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lunes, 20 de septiembre de 2021

Prueba de vuelo del DG600: La relación entre el ángulo de incidencia y el centro de gravedad...

 Hola


Abro esta entrada para hablar de la prueba de vuelo del DG600 tras motorizarlo como ya mostré en el anterior hilo y también para hablar de la relación entre el centro de gravedad y el ángulo de incidencia de las alas respecto al estabilizador, que casi me da un buen disgusto...

Resumen de la prueba de vuelo del DG600

Busqué un día despejado para ir con el avión al campo de vuelo. Fuí a primera hora con el fin de evitar el calor, las moscas y también a los compañeros. Estos últimos, en los días de estreno, son poco aconsejables. Al menos en mi caso dado que me pongo nervioso y puede ocurrir que se me olvide alguna cosa importante.

El avión tenía el centro de gravedad en el sitio que indica el fabricante con un plomito de 60 gramos. Había medido el ángulo de incidencia de las alas respecto al estabilizador y lo había dejado en 1,5 grados (eso, al menos, era lo que yo creía).




Así que, sin más, tras las comprobaciones de rigor, tomo el avión con la mano derecha (pesa sus 4 kilos) y lo echo al aire. El avión se encabrita de mala manera y me da tiempo a picarle para lograr un vuelo más o menos estable. No iba bien. Tras conseguirlo dominar me lo traigo de vuelta y decido poner más plomo.

Repetí estos lanzamientos hasta cuatro veces, añadiendo siempre plomo al morro. Al final logré que el avión volase. No me gustaba cómo lo hacía. Se elevaba muy despacio a pesar de llevar el motor a tope (sabía que no iba sobrado, pero aquello era exagerado), tenía mucha inercia en los giros. Tenía que hacerlos muy ámplios porque amagaba con meter el ala.... afortunadamente pude siempre aterrizarlo sin mayor contratiempo y decidí llevármelo a a casa para ver con detalle lo que había pasado.

Una vez en casa, monto el avión y veo que el centro de gravedad está ahora con el plomo añadido, 18mm por delante de donde indica el fabricante... esto es síntoma de que algo estaba haciendo muy pero que muy mal....

Vuelvo a medir el ángulo de incidencia y veo que me sale, más o menos, 5 grados... es tan elevado que no entiendo ni siquiera cómo he podido controlar el avión... la verdad es que se ha salvado de milagro....

Un breve apunte sobre el centro de gravedad y el ángulo de incidencia

No quiero dar aquí una charla sobre aerodinámica porque, entre otras cosas, mis conocimientos son limitados.. pero creo que un apunte sobre la relación entre el ángulo de incidencia y el centro de gravedad es conveniente.

Grosso modo, el diseñador de un avión recomienda que las alas tengan un ángulo de incidencia respecto al estabilizador y el centro de gravedad en un determinado punto. Se supone que si el fabricante es serio ( y Tangent Multiplex lo es) éste ha hecho muchas pruebas empíricas y con ellas recomienda ambos parámetros.

En el caso del DG, el ángulo de incidencia es de 1.5 grados y el CdG tiene que estar a 78mm del borde de ataque en la raíz del ala.




Así pues... si dejamos fijo el centro de gravedad:

  • Si el ángulo de incidencia es mayor, el avión se encabritará (mi caso). Tendrá exceso de sustentación, y hay que hacer que pique y, si queremos que vuele llano, hay que añadir plomo al morro para desplazar el CdG hacia adelante.
  • Si el ángulo de incidencia es menor, el avión tendrá menos sustentación, habrá que encabritarlo y habría que quitar plomo para hacerlo volar plano.

Desde luego es mejor la primera opción. Los ingleses dicen que un avión con el CdG adelantado vuela mal... y que uno con el CdG retrasado vuela sólo una vez... ahí lo dejo.

Por supuesto, si se tiene un avión con un estabilizador pendular, esto es mucho más fácil. En estos casos sólo hay que asegurarse poner bien el CdG porque la incidencia se ajusta solita a la posición de dicho CdG.... por eso me gustan a mí los estabilos pendulares.... 


La solución para el DG600

Para solucionar esto, la mejor opción es poner el estabilizador con el ángulo correcto... en principio la base del estabilo en el fuselaje es tosca...




Hago una cuña con un trozo de contrachapado...


Pero al colocarla veo que el estabilo se mueve de un lado a otro porque no está bien asentada sobre el fuselaje... así que echo mano de los programas de diseño y me dispongo a hacer una pieza que encaje como un guante....



Y la imprimo con la impresora 3D


Y veo cómo encaja en la base del estabilo... como un guante...



Cuando monto el estabilizador veo que queda muy bien integrado....




Hago varias de ellas con diferentes ángulos. Los números de las piezas indican los grados que se quitan de incidencia al ala del avión respecto al estabilizador...

Dado que medí la incidencia de 5 grados, comenzaré con la de 3,5 grados para que quede una incidencia real de 1.5 grados, que es la que recomienda el fabricante.

