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Aeroaviãozismo

Blogue feito por alguém que se entretém a estudar as leis do voo e a experimentar novos materiais e técnicas construtivas, aplicando as melhores soluções na construção de aeromodelos que voam mesmo.

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20
Jan22

Índice de assuntos

28
Dez21

Modelos fabricados no "home hangar"

Bn2 – Islander

DIMENSÕES REAIS

Envergadura     - 14,94 m
Comprimento   - 10,85 m

DIMENSÕES ESCALA 1:16

Envergadura     – 0,93 m
Comprimento  – 0,67 m
BN-2_Islander_Belgian Survey_f2.jpg

Bn-2 Islander_modelo JAS.jpg

                                    Modelo JAS

________________________________________________________________________________________________________________________________

Beaver De Havilland DHC-2

DIMENSÕES REAIS
Envergadura     - 14,63 m
Comprimento   -    9,22 m

               DIMENSÕES ESCALA 1:9                    
               Envergadura     – 1,62 m
               Comprimento    – 1,02 m

Beaver_dhc-2_foto-1.jpg

Beaver em terra_Jose Santos_26Out19.JPG

                                    Modelo JAS

  _________________________________________________________________________________________________________________

Boeing B-314 Clipper

DIMENSÕES REAIS
Envergadura     - 46,33 m
Comprimento    - 32,31 m

               DIMENSÕES ESCALA 1:29                    
               Envergadura     – 1,60 m
               Comprimento    – 1,11 m

Clipper_LakeWashington-1938.jpg

Boeing_314_Clipper_modelo JAS.jpg

Boeing 314-B_descolagem.png

Boeing_314_Clipper_modelo JAS-2.jpg

                                       Modelo JAS

___________________________________________________________________________________________________________________

Cessna Grand Caravan

DIMENSÕES  REAIS

Envergadura     -> 15,87 m

Comprimento   -> 12,67 m

                                         DIMENSÕES  do MODELO  escala 1:12

                                         Envergadura     –> 132 cm

                                         Comprimento   –> 107 cm

Cessna Grand Caravan_real-f01.jpg

                                      Cessna Grand Caravan_JAS_28Mai20.jpg

                         Cessna Grand Caravan_estreia_26Mai20_f04.jpg

___________________________________________________________________________________________________________________

CASA 212 - Aviocar

Aviocar em voo_decor_elefante.jpg

O verdadeiro e o modelo

Verdadeiro e maqueta.jpg

DIMENSÕES  do MODELO  escala 1:12

                                         Envergadura     –> 158 cm

                                         Comprimento   –> 126 cm

Aviocar_estreia 26Jun21_f10.jpg

________________________________________________________________________________

Antonov AN-2

Antonov_comparação_1.jpg

Antonov AN-2_no ar_13Nov21.jpg

10
Nov18

Construção de modelos aeromodelismo

A informação que segue tem por base conhecimentos teóricos, mas muitas das informações e desenhos originais são o resultado de observações e experiências de voo com os modelos por mim construídos. Alguns não saíram do chão enquanto outros voltaram rapidamente ao chão muito antes do que eu queria e esperava. Também se aprende e muito com os erros.

Tento assim dar resposta a perguntas simples que se levantam aos construtores caseiros. Como por exemplo, porque é que o meu modelo levanta o nariz quando acelero, ou porque é que o meu modelo tem um voo cabrado (às ondas)?

Quem compra um modelo numa loja não tem necessidade de pensar em muitos dos assuntos abordados. Outros pensaram por ele. Como se verá, identificar os problemas vai ajudar a corrigi-los da melhor maneira.

Admitindo que terei muitos erros agradeço desde já todas as contribuições que me possam dar através dos comentários. Isto é um processo de melhoria contínua.

 

  • Posição de voo

O modelo tende a voar na direção do eixo do motor. É a maior força envolvida no equilíbrio longitudinal do modelo.

 A atitude ou posição de voo depende muito do alinhamento do motor, mas pode ser a desejada pelo piloto ou apropriada a certos tipos de manobra. As duas primeiras são aceitáveis.Temos assim:

- Alinhado (voo normal); - Pendurado (voo lento); - Caído (voo cabrado).

O equilíbrio é conseguido através da posição do estabilizador e do leme de profundidade.

Figura 1_posicao de voo.jpg

Estas atitudes de voo dependem em grande parte do alinhamento do eixo do motor em relação à linha de central do modelo (que deve coincidir com a linha de voo).

 

  •   Ângulo de incidência da asa

O plano da corda da asa deve fazer um pequeno ângulo de 1 a 2 graus com o plano do eixo do movimento, para o perfil plano-convexo. Desta forma cria-se a sustentação necessária ao voo nivelado.

Figura 3_voo nivelado.jpg

  Esta afinação faz-se muito facilmente em oficina com um dispositivo com nível de bolha de ar (meia bolha de desvio).

 

  • Perfil da asa

Um perfil fácil de fabricar e razoavelmente eficiente para um modelo de treino, é o plano-convexo do tipo mostrado abaixo (Clark Y):

Figura 3_perfil de asa.jpg

  •  Diedro da asa

Dar um ângulo de diedro entre a asa direita e a asa esquerda. Facilita o equilíbrio lateral, em particular para modelos sem “ailerons”.

 Figura 4_diedro da asa.jpg

  Para modelos com apenas 3 canais (sem ailerons ) um ângulo funcional encontra-se em cerca de 12 graus.

Figura 5_diedro da asa.jpg

 Enflechamento (angulo das duas metades da asa)

Dar um ângulo entre a asa esquerda e a asa direita no plano de voo e no sentido do movimento, facilita o alinhamento com a direção de voo, porque se equilibram as resistências ao avanço entre as duas metades se uma estiver mais avançada do que a outra.

Figura 6_enflechamento da asa.jpg

  • Estabilidade longitudinal

A estabilidade longitudinal pode ser avaliada por um parâmetro chamado coeficiente de estabilidade longitudinal que designamos aqui por Vestab.

Figura 7_formula da estabilidade.jpg

 Para um voo equilibrado, sem necessidade de constantes correções de profundidade, os valores aceitáveis encontram-se acima dos 0,40 podendo ir até 0,60 .

 

  • Centro de gravidade estático

Numa asa como a indicada no desenho o centro de gravidade estático deve situar-se entre 1/3 e ¼ da corda na zona central, contados a partir do bordo de ataque. Nas asas com enflechamento o centro de gravidade tem de ser mais avançado.  Figura 8_centro gravidade.jpg

 

REAÇÕES EM VOO 

Aumento de rotação / inclinação do eixo do motor

Agora vamos analisar a atitude de voo do modelo quando se produz uma variação rápida a velocidade do motor.

Modelo com a direção do eixo do motor paralela ao plano do estabilizador

Ponto de partida num voo estabilizado,

Figura 9_voo.jpg

  Aumento da potência do motor => aumenta a velocidade => aumenta a sustentação

Figura 10_voo.jpg

 Ao aumentar a velocidade aumenta a sustentação e o modelo tende a inclinar-se para cima e a subir.

   --->   O modelo tende a rodar e a subir cada vez mais

Esta rotação continua a ser alimentada pela direção do motor se este tiver potencia para suportar todo o peso.

Tem de se atuar na profundidade para forçar o modelo a baixar o nariz.

___________________________________________________________________________

Modelo com a direção do eixo do motor ligeiramente caído relativamente ao plano do estabilizador

Consegue-se o voo estabilizado através da trimagem do leme de profundidade. Figura 11_voo.jpg

 Aumentando da potência do motor => aumenta a velocidade => aumenta a sustentação Figura 12_voo.jpg

 Aumenta a sustentação e o modelo tende inicialmente a inclinar-se para cima e a subir.

Esta rotação é atenuada pela direção do motor (ligeiramente caído).

Pode ser necessário atuar na profundidade, forçando o modelo a baixar o nariz, mas,

              --->   O modelo tende a estabilizar

 

Resultado de vetores - 1

Motor alinhado

Aumentar a potência aumenta a sustentação

A resultante “R” faz com que o modelo tenha uma grande tendência para ganhar altura

Figura 14_vetores.jpg

______________________________________________________________

 Resultado de vetores - 2

Motor ligeiramente inclinado para baixo

Aumentar a potência aumenta um pouco a sustentação

A resultante “R” faz com que o modelo tenha uma pequena tendência para ganhar altura

 Figura 13_vetores.jpg

       O ideal seria que a inclinação seja tal que a resultante fique sempre no mesmo ângulo do plano de voo.

