Esto es algo que he mencionado de vez en cuando en conversaciones
sobre como reducir las fuerzas de control en el avión,
especialmente como resultado de añadir flaps. No es
frecuente que intente algo que resulte tan bien como espero
o mejor. Desafortunadamente no tengo un piloto alternativo
para volar el avión en una prueba para confirmar mi
evaluación. Hemos tenido una discusión bastante
grande en otro hilo que desvió la intención
de este. Debido a eso, pensé que sería bueno
separar esto en un nuevo tema.
Es y sigue siendo mi opinión que una bisagra desplazada
es un método superior para reducir el momento de bisagra
en la superficie. El lado negativo de esto es que es muy difícil
hacer cambios en la configuración. En los modelos de
RC 1/4 escala acrobáticos se utilizan estas bisagras
desplazadas y a menudo vemos una pequeña pala en uso
para complementar la superficie. Mi oposición al uso
de palas es más práctica que técnica.
Sobresalen y pueden dañarse fácilmente. En mi
avión de prueba las puse en la parte superior del ala
y tampoco son bonitas. Supongo que un maestro artista podría
hacer algo al respecto. Yo no soy así.
![](Palas01.jpg)
Realmente no hay ningun cálculo aerodinámico
super científico que haya realizado para llegar a la
solución que he utilizado. Me basé mucho en
trabajos anteriores sobre aviones 1/4 escala de RC.
Aquí está el concepto de una pala: la misma
es una superficie de chapa delgada montada por delante de
la línea de bisagra y tiene cierta separación
vertical que es necesaria para permitir que pivotee con la
superficie a la que está unida. La forma de la placa
es algo importante ya que su característica deseada
es que produzca un cambio lineal en la sustentación
y la resistencia con el ángulo de ataque. Esta es una
característica de las alas de forma delta que producen
su sustentación principalmente a partir del vórtice
que se enrolla sobre la parte superior o inferior del ala.
También pueden funcionar en otras alas de bajo alargamiento,
pero la configuración delta se ha aplicado con gran
éxito. Por lo tanto, hay que partir de esta base.
Para diseñar los puntales de soporte hice dibujos de
algunos esquemas del ala y del flap. Esto es necesario ya
que hay que evitar la colisión de la pala con el ala.
Lo que encontré cuando estaba haciendo mi diseño
es que sería muy difícil hacer que esto funcione
correctamente con un flap que tenga 45 grados de deflexión.
En ese caso el brazo tendría que ser muy largo lo que
no es necesariamente malo pero fuera de mi zona de experiencia.
El momento generado por la pala es una combinación
de sustentación y resistencia de la misma multiplicada
por el brazo combinado.
Piensa en una pala como un pequeño canard delante del
flap u otra superficie. Algunos aviones acrobáticos
1/4 RC a escala también las tienen en el timón.
Ese canard proporciona un momento contrario al momento de
la superficie porque está en el lado opuesto de la
bisagra.
Hice tres cálculos para preparar el diseño de
la pala y su fijación al alerón. El primero
es la cuerda aerodinámica media "MAC"
(ver
al pié Nota 1) de la superficie.
En realidad, acabo de hacer un diseño sobre esto, ya
que es fácil de hacer con CAD, pero un lápiz
y papel funcionan bien también. La superficie puede
ser tratada como un ala y podemos asumir que el centro de
presión trabaja a través del punto 25% medido
desde el borde de ataque (L.E.) de esa cuerda, por lo que
decimos 25% de la LEMAC (cuerda media desde
el borde de ataque)..
![](Palas02.jpg)
El razonamiento de encontrar la MAC es donde planeé
colocar la pala. Hay otros lugares donde pueden ir en una
superficie por otras razones, como el equilibrio de masas
para la prevención de flameo. La otra es que sé
que en equilibrio, el 25% del área estará delante
de la ubicación del 25% del LEMAC y si dimensiono mi
pala a menos del 25% del área total de la combinación
pala-aleta tengo una buena oportunidad de que no ocurran cosas
malas.
La advertencia/suposición es que la fuerza generada
por la pala es lineal. Así que mis otros dos cálculos
que hice fueron el área de la aleta y los tamaños
necesarios para crear la pala y le hice menos del 10% del
área de la aleta. Muy fácil. No hay que ser
un genio.
