Cuando uno se detiene a pensar sobre el avión de acrobacia de U-Control, se
concluye en que el modelo ideal debe ser una maravilla mecánica: además de
efectuar saltos con facilidad debería volar lentamente para pilotear con
exactitud, mantener una buena tensión de líneas en un amplio rango de
condiciones de tiempo climático, tener una alta estabilidad para suavidad en el
vuelo y sin embargo, doblar ràpidamente para conseguir buenas esquinas en las
figuras cuadradas. Ademàs debe ser estéticamente agradable y obedecer a las
leyes de la aerodinámica.
El modelo debe ser liviano pero suficientemente fuerte para soportar esfuerzos
rutinarios de +10 G y -10 G miles de veces sin que el material se fatigue o
cambien sus cualidades de vuelo sobre una vida de competición de unos 500
vuelos.
También debiera ser mecánicamente fuerte y predecible en sus cualidades de
maniobra. El modelo debería tener una buena reserva para efectuar las ùltimas
correciones para hacer mas perfectos los ángulos. Lograr un bajo esfuerzo físico
es importante para minimizar la fatiga de los materiales cuando se practica
fuerte.
Los aterrizajes y los despegues deben ser posibles sobre un amplio rango de
superficies, direcciones de viento y velocidades.
Las velocidades de giro en ambas direcciones deberían ser iguales.
Dados todos esos criterios, muchos de los cuales son contrapuestos entre sí, la
búsqueda del acrobático ideal parece ser un imposible.
El Avanti II es el resultado de un esfuerzo concertado para lograr las suvaes y
predecibles cualidades de vuelo del Avanti original y a la vez corregir sus
defectos.
Primero necesitábamos mejorar la capacidad de rotación en los loopings
cuadrados.
Segundo, y como en muchos aviones, el Avanti original hacía más rápidamente los
loopings exteriores que los interiores. El mejoramiento de esto último se buscó
ávidamente y condujo a grandes ventajas mecánicas en el sistema de control,
tanto en la disminución del esfuerzo físico en la mano como en asegurar la
potencia adecuada para mover los controles en las maniobras que se efectúan con
baja tensión de líneas, tales como el ocho sobre la cabeza y los dos ángulos
superiores del reloj de arena.
Las soluciones a estos problemas fueron encontradas por Bill Netzeband usando
los resultados de un detallado análisis de la aerodinámica del u-control,
confirmados volando una serie de aviones "1/2A" durante un año.
La solución para maximizar la capacidad de rotación en los loopings de un modelo
determinado, para que tire hacia afuera fué simple, pero sólo después de
transitar dificultades a través de muchas ecuaciones, aturdiendo y fastidiando a
la fraternidad ucontrolera.
La solución encontrada por lo antedicho consistió en posicionar el centro de
gravedad del modelo de modo que el sistema de control y los movimientos del
estabilizador conduzcan a los flaps a un movimiento máximo de 30º en una
maniobra cuadrada. Haciendo así, se obtiene el máximo coeficiente de fuerza
hacia afuera del ala antes de ganar mucha tensión en las líneas que el motor no
puede mantener por mucho tiempo a la velocidad de vuelo adecuada. Como
comparación, muchos modelos usan sólo 15º de movimiento de flaps para ejecutar
una esquina.
El segundo problema era lograr que el modelo rotara igual en ambas direcciones,
fundamentalmente en los loopings interiores y exteriores. Esto se resolvió
colocando la línea de tracción mecánica a través del centro del ala y del
estabilizador. Mientras la tracción mecánica está por debajo del centro de
gravedad, la tremenda tracción inducida (debida al desplazamiento y
sustentación), es muy alta comparada con la tracción inducida, por lo que se
puede suponer sin cometer error apreciable, que el centro del ala es el centro
de tracción.
El único problema que se produce al alinear motor-ala-estabilizador, es que en
vuelo invertido se requiere un poco más de control "hacia abajo", del que se
usaría convencionalmente.
El último problema a solucionar fué reducir los esfuerzos de los pushrods y de
la mano. Esto fué resuelto mediante el uso de un balancín de 4" y cuernos de
control de 1" de longitud.
En una maniobra tal como el ocho sobre la cabeza sólo actuará sobre los
controles alrededor de 2 G. Con un sistema en el cual la carga sobre los
pushrods sea muy alta, el avión será incapaz de generar las fuerzas necesarias
para mover las superficies de control suficientemente, independientemente de lo
que haga el piloto. Esta es la razón por la cual muchos aviones tienen
dificultades para hacer el ocho sobre la cabeza o el reloj de arena.
Una baja carga alar es escencial para obtener buenas performances. En el Avanti
II los flaps, puntas de ala y estabilizador son armados y cubiertos con balsa de
1,5 mm. El fuselaje es de plancha de balsa de 2 mm con un "doubler" de terciado
de 0,4 mm, estando la cabina pintada sobre el block superior.
Con las superficies armadas y los bloques ahuecados, el peso sin combustible
oscila en los 1.450 a 1.500 grms.