 

  ______________________________________________________________________

 

 Equilibragem em função do tipo de asa

 

 Tipos de asas em relação à fuselagem,

Figura 15_alturas da asa.jpg Figura 16_alturas da asa.jpg

  _______________________________________________________________________

Reação em voo asa alta

 - Com o motor a tracionar há tendência  para levantar o nariz do avião;

 - Quando reduz ou desliga o motor, o nariz o avião baixa.

Figura 17_asa alta.jpg

 Reação em voo asa baixa

 - Com o motor a tracionar há tendência para baixar o nariz do avião;

 - Quando reduz ou desliga o motor, o nariz o avião levanta.

Figura 18_asa baixa.jpg

 Nota: Num voo estabilizado estas tendências são anuladas através da trimagem.

Para compensar variações de velocidade do motor tem de se atuar no leme de profundidade

 ___________________________________________________________________________

Aspect Ratio (AR)

“Relação de aspeto de uma asa”

 Na aeronáutica, a relação de aspecto de uma asa é a relação entre a envergadura e a corda média. É igual ao quadrado da envergadura dividido pela área da asa. Assim, uma asa longa e estreita tem uma elevada proporção AR, enquanto que uma asa curta e larga tem uma baixa proporção AR.

Quantitativamente o coeficiente AR calcula-se pela relação entre o quadrado da envergadura a a dividir pela área da asa, o que vai dar o mesmo que dividir a envergadura pela corda média.

Embora uma asa com um elevado valor de AR tenha vantagens aerodinâmicas, como uma melhor relação entre a sustentação e o arrasto, há outras razões pelas quais nem todas as aeronaves podem usar asas longas e estreitas.

  1. Estrutural – pode tornar-se difícil construir uma asa longa estreita a fina e manter a resistência necessária para suportar o peso da fuselagem.
  2. Manobrabilidade – Uma asa longa e estreita tem maior dificuldade em fazer curvas apertadas pela sua inércia.
  3. Em certos perfis podem criar-se arrastos parasitas em certas situações de voo, como por exemplo como vento e turbulência.
  4. Outros motivos podem relacionar-se com a maior dificuldade de arrumação e movimentação em não voo.

 

Exemplos,

Aviões planadores usam AR muito elevados (AR = 50), enquanto que um monomotor Piper Cherokee pode ter (AR= 6). Modelos de acrobacia têm de ter valores de AR muito baixos.

Para a mesma área de asa, o modelo A tem melhor eficiência do que o modelo B.

Figura 19_aspect ratio.jpg

Explicado por outros,

Aspect ratio_exemplo.jpg

Também os pássaros se especializaram em diferentes tipos de voo,

Exemplos AR passaros.jpg

  _____________________________________________________________________________

Um dos meus modelos

E não voou muito mal

 

04
Nov18

Sustentação - variação com a velocidade

Teoria geral da sustentação

Podemos definir de forma muito simplificada a sustentação de uma asa como sendo a força que se opõe ao peso de toda a estrutura e carga de uma aeronave. Portanto, se o peso é uma força com uma direção sempre na vertical e de intensidade igual à massa total em voo, a sustentação propriamente dita tem de ser uma força vertical de sentido oposto ao do peso, e num voo estabilizado, de uma intensidade igual ao peso.

A sustentação de uma asa depende do seu perfil, caracterizado pelo coeficiente de sustentação Cs, mas para um mesmo perfil a sustentação tem uma intensidade dependente da densidade do dar (Dar), da superfície da asa (S) e do quadrado da velocidade de escoamento do ar, relacionados pela expressão matemática,

        formula da sustentacao.png

Nesta formulação tem-se em conta que para uma determinada situação de voo a sustentação apenas varia com a velocidade, mas na verdade falta dizer que a sustentação depende ainda do ângulo de ataque, ou seja, do ângulo que a corda da asa faz com a direção de escoamento do ar.

A sustentação aumenta quase linearmente com o aumento do ângulo de ataque até um determinado limite, a partir do qual tem uma queda repentina e total, o chamado “stall” em terminologia inglesa (em português, entrar em perda ou simplesmente perda).

coeficiente de sustentacao.png

Figura 1 – Variação do coeficiente de sustentação com o ângulo de ataque

 

Como exemplo apresentam-se no Quadro I os coeficientes de sustentação para um perfil biconvexo corrente.

Quadro I– Exemplo de coeficiente de sustentação

coeficiente de sustentacao_exemplos.png

No Quadro II faz-se um exercício de avaliação da ordem de grandeza do aumento da sustentação com o aumento da velocidade, tomando como base uma asa de um aeromodelo de 1,60 m de envergadura e 850 g de peso total. Neste caso teríamos uma força suficiente para a descolagem a partir da velocidade de 30 km por hora. Para velocidades superiores a sustentação começa a ser excessiva, e portanto, para um voo horizontal estável, tem de ser diminuída através do leme de profundidade. Um ângulo de ataque menor faz diminuir a sustentação, conseguindo-se assim atingir um novo ponto de equilíbrio.

 

Quadro II – Exemplo de sustentação para uma asa de 1,6 m de envergadura

sustentacao_exercicio pratico.png

Este quadro mostra uma curiosidade interessante. O aumento de velocidade de 25 km/h para 30 km/h acrescenta uma sustentação de 260 g. O mesmo aumento de 5 km/h, de 30 km/h para 35 km/h, dá um acréscimo de sustentação de 310 g.  Isto permite perceber a importância da velocidade de rotação, que no aeromodelismo é difícil de avaliar porque o piloto está em terra e não tem maneira de saber a velocidade da sua aeronave. É muito importante conhecermos bem o nosso modelo para evitarmos um erro habitual que é dar aceleração ao máximo e puxar a profundidade, o que resulta em descolagens quase verticais não muito realistas para modelos de aviões não acrobáticos. Uma descolagem "artística" é feita em sustentação e numa rampa suave e regular. Uma rotação cedo de mais pode dar ainda um resultado pior, para não dizer catastrófico, que seria a perda de sustentação (rotação e queda).

 

Representação gráfica da sustentação

Para haver sustentação a asa tem de se movimentar no ar com um certo ângulo de ataque (ângulo entre a corda da asa e a direção do movimento), figura 2.

A passagem do ar pela superfície superior da asa (extradorso) produz uma região de baixas pressões, representada na figura 2 com vetores de cor verde. Este campo de baixas pressões tem uma resultante tal como indicado nesta figura.

A passagem do ar pela superfície inferior da asa (intradorso) produz uma região de altas pressões, representada na figura 2 com vetores de cor azul. Este campo de altas pressões tem uma resultante tal como indicado na figura pela seta azul.

Na superfície superior (extradorso) produz-se uma região de baixas pressões cuja resultante está indicada na figura 2 pela seta verde.

A resultante total (seta verde larga) é a soma da forças de pressão positiva (azul) mais as forças de pressão negativa (verde). Esta resultante é a força ascensional que se deve opor ao peso total do aeromodelo, sendo designada simplesmente por sustentação.

Sustentacao na asa_fig-1_pressoes.png

Figura 2 –  Sustentação, resultante das forças de

pressão negativa e da pressão positiva

 

Uma vez que para haver sustentação tem de haver velocidade da asa em relação ao ar, esse movimento vem da força do motor (impulso do motor). À medida que a aeronave ganha velocidade as forças de atrito começam a aumentar e a travar o movimento através de uma força oposta à do motor a que se chama arrasto.

As resultantes parciais das forças em jogo podem resumir-se aos quatro vetores representados na figura 3.

A situação representada na figura 3 é uma situação ideal correspondente ao equilíbrio em voo estabilizado. Na realidade numa asa em voo as coisas não se passam assim, primeiro porque o centro de pressões (sustentação) não tem o mesmo ponto de aplicação dos outros três vetores, em particular do que representa o peso. Segundo porque qualquer pequena variação da velocidade ou do ângulo de ataque fazem variar tanto a direção do vetor representativo da sustentação como do seu ponto de origem.