El pasado sábado fui al campo de vuelo y, por supuesto, solo, a primera hora, sin gente y sin moscas, eché el avión al aire. Ahora es otro... sólo toqué dos puntos el trim a picar. El avión vuela de fábula. Ya no tiene esa inercia tan desagradable, la velocidad de entrada en pérdida se ha reducido mucho, ha aumentado la velocidad.... y sube con más alegría... vamos... la noche y el día...

Espero mi experiencia os sirva 

Saludos

miércoles, 7 de julio de 2021

Motorización de un velero a escala - El DG600

 Hola


Hace ya algún tiempo comenté cómo restauré un DG600 que me regalaron y que estaba en muy mal estado.


Tras muchas horas de trabajo, el resultado fue éste





Lo que más me gustó de la restauración es cómo dejé la cabina



El avión vuela muy pero que muy bien... pero no tiene motor... esto significa que, cuando hay mucha gente remolcando en el club, se pueden producir situaciones de riesgo, dado que cuando el avión pide pista puede que no esté disponible... así que hay que poner un motor en el morro.. pero claro... en este avión no se puede poner un motor al uso, con cono y hélice plegable... hay que buscar otra solución...


... y la solución viene por usar algo que he visto en China... ejes de barco RC... también llamadas "bocinas" de barco...




Estos ejes tienen en común una junta cardan para su acople al motor y un eje de 4 mm y sólo se puede elegir el diámetro  y la longitud del eje de nuestro motor... 

En este caso he escogido un eje de motor de 5mm y una longitud de 130mm




El motor que le voy a poner es un 35 58 1100kV que admite hasta 70 amperios. Ni mucho menos voy a alcanzar esta cifra. Pondré una hélice de 13x7 y el consumo quedará, para 3S, en torno a 53 amperios. Esto hace que la potencia sea de unos 588 W aproximadamente.... teniendo en cuenta que el peso del avión estará por debajo de los 4 kg, la relación peso potencia será suficiente para moverlo con soltura sin ser un hotliner... que tampoco es la intención.... Como variador uno de 60A es más que suficiente...






Lo primero que hay que hacer es vaciar la zona donde se ubicará el conjunto motor... es cuestión de alicates y tenazas para quitar la madera y de dremel con lijadora para "aplanar" las superficies....




El diseño de la cuaderna parallamas lo hago con AutoCAD... como no sé bien cuáles son las medidas definitivas de dicha cuaderna, hago varias para probar...


Y lo que hago es, con Fusión 360, las piezas en 3 dimensiones....



A continuación, con Cura, hago los modelos imprimibles con impresora 3D


Aquí tenemos los resultados...



Y aquí vemos cómo quedan en el avión la tercera más grande...



Y aquí se presentan las dos cuadernas más grandes... las dos más pequeñas no valen... pero para eso se ha hecho así... es más fácil imprimirlas y probar que hacerlas en contrachapado finlandés y probar.... y también es más barato... ¿Por qué no decirlo?



El paquete de China llegó en dos semanas... y aquí tenéis la primera sorpresa


Me mandan un porrón de tornillos allen de métrica tres.... cuando la rosca del agujero es de métrica 4.... ya sabéis... controles de calidad de la zona...

En cualquier caso, lo más importante es que el tubo que aloja los dos rodamientos y el eje de transmisión son bastante rectos, lo suficiente para asegurar un buen funcionamiento del conjunto

Aquí tenéis una foto presentando cómo quedará el conjunto



El sistema tiene un prisionero con dos resaltes para asegurar que la hélice del barco vaya solidaria al eje, así como una arandela de un plástico que parece teflón... esto es porque hay que asegurar la estanqueidad del conjunto en un barco y porque el prisionero presiona al rodamiento si no se pusiese esta arandela... 


En este montaje he tenido que cambiar la posición de dicho prisionero porque la hélice "tira" en vez de "empujar" el eje... por supuesto, para que el prisionero haga bien su trabajo hay que rebajar un poquito con el minitaladro el eje...




La junta cardan o junta universal tiene una calidad.... bueno... adecuada... ya que tiene un poco de juego, aunque no es para preocuparse....




El acoplamiento de la hélice al eje lo he tomado de una antigua motorización de un avión F5J, pero aquí las opciones son muchas....




Aquí tenéis el conjunto visto desde arriba ya colocado y pegado en el avión. He sustituido la cuaderna hecha con impresora 3D por una cuaderna de contrachapado finlandés de 5mm...

Es muy importante asegurar que la junta cardan tiene el menor ángulo posible... vamos, que quede el eje del motor lo más alineado posible con el eje de transmisión... así que para ello he cogido un resto de una caña de pescar y lo he puesto sobre la junta para asegurarme que el cardan queda con un ángulo de cero grados...



El eje del motor visto desde fuera queda así...



El gancho de remolque queda por encima del eje del motor.

He puesto una mezcla a la radio para que el motor no se ponga en marcha hasta que se haga la suelta del remolque...

Sí, si, no es muy ortodoxo ni real... pero os aseguro que se disimula muy bien... como ejemplo os pongo una foto del DG300 que lleva una motorización similar...