Pienso que el resultado final de un sistema debe ser tan simple como sea posible
sin sacrificar su rendimiento con soluciones más complicadas.
El conjunto motor/combustible que se utilizó trabaja confiablemente y provee
potencia pareja.
El tanque es del tipo "uniflow", de metal sin presurizar. Solo un tanque uniflow
o un presurizado desde el carter darán la misma marcha de motor desde el
principio al fin de cada vuelo.
El único tubo de venteo se obturó con un tapón perforado, con un agujero del
diámetro de un alfiler, para minimizar la posibilidad que entre polvo o suciedad
en el tanque.
El motor usado es el OS 40 FSR con un venturi de .275" (aprox. 0,9 mm) y 1" de
largo con una conicidad de 5º en la garganta de entrada.
Se utilizó una válvula y aguja standard de Super Tigre .46.
Para los vuelos se utilizó una hélice Zinger de 12" x 5" recortada a 11".
Se reguló la carburación de modo que el motor funcionara a las RPM´s en que
puede desarrollar la máxima potencia útil con una buena aspiración de
combustible (relacionada con la marcha pareja del motor).
La economía de combustible es así excelente: con un tanque de 4,5 onzas es
suficiente para el vuelo completo.
Para que el motor funcione regularmente es escencial una buena refrigeración del
carter, y para lograrla, se cortaron conductos en el carenado. Mantener
constante la temperatura del carter es la llave para lograr una marcha estable.
Usando este sistema, el motor sonará demasiado rápido mientras está en tierra
(por sobrecalentamiento), pero una vez en vuelo, en dos o tres vueltas, bajará
las RPM´s a las correctas a medida que se enfría el carter, estabilizándose para
el resto del vuelo.
El combustible fue standard: 10% nitrometano, 22,5% de aceite de ricino y el
resto metanol.
El Avanti II usa salida de cables ajustables, independientes una de otra.
Teniendo la línea de arriba adelante (al frente), la diferencia en el punto de
maniobra para las desviaciones hacia arriba y hacia abajo se usa para controlar
la precesión giroscópica, descubierta recientemente, la cual es muy real y se
debe tener en cuenta si se desea tener una buena tensión de líneas en ambas
direcciones.
En la práctica, el modelo se centra para giros interiores ajustando la posición
de la línea "up" (hacia arriba) y luego se vuelve a centrar para las exteriores,
modificando la posición de la línea que manda "abajo", es decir, la trasera. En
la práctica, las lìneas quedaron separadas por alrededor de 1" 1/4 (unos 31 mm).
Estas son algunas notas sobre la construcción del avión.
Es difícil ganarle en peso al aire cuando se construye un modelo. La clave en la
ligereza del mismo es minimizar la estructura en madera.
Existe una tendencia natural a construir más fuerte de lo necesario, lo que
inevitablemente conduce a un exceso de peso.
A través del trabajo y la experiencia se sabe que construyendo con cyanoacrilato
y epoxy 5 minutos, se logrará mas vida útil en un modelo de competición.
El cyanoacrilato es más liviano y rápido para la construcción de estructuras,
utilizándose para el armado de los esqueletos de los flaps, estabilizadores,
elevadores, alas y fuselajes. También es excelente para fijar los cuernos de los
flaps y del elevador, debiendo en estos casos lubricar las bisagras para que no
se peguen al fijarlas en las estructuras.
El epoxy se usa para pegar los refuerzos de terciado del fuselaje (doublers), la
bancada del motor y las cuadernas de terciado. Se utiliza un epoxy más lento
para pegar el estabilizador y la deriva en el fuselaje, pues dicho pegamento
brinda más tiempo para alinear estas piezas adecuadamente.
En el Avanti II las primeras 4" de la nariz se cubren con resina K&B de 3/4 de
onzas para prevenir roturas por esfuerzos.
La parte inferior del compartimiento del motor y del tanque de combustible se
cubren con resina epoxy para proteger esas partes del combustible.
La alineación del estabilizador con el ala es muy crítica. Para hacerlo
correctamente corte los cantos de una plancha de balsa de 1/8"x3" con una regla
metálica y luego haga un corte para el reborde de la media ala con su raíz
(junto al fuselaje). Una vez que el ala es montada en el fuselaje y después que
el bloque inferior se ha pegado firmemente (para minimizar la flexión y la
torsión), clave con alfileres la plantilla al costado del fuselaje, colocando la
plantilla en su eje recto, perfectamente alineada con los bordes de ataque y
fuga. Marque la línea central del estabilizador con un lápiz y use esa línea
para ubicar la misma plantilla a los efectos de alinear el mismo con el ala con
flaps y elevador en posición neutra.
Al hacer la nariz, talle desde la punta hacia atrás hasta que el espesor de la
pared del fuselaje se uniforme de 3/16" (unos 5 mm). Esto sirve como óptimo
lugar para asegurar contrapeso en la nariz si fuese necesario.
Cuando el modelo está listo, se debe balancear de acuerdo al plano.
Bob Baron