Sustentacao na asa_fig-2_forcas principais.png

Figura 3 – Vetores representando as forças principais

numa situação de equilíbrio ideal

 

Na figura 4 representam-se as alterações dos vetores quando a velocidade aumenta ou diminui. O impulso do motor e o arrasto variam de intensidade mas mantêm-se numa direção constante. O peso mantêm, quer em intensidade como na direção. O que varia com a velocidade é a intensidade da sustentação, a sua direção e o seu ponto de origem.

Sustentacao na asa_fig-3_vetores.png

Figura 4 – Vetores representando as forças numa

situação de diferentes velocidades

 

Em resultado do que foi explicado para a figura 4, mostra-se na figura 5 a situação de diminuição de velocidade em relação a uma situação anterior de estabilidade. As pressões são de menor intensidade e também alteram ligeiramente o seu perfil de distribuição, pelo que a resultante da sustentação varia de intensidade, de direção e de ponto de origem. Esta alteração cria um binário que faz baixar o nariz da aeronave, tendo de ser compensado por outra força que é a do leme de profundidade do estabilizador horizontal, figura 5 (seta azul apontada para baixo).

Sustentacao na asa_fig-4_baixa velocidade.png

Figura 5 – Forças presentes para equilíbrio

numa situação de baixa velocidade

 

Na figura 6 representa-se a situação de aumento da velocidade em relação a uma situação anterior de estabilidade. As pressões que provocam a sustentação aumentam e assim a resultante da sustentação aumenta de intensidade, inclina-se mais para a frente e varia ainda o seu ponto de origem. Isto cria um binário no sentido de fazer levantar o nariz do modelo voador, tendo de ser contrariado pela força do leme de profundidade (seta azul na figura 6).

Sustentacao na asa_fig-5_alta velocidade.png

Figura 6 – Forças presentes para equilíbrio

numa situação de alta velocidade

 

Em resumo, relativamente à situação anterior de equilíbrio a elevada velocidade, uma forma de diminuir a necessidade de uma grande intervenção do leme de profundidade para fazer o equilíbrio longitudinal em voo, deve ser baixar a direção do eixo do motor.

Uma vez que a força do motor é aplicada em geral na frente da aeronave esta alteração de baixar a inclinação do eixo do motor cria uma ligeira força descendente que permite reduzir automaticamente a necessidade de intervenção do leme de profundidade para baixar o nariz da aeronave, tornando o voo mais estável e uma força de arrasto também menor. Ter em conta que a intervenção positiva do leme de profundidade para baixar o nariz faz aumentar o peso sobre a asa e consequentemente o arrasto, pelo que deve ser reduzida à menor intensidade possível.

03
Nov18

Aterragem / Arredondamento (flare)

Em terminologia aeronáutica inglesa chamam “flare” à fase em que o avião ainda está no ar e se aproxima do chão para aterrar. O objetivo do flare é aterrar a aeronave na pista tocando primeiro com o trem principal, com uma velocidade baixa, e a menor velocidade vertical possível (se a velocidade vertical for alta, poderá danificar o trem de aterragem).

Esta fase é frequentemente o primeiro obstáculo difícil no treino de pilotos. Precisa de várias horas para ser superado. Apresenta-se aqui uma explicação técnica (entre outras) para lidar com este problema.

Primeiro, para lidar com isso, é preciso fazer um bom trabalho na abordagem final. Isso quer dizer que tem de se fazer aproximação à pista na altura certa, no eixo (a linha central da pista), na velocidade e inclinação convenientes.

Fases da aterragem:

flare_esquema.png

Fase 1: Aproximação final.

Fase 2: Colocar motor ao ralenti e baixar muito ligeiramente o nariz do avião. Isso ajudará o piloto a sentir o efeito de uma ligeira mudança na velocidade vertical, que pode ajudá-lo a calibrar a amplitude das ações que terá de tomará depois.

Fase 3: O “flare”. O avião aproxima-se do chão enquanto a velocidade diminui. Quanto maior a proximidade do chão, mais se deve diminui a velocidade vertical (até que voe quase paralelamente ao solo). Pode-se controlar a velocidade vertical, quer acelerando ou desacelerando ligeiramente, quer com pequenas correções da profundidade.

Mais algumas explicações adicionais sobre a fase 3:

Devemos lembrar que a sustentação é criada quer pela velocidade quer pelo ângulo de ataque.

Durante o “flare” a velocidade está a diminuir cada vez mais rápido; portanto, o valor da sustentação está diminuindo cada vez mais. Assim, se quisermos manter uma velocidade vertical constante, teremos de aumentar o ângulo de ataque mais e mais (elevando o nariz do avião) para manter a sustentação total constante.

Em termos práticos, está aqui o segredo de como pilotar e controlar a velocidade vertical no flare:

Se aumentarmos o “pitch” (altura do nariz do avião) demasiado lentamente, não receberemos a perda da velocidade desejada com aumento de sustentação, o que dará uma velocidade vertical elevada.

Pelo contrário, se aumentar a elevação do nariz de avião (pitch) muito rapidamente, terá mais sustentação do que a necessária para a velocidade. Portanto, se se mantiver assim por muito tempo, sua aeronave poderá começar a subir, o que não é o que queremos na fase de aterragem.

Algumas dicas:

Durante a fase de “flare”, se notar que a velocidade vertical descendente é baixa, diminua a elevação do nariz de avião. O erro comum é baixar o nariz empurrando o manche fortemente para a frente. Se continuar dessa forma baixando o nariz do avião, a sustentação diminuirá muito rapidamente (velocidade + inclinação) e assim, a velocidade vertical aumentará muito rapidamente e poderá atingir a pista com violência.

Deve ter-se em mente que o “flare” não é uma fase curta aplicando comandos bruscos, mas uma fase longa durante a qual tem de haver tempo para pilotar suavemente de acordo com os seguintes fatores: a velocidade, a altura e a velocidade vertical.

Em todos os casos, se sentirmos que tivemos um mau começo de aterragem, ou se tivermos dúvidas, o melhor é dar a volta e tentar de novo.

Fonte: https://www.aeroskytech.com/english/flare/flare.html

02
Nov18

Descolagem / Aterragem - Influencia do trem de aterragem

Corrida para descolagem,

1 - Avião com roda de nariz alta

Avião com roda de nariz muito alta obriga a manter um ângulo de ataque da asa demasiado elevado, o que  faz com que o avião saia do solo ainda com pouca velocidade e pouca sustentação , com tendência a desviar-se ou sofrer perda de sustentação numa asa, e voltar ao solo.

Roda nariz alta_f1.jpg

2 - Avião com roda de nariz baixa

Avião com roda de nariz muito baixa obriga a manter um ângulo de ataque da asa negativo, e, em vez de sustentação, segura o avião contra o solo, o que  faz com que o avião tenha dificuldade em ganhar velocidade, necessitando mais potencia e maior distância de descolagem.

Roda nariz baixa_f2.jpg

3 - Avião com roda de cauda

Avião com roda de cauda, ganha velocidade, e antes de ter sustentação na asa, levanta a roda de cauda e alinha-se com a direção da corrida, ganhando velocidade numa atitude neutra até sair do solo.

Roda nariz cauda_f3.jpg

Aterragem,

4 - Avião com roda de nariz alta

Avião com roda de nariz muito alta, se não for feito um “flare” muito acentuado, bate a roda de nariz antes do trem principal, e se a velocidade for ainda suficiente, tende a levantar de novo, perder muita velocidade com pouca sustentação, e depois bater violentamente no solo.

Roda nariz alta_f4.jpg

5 - Avião com roda de nariz baixa

Avião com roda de nariz baixa, mesmo sem manobra de “flare” (arredondamento), bate no solo com o trem principal e logo baixa o nariz, criando sustentação negativa, colando de imediato ao solo e parando facilmente.