La configuración de la estructura era un poco difícil
de conseguir y hacer bien con la cantidad de área necesaria
y mantener bastante compacto. Así que diseñé
mi pala de una manera que me ha funcionado bien en el pasado.
Tengo que decir que vimos un avión en el que no funcionó
tan bien como en el mío. El frente es truncado con
ángulos de barrido de 60 grados. El borde afilado de
la esquina genera un fuerte vórtice que se mantiene
en su lugar bastante bien. Hay una relación envergadura/aspecto
donde esto no funciona pero por debajo de 2:1 parece ser consistente.
El borde de fuga de la pala está situado directamente
sobre la línea de bisagra. Está ahí
debido a la geometría obtenida pero con puntales largos
podría ir más adelante.
La estrategia de las pruebas con palas es empezar con pequeñas
y hacerlas más grandes probando la envolvente de vuelo
en cada iteración. En mi modelo "Laser" como
en el SV11 hice las primeras pruebas en el Laser y esto fue
porque alguna masa critica estaba colocada ahi.
La primera pala que hice resultó un poco más
grande de lo que quería porque imprimí un dibujo
de autocad a .PDF y se produjo un error de escala que no me
di cuenta hasta después de haber cortado la madera
contrachapada de 1/16" y perforado los agujeros. El día
se estaba haciendo tarde y quería volar así
que recorté un poco la pala y resultó estar
entre el 5% y el 10% de tamaño que pensaba utilizar.
En Kansas era un día de Unicornio en el que se preveían
vientos de menos de 5 mph. Rara vez vuelo en mi propia estela
pero esta tarde lo hice y estaba haciendo estelas realmente
buenas.
Mis vuelos de prueba de hoy fueron un vuelo de duración
completa con sólo los puntales en su lugar. La placa
de soporte para la pala es de aproximadamente 0.8" x
1" lo que sorprendentemente hizo una diferencia detectable.
Volé el avión a través de la gama de
maniobras para comprobar su comportamiento y todo estaba bien.
En el siguiente vuelo coloqué las palas y reduje el
temporizador a 1 minuto, ya que no quería luchar contra
un potro durante mucho tiempo. No estaba preocupado, solo
precavido. Durante el despegue un conector de línea
se enganchó y me sobresaltó sacando una pulgada
o dos aproximadamente del suelo. Hice algunos incrementos
graduales agresivos de cabeceo hacia arriba, cabeceo hacia
abajo y giros para comprobar cualquier mal comportamiento.
No hubo ninguno. Y mejor, los gradientes de control eran perceptiblemente
más bajos.
Después del primer vuelo aumenté el tiempo de
vuelo a 4:30. Comencé con algunas media vueltas básicas
y luego reversas, loops y cuadrados. Si, soy pésimo
fijando la trayectoria de los cuadrados y las fuerzas más
ligeras de la manija hicieron la curva mucho más fácil
y la salida igual de pésima. Con momentos de control
bajos, el control con menor tensión es mucho mejor.
Este es un lugar donde esta configuración definitivamente
funciona. Hice algunas maniobras de prueba interesantes como
ochos verticales cuadrados y bucles hexagonales y ochos hexagonales,
no probé ochos cuadrados pero funcionarían.
Por supuesto, estos giros se harían en la zona donde
la tensión de la línea no suele ser un problema.
Después de ese vuelo volví y volé la
gama completa. Sigo siendo pésimo en todas las partes
en las que siempre soy pésimo. Pero era más
fácil apestar en esas partes.
En pocas palabras, estoy llamando a este un primer vuelo exitoso
y no veo un obstáculo para un mayor desarrollo. Probablemente
haré otra pala más grande, pero estoy pensando
que si es necesario más grande, entonces la adición
de otro más lejos sería un mejor enfoque que
una sola pala grande. La razón es que la pala de mayor
alargamiento en algún momento comenzará a comportarse
como un ala normal y entrará en pérdida alrededor
de los 20 grados causando una curva de fuerza no lineal. También
pondré las levas de cola y fusible para ver si pasa
algo malo.
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