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.

Onde esta aula entra na cadeia

Da Aula 11 para a plataforma aérea

As Aulas 09 a 11 deixaram pronto

O espectro e a pontaA calibração terrestreAs tecnologias de otimização

Toda a lógica terrestre já está montada; no ar ela não se aplica igual.

Esta aula entrega

Avião, helicóptero e droneFaixa efetiva e alturaA janela de voo

Fecha o terceiro e o quarto elo por outra plataforma: gota e deposição no ar.

O caminho desta aula

Seis blocos, do avião ao drone

A Uma lógica de voo própriaB O sistema de pulverização aéreoC Aerodinâmica e regulagemD A janela meteorológicaE O drone agrícolaF Regulação e critério de decisão

Tratar avião, helicóptero e drone com a mesma régua é o erro mais comum.

Bloco A · Uma lógica de voo própria

Não é a terrestre levantada do chão

“

Avião, helicóptero e drone são plataformas com lógicas de voo e de deposição diferentes, e tratá-las como equivalentes é o erro mais comum de quem chega à disciplina.

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.

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

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 · regulação no Bloco F

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.

Bloco B · O sistema de pulverização aéreo

Poucas peças, regulagem exigente

“

O sistema físico do avião é simples em número de componentes, mas exigente em regulagem e manutenção.

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.

Conceito

Faixa efetiva de aplicação

“

Região da passada em que o depósito é suficiente para o controle pretendido. Só ela conta no planejamento: a distância entre passadas se calcula sobre a faixa efetiva, nunca sobre a faixa total atingida por alguma gota.

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.

Retomada da Aula 09 · a mesma norma, outro gerador de gota

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

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.

Bloco C · Aerodinâmica e regulagem

O ar da própria aeronave atrapalha

“

Vórtice de ponta de asa e vórtice de hélice são os fatores que mais comprometem a uniformidade, e nenhum dos dois aparece na regulagem de um pulverizador terrestre.

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.

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.

Antes da conta, o conceito.

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

Bloco D · A janela meteorológica

O clima é critério de interrupção

“

Na aplicação aérea, o clima não é apenas fator de risco, é critério de interrupção da operação.

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.

Retomada da Aula 04 · o mesmo índice, outra plataforma

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

Retomada da Aula 04 · classe de gota conforme o clima

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

Retomada da Aula 04 · o mesmo par, agora no ar

Endoderiva e exoderiva no ar

Endoderiva (endógena)

Dentro da áreaCai no soloProduto não retido

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

Exoderiva (exógena)

Fora da áreaLevada pelo ventoDano a vizinhos

Fração carregada pelo vento para fora da área de pulverização.

Bloco E · O drone agrícola

O drone não é o avião em miniatura

“

O drone redefine a aplicação aérea em pequena escala, mas não opera segundo a mesma lógica dos aviões.

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

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

Bloco F · Regulação e critério de decisão

A decisão é técnica, não ideológica

“

A escolha entre aplicação aérea e terrestre é econômica e agronômica, não ideológica.

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.

Retomada da Aula 04 · distâncias federais e estaduais

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 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

Para onde caminha o setor · a eletrostática da Aula 11.

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.

Para voltar ao texto

Fontes desta aula

Referência	O que sustenta
IN MAPA 2/2008	Regulamento da aviação agrícola e distâncias mínimas
Portaria MAPA 298/2021	Requisitos para aplicação com drone agrícola
ANAC · RBAC-E 94	Classes de RPA por peso máximo de decolagem
Decreto MT 452/2023	Distância mínima de 90 m em Mato Grosso
Túnel de vento, Nebraska	Comparação de DMV entre atomizadores rotativos
Embrapa · ensaios em soja	Eficácia do drone frente ao pulverizador terrestre

Texto de apoio completo da Aula 12 no site da disciplina.

O caminho que percorremos

A síntese da aula em cinco passos.

1

A aérea tem lógica própria: taxa menor e janela mais estreita

2

Vórtices da própria aeronave comprometem a uniformidade

3

A faixa efetiva, não a total, define a distância entre passadas

4

O clima é critério de interrupção, não apenas de risco

5

O downwash separa o drone do avião na deposição

?

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.

A resposta

Quando o ar vence, e quando não

“

A aérea vence quando o solo está encharcado, quando a janela é curta e a área grande, quando o dossel já fechou e o amassamento por rodas pesa, e em terreno de difícil acesso. Perde quando o alvo está no terço inferior e exige alta cobertura, quando o entorno é sensível e a distância mínima não se cumpre, e quando a taxa necessária ultrapassa o que a plataforma carrega.

Encerramento

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