Roda nariz baixa_f5.jpg

6 - Avião com roda de cauda

Avião com roda de cauda, se fizer aproximação com muita velocidade, pode baixar muito o estabilizador no primeiro toque ao solo, e provocar uma atitude de grande ângulo de ataque, ganhando muita sustentação, descolando de novo, e já com muito pouca velocidade, volta ao solo descontrolado e violentamente.

Roda cauda alta_f6.jpg

Conclusões

- Na descolagem de um avião de roda de nariz, a atitude deve ser neutra em relação à trajetória até que seja atingida a velocidade de descolagem. Só depos fazer a rotação.

- Na descolagem de um avião com roda de cauda, este deve ganhar velocidade com a roda de cauda no ar, ganhando velocidade para descolagem em sustentação (não à custa de demasiado esforço do motor).

- Na aterragem de avião com roda de nariz,  fazer o “flare” (arredondamento) suave e com motor a funcionar, ou correr um pouco de pista em atitude de voo horizontal, e só depois tirar motor.

- Na aterragem de avião com roda de cauda,  é necessário atingir o solo com a velocidade certa, e fazer o “flare" (arredondamento) suave, mantendo alguma força do motor, correndo um pouco de pista com a roda de cauda ainda no ar (evitar o travão aerodinâmico, seja, usar a sustentação da asa para travar).

 

 

01
Nov18

Trimagem e ensaios do Centro de Gravidade

O objetivo de “trimar” corretamente um aeromodelo é fazê-lo voar horizontalmente e nivelado em 'velocidade de cruzeiro', de modo que seja possível mantê-lo, num intervalo de tempo razoável, em voo estabilizado sem qualquer intervenção nos manípulos do transmissor. Por outras palavras, com o elevador, o aileron e o leme nas suas posições centrais, com o motor entre meia aceleração e dois terços, ao tirar as mãos do transmissor o avião manter-se a voar estabilizado em linha reta.

Mover um trim do transmissor moverá muito ligeiramente essa superfície de controle e manterá essa nova posição como a nova posição neutra. Isso permite que se 'afine' a trajetória de voo do avião. Existe sistema de trimagem tanto para o equilíbrio longitudinal (pitch) como para o equilíbrio lateral (roll). Por exemplo, se o modelo quiser constantemente pranchar para a esquerda, o piloto deverá aplicar trim para o mesmo lado em que tinha de corrigir a trajetória com o stick, neste caso para a direita.

Este tipo de correção é uma prática completamente normal e até mesmo os modelos mais equilibrados precisarão de um ajuste ocasional ou regular de tempos a tempos.

A trimagm não serve para corrigir definitivamente uma posição incorreta de distribuição de massas do avião.

A trimagem do elevador (leme de profundidade) só fica perfeitamente correta e definitiva depois de ter a certeza que o centro de gravidade está na posição correta. Para isto utilizam-se dois ensaios em voo que dão boa informação sobre a correta posição do centro de gravidade. Um é o ensaio de retirar completamente motor num voo horizontal e outro é o ensaio de mergulho.

É importante manter presente a ideia que a trimagem é feita geralmente para uma determinada configuração e velocidade de voo, voo estabilizado horizontal e motor num regime um pouco acima de meio acelerador. Pode haver preferência por trimar para velocidade extremamente baixa ou para a velocidade máxima. É uma escolha do piloto e do tipo de voo que pretende.

 

Ensaio de verificação do centro de gravidade em voo horizontal

Num voo horizontal estabilizado com motor a 2/3 de aceleração pode fazer-se a afinação grosseira da posição do centro de gravidade pelo critério intuitivo. As reações a observar são as seguintes: - centro de gravidade demasiado recuado faz levantar o nariz do modelo; - e centro de gravidade demasiado avançado faz baixar o nariz do modelo. Sendo preferível o erro de estar ligeiramente mais avançado, pois as possibilidades de controlo são mais elevadas, portanto deve fazer-se uma trimagem forçando a cauda ligeiramente para baixo, figura 1.

Regulação grosseira do CG.jpg

Figura 1 – Regulação grosseira da posição do C.G.

 

Ensaio do mergulho

O chamado ensaio de mergulho consiste numa verificação prática da melhor posição do centro de gravidade (CG), figura 2. Este método permite uma regulação fina da posição do CG.

Num dia de pouco vento e sem nenhuma turbulência ou rajadas, coloque o modelo a voar numa altitude de segurança, em voo horizontal com um pouco mais de meio motor. Retire motor até pouco abaixo de meia aceleração e inicie uma descida de 30° a 45°. Largando os comandos durante os instantes seguintes, de acordo com o esquema da figura 2, três situações podem ocorrer:

  1. Se o modelo mantém a trajetória ou apenas sobe ligeiramente o nariz, o CG está na posição correta.
  2. Se o nariz do modelo tender a subir, o CG está demasiado à frente.
  3. Se o nariz do modelo afunda ainda mais, o CG está demasiado recuado.

Ensaio de mergulho para CG_fig-4_geral.jpg

Figura 2 – Ensaio de mergulho. Reações em função

da distribuição de massas

Nota: Estas conclusões parecem anti-intuitivas e contraditórias com o senso comum, mas confirma-se em várias fontes e especialistas. A razão de ser assim é porque o ponto de partida é o voo horizontal estabilizado e trimado.

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Uma das explicações consiste em considerar que no voo estabilizado horizontal com o CG na posição ideal, antes do mergulho, o estabilizador horizontal e/ou leme de profundidade já fazem alguma força descendente (no sentido de elevar o nariz do modelo), e portanto, durante o mergulho e correspondente aumento de velocidade, o estabilizador e/ou leme profundidade ganham mais sustentação negativa, fazendo baixar a cauda do modelo e assim gradualmente ir recuperando a atitude de voo horizontal estabilizado, figura 3.

Ensaio mergulho_Fig-4_CG no ponto.jpg

Figura 3 – Ensaio de mergulho com C.G. bem posicionado

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Agora veja-se o que pode acontecer se o centro de gravidade estiver mais atrás do que o que deve ser. Neste caso na trimagem grosseira para o voo horizontal o leme de profundidade terá de manter uma intervenção no sentido de força ascendente (superfície de controlo para baixo), para fazer baixar o nariz de modelo. Quando se inicia o mergulho com motor a menor rotação, mas aumentando naturalmente a velocidade, e deixando os comandos na posição previamente trimada, acontece que o leme mantém ou até aumenta a sua força ascendente, fazendo o nariz do modelos afundar cada vez mais, figura 4.

Ensaio mergulho_Fig-2_CG recuado.jpg

Figura 4 – Ensaio de mergulho com C.G. demasiado recuado

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Para finalizar esta análise da regulação fina da posição de centro de gravidade, veja-se agora a situação do centro de gravidade se encontrar demasiado avançado relativamente à posição ideal. Na trimagem para o voo horizontal tem de se colocar o leme de profundidade a fazer uma forte força descendente. Quando se inicia o mergulho, se diminui a força do motor e se liberta o leme de profundidade para a sua posição trimada, aumentado naturalmente a velocidade, mantém-se ou aumenta a força descendente na cauda, fazendo o modelo recuperar a posição para elevar o nariz, mas desta vez de forma demasiado abrupta, figura 5.

Ensaio mergulho_Fig-3_CG avancado.jpg

Figura 5 – Ensaio de mergulho com C.G. demasiado avançado

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Outro raciocínio prático de reconhecer que o centro de gravidade está demasiado recuado, tal como mostrado e explicado na figura 4 no ensaio de mergulho, é observar que se o estabilizador horizontal tem necessidade de fazer força para cima (supefície móvel para baixo), significa que o estabilizador está a suportar o peso da cauda, ou seja, o centro de gravidade está demasiado recuado, figura 6.

Estabilizador a suportar peso significa CG recuado

Figura 6 – Identificação do C.G. dmasiado recuado

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Em conclusão pode afirmar-se que o equilíbrio longitudinal tem de ser feito em conjugação com uma boa colocação do centro de gravidade, boa trimagm e correta inclinação do eixo do motor. No primeiro voo pode tentar-se compensar as dificuldades do voo com a trimagem, mas depois devem-se realizar os ensaios de voo horizotal e o “ensaio de mergulho” anteriormente descritos. Fazer a correta distribuição de massas e finalmente fazer a trimagem definitiva da profundidade.