En cuanto a pesos... aquí la gran sorpresa... el avión pesaba en orden de vuelo antes de motorizarlo 3.867 gramos y tras la motorización 3.886 gramos... esto es porque llevaba un montón de plomo para equilibrarlo y se ha sustituido por el motor, el variador y la batería... y no sólo eso... también se ha eliminado peso quitando contrachapado y cuadernas que ya no hacen falta....


En cuanto a la potencia del motor... con 3S y una batería de 2.200mAh he obtenido 570W frente a los 588W previstos.... potencia suficiente para subir bien el avión e incluso lanzarlo a mano... pero no será, ni mucho menos, un hotliner...


Bueno... a ver si puedo estrenarlo pronto...


Saludos











lunes, 30 de marzo de 2020

Cómo rehacer un fuselaje de fibra: El DG600

Hola

Hace ya tiempo publiqué la reconstrucción de un DG600 de Multiplex. Un avión que tenía el fuselaje en muy mal estado.

Tras la reconstrucción vi que el avión volaba muy bien, pero me pareció que había quedado muy pesado... y, por supuesto, era por la cantidad de parches que llevaba el fuselaje. Reconstruirlo había supuesto hacer cuatro canutos de fibra de carbono que, junto con el epoxi para pegarlos, supuso un notable aumento de peso...

Es cierto que este avión, como todos los de este fabricante, salen pesados (ojo, esto no significa que vuelen mal, más bien todo lo contrario), pero vi que había una forma de aligerarlo, así que me puse manos a la obra....

Lo primero, antes que nada, es ver dónde se puede eliminar peso...

Con una báscula de cocina compruebo que el avión pesa 4.100 gramos, de los cuales en plomo se van 581 gramos... la conclusión es sencilla... hay que aligerar el fuselaje de forma drástica...

Lo primero es ir a por el estabilizador, que es macizo. Quito el termorretráctil y elimino material con una sierra de pelo.... tras poner de nuevo el plástico, a trasluz, queda así...


Bueno, pues ahora algo que da mucha "cosa" hacer: Serrar el fuselaje.... sólo me quedo con la deriva y con la parque que va hasta poco más allá del borde de salida del ala....

Éste es el sobrante que me quito de encima...

Pesa una barbaridad....

Ahora me hago con un tubo de carbono hueco de 30mm de diámetro exterior, 28mm de diámetro interior y una longitud que respete la distancia entre el estabilizador y el ala...

Y me hago una pieza como ésta...


Esta pieza la pegaré en el interior del fuselaje más adelante...

Pego la deriva al tubo de carbono... y queda tal que así...



Ahora hago una tapa de contrachapado finlandés de 5 mm para pegar en el fuselaje que permita la salida del tubo de carbono...


Pego esta pieza y refuerzo la misma al fuselaje por el interior... para ello empleo restos de contrachapado finlandés de 5 mm que empleé para hacer la tapa...


Construyo a continuación estas piezas....



Que servirá para sujetar el tubo de carbono por delante... pero hay que asegurarse de que se respeten los ángulos del estabilizador y de que todo quede bien centrado... así que con un nivel y con el espacio suficiente monto este tinglado para asegurar el paralelismo del estabilizador y el ángulo de 1,5 grados de las alas, que es el anunciado por el fabricante...






El mando de dirección y el cable del servo de profundidad ( que va en la deriva) los saco por el tubo de carbono... aprovecho para dejar bien pegado la pieza y el tuvo al fuselaje...





Cuando quito las alas el fuselaje queda así...

Evidentemente, así podría ya volar, pero ya que estamos vamos a dejarlo bien bonito....

pego tiras de poliestireno a lo largo del tubo de carbono, lijo suavemente y cuando veo que está ya listo pongo una tela de fibra de vidrio de 18 gramos... bueno, en realidad fueron tres... muy finas... antes de pintar quedó así...


 Ahora queda sólo pintar y poner pegatinas... elimino las pegatinas antiguas y le doy un par de manos con un spray de pintura blanca satinada...

Queda así



La bayoneta original es de acero macizo de 12 mm de diámetro... ya que tenía que comprar el tubo de carbono para el fuselaje compro otro de este diámetro y lo relleno con mechas de carbono y con una camisa de cobre....




La diferencia de peso entre ambas es notable...



En primer plano, la de acero, en segundo plano, la de carbono....

La diferencia de peso: Acero 252 gramos, Carbono 86 gramos... tela marinera...

Ahora imprimo unas pegatinas autoadhesivas...


Y aplico tres capas de barniz transparente porque si no se hace, las letras se irán....



Ya está listo para la decoración final...

El avión queda así...





El avión está listo para el estreno. Ha pasado de 4.100 gramos a 3.867 gramos. Ha perdido 238 gramos por el camino... No sé si se notarán, lo que sí que comento es que, desde el punto de vista de su estética, el avión ha ganado muchísimo.

Ahora a esperar al estreno.. que irá para largo...

Saludos a todos