tiro e evita sobreposição.

Tv

Dose no espaço

Taxa variável

O mapa de prescrição ajusta a taxa por posição no talhão.

If

Qualidade

IFD da faixa

A inspeção da faixa de deposição corrige falhas e amplia a largura.

?

Retome a pergunta

Em que situações a aplicação aérea é tecnicamente mais vantajosa que a aplicação terrestre, e em quais não é?

Responda agora com o que você viu na aula.

Encerramento

A diferença para a aplicação terrestre não está na facilidade, está em quais variáveis o agrônomo precisa dominar para que a aplicação funcione.