Para ter margem de manobra nas opções futuras da trimagem, depois de se conhecer bem a posição equilibrada das superfícies de controlo, registam-se estas posições no próprio modelo, com o modelo em terra obviamente. Depois, desliga-se a bateria do modelo. No transmissor coloca-se de novo a trimagem na posição neutra e desliga-se também o transmissor. Para terminar todo o processo, agora no modelo, com toda a calma e precisão, faz-se a nova regulação das superfícies de controlo para as posições de equilíbrio anteriormente encontradas, através do ajuste dos tirantes e/ou nos afinadores junto aos braços dos servos.

Na prática, uma boa equilibragem permite uma aproximação e aterragem suave, com um "flare" fácil.

Cessna Caravan_boa equilibragem.jpg

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Não é desejável que o stabilizador esteja a suportar o peso da cauda em voo normal, porque quando a velocidade diminuir para aproximação e aterragem, o estabilizador perde sustentação e o nariz do avião tende a levantar, diminuindo ainda mais velocidade e perdendo sustentação total, levando a aterragem violenta, ou em vários toques (porpoise).

Cessna Caravan_má equilibragem.jpg

 

Verificação prática do bom alinhamento da direção do eixo do motor

Outro fator que interfere com o equilíbrio longitudinal em voo horizontal é a posição do eixo do motor, ou seja, a direção do seu eixo relativamente à linha média do aeromodelo. Para se fazer esta verificação começa-se por estabilizar um voo horizontal em linha reta com cerca de metade da potência do motor, e então aplicar rapidamente a potência máxima:

  1. Se o avião se inclina para cima, então é preciso baixar a direção do eixo do motor.
  2. Se o avião de repente se inclina para baixo, isto significa que o eixo do motor se encontra demasiado baixo. O impulso do motor puxa o nariz do modelo para baixo.
  3. Idealmente, procura-se um aumento na velocidade e apenas um ligeiro levantar do nariz do aeromodelo quando é aumentada a potência do motor, sendo este ganho de altura o resultado do aumento da sustentação à medida que a velocidade aumenta.

Caso o comportamento do aeromodelo não seja satisfatório segundo estes critérios deve tentar-se corrigir a direção do eixo de motor e repetir os ensaios de voo para equilíbrio de massas, descritos na primeira parte deste texto.

 

30
Out18

Trimagem da estabilidade lateral - Pranchamento de asa

Correções no primeiro voo

Estabilidade lateral

Na construção de modelos por construtores amadores os meios técnicos são na maioria dos casos rudimentares; - uma fita métrica; - um esquadro de ângulos "aristo"; - uma régua; - um compasso; e pouco mais. Os planos dos componentes são impressos em papel à escala e a partir daí feitas as marcações sobre a balsa, depron ou outro material, e depois feitos os cortes com x-ato ou serra de recortes.

Tudo isto introduz pequenos erros, mais potencialmente graves quando incidem em detalhes de simetria como uma asa completa. O resultado é que, em voo uma pequena diferença quase imperceptível à vista pode ter efeitos muito significativos no comportamento do modelo.

 

No primeiro voo, temos de estar preparados para algumas surpresas, cujas causas podem resultar de motivos muito diversos, como a posição do CG, inclinação do motor, ângulo de incidência da asa, alinhamento dos estabilizadores, etc., etc. É relativamente comum nos primeiros voos o modelo pranchar para um dos lados. Se o modelo ainda conseguir ir para o ar de modo minimamente controlado o piloto tenta fazer as afinações necessárias com a trimagem e quando aterra pode corrigir os erros identificados. Por exemplo, se reparar que os airelons ou o leme de direção estão muito desalinhados da sua posição geométrica, deve manter esta posição com os afinadores e retornar a trimagem no transmissor para a posição neutra. Assim fica de novo com igual folga de trimagem para ambos os lados.

Quando as correções para equilibrar o modelo em voo são demasiado grandes, então torna-se necessário procurar outras soluções para além da trimagem.

 

Pranchamento lateral em voo

Causas e correções possíveis:

1 - Alteração da posição da asa em relação à fuselagem

Uma pequeníssima diferença de avanço de uma meia asa em relação à outra meia asa tem um efeito ampliado relativamente ao equilíbrio lateral (pranchamento). Isto é ainda mais significativamente ampliado nas asas com grande ângulo de diedro. Este erro de colocação da asa acontece com mais frequência nas asas presas por elásticos.

Ver figura 1 (a), (b) e (c).

Posicionamento da asa_1_centrada.jpg                                   (a)

Posicionamento da asa_2_direita avançada.jpg

                                    (b)

Posicionamento da asa_3_esquerda avançada.jpg

                                   (c)

Figura 1 – Efeitos de má colocação da asa relativamente à fuselagem e direção do voo (b) e (c).

 

Outras causas de pranchamento:

 

2 – Verificar empenos por torção da asa e/ou diferenças de ângulo de ataque nas duas meias asas. Erro relativamente comum, ao fabricar as duas meias asas em separado ficarem com pequeníssimas diferenças de ângulo de ataque.

Corrigir se necessário.

 

3 – Diferença de peso da cada meia asa em relação à outra.

Antes de montar a asa num modelo segurá-la pela linha central e verificar se está bem equilibrada. Muitas vezes, por diferença de densidades da madeira de balsa, ou quantidades diferentes de cola, uma meia asa pode ficar mais pesada do que a outra meia asa.

Se necessário corrigir o desequilíbrio acrescentando um pequeno peso.

 

4 - Inclinação lateral do eixo do motor.

Em modelos leves nota-se o efeito do torque do motor no desempenho em voo, nomeadamente no equilíbrio lateral. A hélice apoia-se no ar que tenta travar a sua rotação. Para vencer esta força de torção causada pela hélice, o motor ganha uma força de torção de sentido contrário. Por exemplo, se a hélice roda no sentido dos ponteiros do relógio (o mais comum), o motor e toda a fuselagem e asa, tendem a rodar no sentido anti-horário. Para contrariar a tendência ao pranchamento à esquerda (sentido anti-horário), inclina-se o eixo do motor ligeiramente à direita. Deste modo o modelo tende a avançar para a direita e a levantar um pouco a asa esquerda, equilibrando a anterior tendência para baixar esta asa, figura 2.

Inclinação lateral do motor_efeito no pranchamen

Figura 2 – Efeito da inclinação lateral do eixo do motor no equilíbrio lateral.

 

29
Out18

Motor eletrico vs hélice de aeromodelismo

Os motores elétricos mais usados atualmente em aeromodelismo são os sem escovas, chamados em inglês (brushless). Estes motores têm todo o enrolamento elétrico na parte fixa e são os fortes ímanes de rodam na sua caixa cilíndrica exterior, que se liga ao eixo da hélice. Por este motivo também se diz que são motores do tipo “outrunner”, traduzindo à letra (rodam por fora), figuras 1 e 2.

Figuras_motores-helices_f01.jpg

Figura 1 – Vista traseira de motor brushless.

Figuras_motores-helices_f02.jpg

Figura 2 – Motor brushless desmontado.

Na figura 2 mostra-se um motor desmontado. A parte rotativa é a que está à direita com o veio da hélice. Da parte interior, com os enrolamentos elétricos, saem três fios, neste caso de cores diferentes, preto, amarelo e vermelho. Estes fios ligam-se ao variador de velocidade chamado ESC (Electronic Speed Controler).

 

Velocidade do motor

Para se escolher um motor para utilizar num modelo com um certo peso, temos de avaliar qual a potência disponível desse motor. Esta indicação aparece com um número seguido da referência KV, figura 3.

Figuras_motores-helices_f03.jpg

Figura 3 – Referência da potencia do motor brushless.

Esta indicação KV indica o número de rotações por minuto que o motor dá por cada 1 Volt imposto pelo variador.

Num exemplo com o motor de 2200 KV, com uma bateria 2S (meia carga dá 8 volts), teríamos: 2200 x 8 = 17600 rotações por minuto, e com uma bateria 3S (meia carga dá 12 volts), teríamos: 2200 x 12 = 26400 rotações por minuto.

Os números a seguir à letra A2212, dão indicação das dimensões do motor. Não sei se é critério de todos os fabricantes, mas para alguns 22 é a medida em milímetros do diâmetro do núcleo dos enrolamentos elétricos, e 12 é o comprimento dos ímanes. Em princípio quanto mais elevado for o comprimento dos ímanes (12 mm no exemplo) maior binário tem o motor.

 

Escolha de hélice

Para saber a força fornecida por este motor temos ainda de fazer a escolha adequada da hélice. Para uma mesma velocidade do motor, uma hélice com maior diâmetro e/ou maior passo faz uma força maior do que uma hélice de pequeno diâmetro e/ou menor passo. No entanto, uma hélice demasiado grande, pode impedir o motor de atingir a velocidade esperada e começar a sobreaquecer, enquanto uma hélice demasiado pequena faz uma força pequena, não aproveitando as potencialidades do motor.

Na Tabela I dá-se uma indicação da hélice recomendada para cada caraterística de motor, mostrando-se o exemplo para uma bateria 3S. Estes valores estão do lado da segurança do motor, ou seja, uma hélice ligeiramente superior ainda poderá ser aceitável. As hélices disponíveis no mercado têm valores fixos, não sendo possíveis todas as combinações.

Tabela I – Escolha de hélice em função do motor (exemplo para bateria 3S)

Tabela_motores-helices_t01.jpg

Da minha experiência, para modelos entre os 450 gramas de peso total e os 550 gramas, e usando baterias LiPo 3S, os valores mais recomendados para as hélices mostram-se na Tabela II.

Tabela II - Exemplos que funcionaram bem da minha experiência (baterias LiPo 3S)

Tabelas_motores-helices_t02.jpg

Em princípio motores mais rápidos (2200KV) terão menos binário, pelo que é aconselhável hélices de menor diâmetro, enquanto os motores mais lentos (930KV) terão mais binário e suportam hélices de maior diâmetro. O que não pode ser excedida é a potência do motor, ou seja, na pratica a amperagem máxima permitida.

 

Potencia do motor / peso / impulso

As potências de motor indicadas para cada tipo de modelo e estilo de voo estão indicadas na Tabela III.

Tabela III – Potência aconselhada de motor

Tabelas_motores-helices_t03.jpg

Deve relembrar-se que a potência se relaciona com a voltagem e com a amperagem pela seguinte relação,

W = V x A

onde W = potencia em Watts do motor, V a voltagem utilizada e A a corrente em Amperes que é consumida pelo motor.

 

Velocidade de voo

Alguma bibliografia relaciona a caraterística de velocidade de rotação do motor (KV) com a velocidade linear dos modelos, Tabela IV. Isto são valores teóricos aproximados, pois há fatores que interferem como a hélice utilizada e a força de arrasto do modelo (dependentes da aerodinâmica).

 

Tabela IV – Relação da velocidade de rotação do motor com a velocidade do modelo

Tabelas_motores-helices_t04.jpg

 

Calculadores na internet

http://www.aeromodelismoonline.com.br/como-descobrir-o-peso-motor-e-bateria-para-seu-modelo-eletrico-calculadora/

https://www.ecalc.ch/

28
Out18

Desempeno de veios de motores de aeromodelismo

Este texto tem como objetivo explicar uma técnica simples, mas razoavelmente eficaz, de desempenar veios de motores eletricos dos nossos modelos.

Os veios são de aço duro, mas incrivelmente uma queda de nariz do modelo é suficiente para provocar um empeno que torna inoperacional o motor.

Desempenar o veio montado no motor comporta grande risco de causar estragos ainda maiores do que os que motivaram a intervenção.

 

1º Passo - desmontagem

Desmontar os componentes do motor (figura 1)

  1. Desapertar dois parafusos sextavado interior na frente.
  2. Tirar um freio axial na extremidade de trás do motor
  • Puxar o anel dos imans, separando do indutor de fios de cobre.

 motor_reparacao empeno veio_f1.jpg

 Figura 1 – Motor desmontado

2º Passo – marcação do empeno

Colocar o veio num berbequim e aproximar lentamente um marcador do veio em rotação.

A parte saliente do empeno é a primeira a tocar no marcador, ficando assinalada no veio a zona empenada, para fora da centragem, (figura 2)

 motor_reparacao empeno veio_f3.jpg

 Figura 2 – Marcas indicando a parte saliente do empeno

 3º Passo - desempeno

  1. Colocar o veio num torno de bancada, usando três apoios colocados na zona encurvada do veio. A zona riscada fica de lado, voltada para o lado dos dois apoios, (figura 3)
  2. Fazer aperto lento do torno, vencendo a elasticidade própria do aço. Deve começar-se por pequenas tentativas de aproximação ao veio direito.
  • Apagar as marcas anteriores, voltar a colocar o veio num berbequim em rotação e voltar a marcar a zona empenada.
  1. Repetir o aperto no torno até as riscas ficarem de igual intensidade em toda a volta do veio.

motor_reparacao empeno veio_f5.jpg

 Figura 3 – Aperto num torno de bacada, para desfazer o empeno

 

4º Passo – verificação final e montagem

 

  1. Colocar o veio no berbequim. Iniciar rotação e aproximar um marcador fino do topo do veio, desenhando um anel.
  2. Se o veio estiver perfeitamente desempenado o anel riscado pelo marcador fica perfeitamente centrado com o círculo do topo do veio (figura 4)

motor_reparacao empeno veio_f4.jpg

 Figura 4 – Verificação final da correção do empeno – anel centrado no topo do veio.

 Lubrificação do veio e rolamentos com óleo fino e montagem dos componentes, e aperto do freio e dos parafusos sextavados interiores.

 Bons voos!

25
Out18

Primeiros voos são uma aventura

Aqui está o primeiro voo deste modelo. Ainda mal equilibrado, mas voltou a terra inteiro.

Necessitou de uma correção de aumento do ângulo de incidência da asa.

O modelo revelou falta de estabilidade longitudinal por ter os estabilizadores muito perto da asa (pequeno braço de alavanca). Movimentos de subida e descidas muito bruscos.

Nos modelos seguintes, com estas correções introduzidas, os voos passaram a ser muito mais "macios".

 

24
Out18

Construção de asa com perfil Jedelsky

O perfil Jedelsky foi muito usado no passado em modelos planadores, por ter grande sustentação a baixa velocidade e ser relativamente fácil de construir e utilizando materiais acessíveis e de baixo custo.

Pefil asa Jedelsky.jpg

 As nervuras na parte inferior estão à vista. O perfil é assim de intradorso côncavo.

As asas em perfil Jedelsky ficam muito leves, mas com elevada rigidez. Em balsa uma asa completa com envergadura de 1300 mm pesa cerca de 180 gramas.

 

Construção em depron e balsa

Neste capítulo faz-se a descrição da construção de uma asa com perfil Jedelsky feita em materiais muitíssimo leves como o depron de 3mm de espessura, longarinas de perfil de balsa de 8x8 mm e entelamento com fita plástica autocolante. Peso total de uma asa completa 130 gramas.

 

Resumo de pesos de diferentes materiais:

  • Placa de depron para construção de meia asa                           =>  19 g
  • Placa de k-line para construção de meia asa                              =>  51 g
  • Placa de balsa (só superfícies) para construção de meia asa  =>   40 g

Longarinas de 1 m:

  • Vareta de carbono de 2,5 mm (necessário duas)         =>   7,3 g  (14,6 g)
  • Barra de balsa rija 10x10 mm                                           => 11,5 g

Asa perfil Jedelsky depron.jpg

 

Primeiro começa-se por corte, numa única peça, das superfícies superior e inferior da asa. Depois das adequadas marcações e preparação faz-se a dobragem. Ver esquema simplificado,

Dobragem asa Jedelsky depron_f1.jpg

Faz-se um vinco em v no depron na superfície interior, para permitir a dobragem sem partir. Previamente tem de ter sido feito o entelamento da superfície externa (superfície inferior no desenho). Ter o cuidado de não cortar toda a profundidade para não separar as peças.

Dobragem asa Jedelsky depron_f2.jpg

O início da dobragem é feita no bordo de uma mesa e ir fazendo pressão com uma régua comprida.

Na aba mais pequena é colada a longarina com funções resistentes e as nervuras. A espessura da metade avançada da asa é a soma de espessura da longarina mais duas espessuras da camada de depron.

Dobragem asa Jedelsky depron_f3.jpg

 

Longarina completa em balsa

Depois de algumas tentativas de diferentes maneiras aconselha-se que a longarina completa seja feita à parte, em balsa de 8x8 mm, já com o ângulo de diedro definido nos 14º. A escolha desta opção justifica-se pela razão de ser mais fácil e eficiente colar os reforços centrais das duas partes da longarina com esta peça ainda solta, do que seria colar os reforços com as meias longarinas já presas às superfícies de depron.

Assim, veja-se a sequência,

Longarina_colagem do reforço central_f01.jpg

                     Visto de lado

Longarina_colagem do reforço central_f04.jpg

                     Visto de baixo

Longarina_colagem do reforço central_f05_rodado.j

                   Colagem com cola branca e ajuda de grampos e mola caseira.

 

Depois de feitas os afagamentos das zonas de colagem, a longarina está pronta para ser colada à folha de depron, uma metade de asa de cada vez.

 

Colagens

Depois da dobragem é feita pressão por meio de pesos e/ou molas até completa secagem da cola.

Exemplos concretos,

corte de chanfro com lixa no depron para colagem.j

Colagem da longarina em balsa e preparação de chanfro por meio de lixa, para depois facilitar a colagem desta aresta da superfície inferior à superfície superior.

Asa Jedelsky_JAS_zona central_reforços-f1.jpg

Antes de fazer a dobragem e fecho da asa, têm de ser juntas as duas meias asas com o respetivo diedro, e feita colagem/ligação das longarinas e dos seus reforços na zona central.

Asa Jedelsky_JAS_colagem_fecho da asa_f4.jpg

Pode usar-se cola epoxy que oferece forte ligação, mas torna-se demorada e difícil de preparar a aplicar numa grande extensão. Como alternativa pode usar-se cola vinílica (chamada cola branca para madeira), que é suficientemente forte, mas demora muito tempo a secar em superfícies pouco arejadas. Tem de se esperar cerca de 24 horas para garantir que já segura as partes.

Asa Jedelsky_JAS_colagem_fecho da asa_f6_pesos.jpg

A utilização de ferros e réguas de madeira permite uma pressão forte e distribuída até final da secagem da cola.

Asa Panda-2JS_balsa_f1.jpg

A asa pronta com um peso de 130 gramas.

 

Panda-2JS_terminado em 22Set18_f2.jpg

 Modelo Panda com uma asa Jedelsky

 

 

 

 

 

 

 

 

24
Out18

Construção e forro de asa em depron

Uma das formas mais simples, e razoavelmente eficazes a nível de capacidade de voo, é construir uma asa com as superfícies em depron, ou o material equivalente, mas muito mais barato, a espuma de k-line. Sendo este material relativamente fraco a nível de propriedades mecânicas e resistência superficial, torna-se indispensável fazer uma cobertura superficial com um material que resista à tração e que não se suje ou seja tão facilmente riscado. Uma das possibilidades é o tradicional forro com “oracover”. O chamado “oracover” é uma folha de plástico que vem pegado a uma folha de papel encerado e que tem alguma capacidade autocolante. Depois de aplicado, para melhor aderência ao suporte, passa-se a ferro com um equipamento especial de aquecimento até cerca de 80°C, com o ferro envolvido num pano macio, tipo feltro, para evitar colar ao plástico.

Como alternativa ao “oracover” consegu-se fazer um forro eficiente com fita colante larga. É muito mais barato e acessível, e embora dando um pouco mais de trabalho a esticar tiras consecutivas de fita, não necessita do tratamento final com o ferro quente de forrar.

Um exemplo desta técnica é exemplificado com detalhe no filme do YouTube

24
Out18

Ligação das varetas de controlo

Para fazer o movimento das superfícies móveis as varetas de controlo ligam-se às superfícies por um pequeno acessório em forma de irregular (alavanca de controlo) através de um dos seus pequenos orifícos. A escolha dos orifíos mais afastados do eixo darão mais força e menos amplite de movimento, seguindo as leis das alavancas. Um aspeto mais subtil é a posição do orifício utilizado relativamente ao eixo de rotação da superfice móvel. Uma má colocação da alavanca pode provocar movimentos não simétricos da superfície de controlo, com as indesejáveis consequências de dificuldade de controlo do avião.

Na primeira figura abaixo mostra-se a situação correta de ligação no ponto que permite movimento correto do leme.

colocação de pushrods_movimento igual.jpg

Na figura abaixo mostra-se um exemplo do ponto de ligação fora do plano perpendicular à vareta de controlo e que passa pelo eixo de rotação do leme. Movimentos lineares iguais da vareta dão amplitudes diferentes no leme para cada um dos lados.

colocação de pushrods_movimento desigual.jpg

Veja-se uma aplicação num modelo, no leme de profundidade e no leme de direção.

braço de ligação controlo superficies_Beaver.pn

 

 

 

 

22
Out18

Medição da força do motor

Uma informação muito útil é saber qual o impulso proporcionado por um motor com uma determinada bateria e com uma determinada hélice. Isto permite saber com antecipação qual será a reação do modelo na descolagem e voo. Enquanto para um modelo acrobático a força do motor tem de ser igual ou superior ao peso total à descolagem, para um modelo de voo de treino basta que a força seja metade ou um pouco mais de metade do seu peso, mas neste caso as rampas de subida têm de ser relativamente suaves.

Coloca-se a fuselagem do modelo sobre uma mesa plana apoiado em dois rolos que permitam um movimento sem atrito no sentido do voo. Necessário condicionar lateralmente para o modelo não rodar nem sair da posição de ensaio. O modelo é amarrado ao dispositivo de medição da força.

O dispositivo consiste numa alavanca em L que transforma o movimento e força horizontal em movimento e força vertical. A força vertical corresponde à força do motor e pode ser medida numa balança de precisão.

Nota: O dispositivo tem de estar bem seguro à mesa, pois as forças do motor são imprevisíveis e com efeito elástico, seja, uma vez vencido o atrito inicial todo o conjunto pode ser facilmente arrastado.

Medição da força do motor_f1.jpg

Medição da força do motor_f2.jpg

 Exemplo de uma medição

    Motor de 2200 KV

    Força máxima do motor

BateriaHéliceForça (g)
2S9060141
2S803086
3S9060380
3S8030290

 

Para a mesma hélice e mesmo motor, quando se muda de bateria 2S para 3S a força mais do que duplica.

As hélices com maior diâmetro, ou com maior passo, dão mais força, mas deve ter-se em conta a capacidade do motor e do variador. Quando o motor faz mais força, a intensidade da corrente (Amperes) também é maior, mas nunca pode chegar aos valores indicados pelo fabricante, pois corre-se o risco de queimar um destes componentes.

Nota: A indicação KV quer dizer o número de rotações por Volt. Um motor com KV elevado, tem grande rotação, pelo que, com uma hélice mais pequena pode gerar a mesma força ou superior do que um motor com KV baixo (menor rotação) e uma hélice grande. Os fabricantes de motores normalmente indicam qual a hélice mais indicada.

 

10
Out18

Resumo do regulamento desportivo FAI - Classes F4C e F4H_ modelos à escala

FAI - FEDERATION AERONAUTIQUE INTERNATIONALE

Section 4 – Aeromodelling Volume F4 Flying Scale Model Aircraft 2014 Edition Effective 1st January 2014; Revised 1st March 2014

 

Regras para avaliação de modelos voadores da classe F4

Condições gerais

Cada concorrente só pode competir com um modelo de aeronave em cada categoria, seja, pode concorrer com dois modelos mas terá de ser em diferentes categorias, se contempladas no programa (6.1.7 FAI).

Todas as manobras terão de ser efetuadas numa linha de voo paralela à posição dos juízes, com excepção permitida para a descolagem, toca e anda e aterragem, que podem seguir a direção do vento, mas a maqueta nunca pode voar sobre a zona de público e atrás da linha dos juízes. Qualquer manobra realizada atrás da posição dos juízes é pontuada com zero.

Documentação mínima a apresentar:

a) Pelo menos três fotografias ou reproduções impressas do protótipo verdadeiro a que corresponde o modelo. Nos modelos fabricados pelo menos uma fotografia da fase de construção (1.9.4. FAI).

b) Desenho à escala rigorosa da aeronave real, que mostre pelo menos as três vistas principais, planta superior, frente e lateral. Estas três vistas devem ser à mesma escala, com uma largura mínima de 250 mm e máxima de 500 mm, conforme se trate de envergadura ou comprimento (caber à justa numa folha A4).

c) Decoração do modelo deve ser confirmada a partir de fotografias de fonte reconhecida.

d) Dever ser dada indicação da velocidade do protótipo real. O júri poderá pedir comprovativos da origem desta informação.

e) O concorrente deve fazer declaração sobre a autoria da construção do modelo e uma lista dos componentes que não são da sua fabricação.

__________________________________________________

Nota: Este resumo não dispensa a consulta e leitura do regulamento original, nomeadamente para detalhes que aqui não foram mencionados.

Classe F4C - Maquetas controladas por Rádio

Para a Classe F4C os modelos em RC (Radio Controlo), o peso máximo é de 15 kg sem contar com combustível ou bateria.

Cada concorrente pode fazer três voos.

É permitido um tempo de voo até 17 minutos

Para esta classe F4C e F4H, o júri tem de fazer as observações a uma distância mínima de 5m do centro do modelo. Os juízes não podem tocar no modelo.

Pontuações dos parâmetros de avaliação estática

Nos quadros de avaliação são atribuídos valores de pontos de 0 a 10 com incrementos de 0,5 pontos, nos mesmos parâmetros para os quais estão definidos os fatores de ponderação K.

 Classificação estatica F4C.jpg

Pontuações dos parâmetros de avaliação em voo

As manobras têm de ser comunicadas ao júri antes do início da prova e têm de ser executadas na ordem programada.

As manobras em voo têm de ser compatíveis com as caraterísticas do avião verdadeiro. Voo de modelo de escala não é o mesmo que voo de modelos de acrobacia.

Cada manobra tem de ser anunciada no momento precedente, e também o seu início “começa” e o seu fim “acaba”.

Exemplo de um esquema de voo,

Classificação em voo F4C e F4H.jpg

Classe F4H - Maquetas controlada por Rádio (Escala Stand-off)

Avaliação estática (6.9.5 FAI)

As Características Gerais do modelo devem ser as mesmas que na classe F4C.

Nesta classe são admitidos modelos não construídos pelo concorrente, ou seja, comprados numa loja. A decoração pode ser feita pelo dono do modelo.

A avaliação dos juízes é feita a uma distância de 5 metros, mas o grau de exigência é menor do que o usado na classe F4C.

Não são valorizados aspetos que não possam ser verificados em documentação exibida pelo concorrente, a qual não seja exigida pelos regulamentos.

Classificação estatica F4H.jpg

 Avaliação em voo F4H

Para classe F4H a avaliação em voo é semelhante à da classe F4C

 Classificação final (6.3.10 FAI)

Para a classificação final são atribuídos valores de pontos de 0 a 10 com incrementos de 0,5 pontos, nos mesmos parâmetros para os quais estão definidos os fatores K.

A classificação atribuída a cada parâmetro é o resultado dos pontos (0-10), multiplicado pelo valor do fator K correspondente.

A classificação final de um concorrente é a somas dos pontos conseguidos na avaliação estática com os conseguidos na classificação da prova de voo.

 

Notas:

-Se forem feitos três voos, elimina-se a pontuação do voo pior classificado e faz-se a média dos outros dois.

- Se forem feitos dois voos faz-se a média dos dois voos.

- Se só for feito um voo é essa a pontuação que fica atribuída.

- Se for decidido pelos juízes os concorrentes fazerem dois voos, um concorrente que faça apenas um voo vê a sua classificação de voo dividida por dois.

De acordo com o Anexo 6A do Regulamento FAI, seção 6A.1, alínea d), os membros do júri devem discutir entre eles a classificação de cada item e tentar chegar a um acordo sobre a pontuação a atribuir. Caso contrário faz-se a média da classificação dada por cada juiz.

 

Exemplos de fatores de implicam perdas de pontuação na avaliação estática

Menos de três imagens do modelo (três vistas)

Falta de desenhos ou incompletos

Nenhuma fotografia do avião verdadeiro

Informação incompleta sobre as cores

Outros …

Exemplos de erros que implicam perdas de pontos na avaliação em voo

Descolagem muito longa ou muito curta

Velocidade não realista (aceleração muito rápida)

Atitude incorreta para o tipo de modelo (ex, subida muito inclinada para um avião que não tem essas caraterísticas), etc.

Quedas acentuadas de asa

Variação de altura nas figuras com exigência de manter o nível

Figura oito com diferentes larguras das argolas do oito, ou cruzamento fora da zona central dos juízes

Descida não constante, curva irregular, ou desvio da frente dos juízes na descida a 360° e nas aproximações.

05
Out18

Figuras obrigatórias e opcionais F4C e F4H

Descolagem (figura obrigatória)

Figuras_F4C-F4H_escalas_01_descolagem.png

Voo horizontal estabilizado (opcional)

Figuras_F4C-F4H_escalas_02b_voo horizontal nivelad

Descida a 360º (obrigatória)

Figuras_F4C-F4H_escalas_03_descida 360.png

Oito de nível (obrigatória)

Figuras_F4C-F4H_escalas_04_oito de nivel.png

Borregar (arremeter em português do Brasil), (opcional)

Figuras_F4C-F4H_escalas_05_borregar.png

Chandelle (opcional)

Figuras_F4C-F4H_escalas_08_chandelle.png

Aproximação e aterragem (pouso em português do Brasil), (obrigatória)

Figuras_F4C-F4H_escalas_06_aterrar.png

Tocar e andar (figura opcional)

Figuras_F4C-F4H_escalas_07_tocar e andar.png

Inversão de rumo (opcional)

(Volta de nível para inversão de rumo)

Inversão de rumo.jpg

 

01
Out18

Filmes de alguns voos

CASA 212 - Aviocar

03-Aviocar_Voo na Ota_airborn.jpg

07-Aviocar_Voo na Ota_passagem.jpg

Boeing 314 Clipper.

Boeing 314-Clipper_asa nova_voo estreia excelente_

Ota, em 26 janeiro 2019.

E agora um voo visto de dentro do avião, câmara voltada para a cauda, vendo-se os movimentos dos controlos de direção e profundidade.

Martins JRM Mars

Avião projetado durante a II Guerra Mundial, tendo sido na sua época o maior hidroavião do Mundo. Só foram construídos 7 aviões. Mais tarde, 4 dos aviões foram convertidos em bombardeiros de água para combate a incêndios florestais. Presentemente nenhum se encontra operacional, embora haja no YouTube vários filmes de um destes aviões em voo e vasta coleção de fotografias. A maqueta foi construída em balsa e depron. De início revelou-se de voo muito difícil, mas mais tarde com várias afinações do ângulo de incidência da asa, colocação de pesos para correção do centro de gravidade, alteração do eixo do motor relativamente à linha principal de simetria e depois de trimado, ficou a voar razoávelmente bem.

Cessna Grand Caravan

A estrutura base da fuselagem foi feita em grade com ripas de balsa de 10mm de espessura e largura. Usada cola expoxídica de dois componentes e palitos a servir de pequenas cavilhas nas ligações mais críticas. Depois a fuselagem foi forrada com depron de 2mm de espessura. A superfície exterior foi coberta com bandas de fita cola colorida (branco e vermelho), fita com 50mm de largura. O avião é muito leve para a envergadura e muito resistente. Caiu duas vezes nos voos de ensaio, mas os estragos foram mínimos.

 

Antonov An-2

Semi-maqueta à escala 1:10 do Antonov AN-2. Construção própria em depron e balsa. Peso total de 1500 g. Autonomia de voo de 15 minutos com bateria de 5000 mAh. Voo na pista de aeromodelismo do Poceirão - Portugal

 

 

 

 

 

 

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