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MODELADO
Helicóptero eléctrico. Consejos para un modelador
Directorio / Equipos de radiocontrol Recientemente, los motores eléctricos se han utilizado cada vez más en el modelado de aviación. Esto es comprensible, su ventaja en comparación con los motores de combustión interna es obvia: facilidad de arranque, precisión en el control de la velocidad de la hélice, ausencia de gases de escape, bajo nivel de ruido. Ya se han creado varios modelos interesantes de aviones con motores eléctricos. Se están haciendo los primeros intentos para aplicarlos a los modelos de helicópteros. Selección de motor y cálculo de empuje La posibilidad de crear un helicóptero eléctrico (Fig. 1) está determinada principalmente por la potencia específica del motor. De los motores ligeros y asequibles, se pueden distinguir una serie de motores eléctricos de aspiradoras que, con un peso relativamente bajo, desarrollan una gran potencia. El más pequeño de ellos se utiliza en el cepillo eléctrico "Veterok". Su peso es de tan solo 430 g, y la potencia para un uso a corto plazo puede alcanzar los 75 W, es decir, unos 0,1 litros. Con. El popular motor de combustión interna MK-17 tiene las mismas características, pero con tres veces menos peso.
Al probar "Veterok" con una hélice modelo de avión en serie de Ø 200 mm y un paso de 100 mm (Fig. 2), desarrolló un empuje de aproximadamente 500 g, suficiente para volar un avión que pesa hasta 5 kg. Pero para un modelo de helicóptero, se requiere una gran relación potencia-peso. De acuerdo con la fórmula de N. E. Zhukovsky, el empuje del rotor principal en el modo de vuelo estacionario es: T = (33,25*NвDη0)2/3, aquí: T - empuje, kg; Nv - poder, l. Con.; D - diámetro, m; η es la eficiencia relativa del rotor principal cuando opera en su lugar. Valor η0para los mejores modelos de rotores de aviones alcanza 0,65-0,7. La potencia del motor eléctrico también se gasta en la rotación del rotor de cola, ventilador y pérdidas en la caja de cambios. Supondremos que su parte transmitida al rotor principal será de 0,07 litros. Con. Eligiendo su diámetro igual a 1,5 m, determinamos el empuje: T= (33,25*0,07*1,5*0,65)2/3= 1,73 kg. Así, para un modelo de helicóptero que pese 1,5 kg, la reserva de empuje permitirá volar no al "máximo" del motor. Aquí también debemos tener en cuenta el hecho de que en vuelo nivelado la potencia requerida es menor que en modo estacionario. Además, durante el despegue, el efecto de la proximidad de la tierra tendrá un efecto positivo. Todo esto sugiere que el motor eléctrico no tiene que funcionar a la máxima velocidad. Elegir un esquema de modelo En la actualidad, en la aviación, la parte principal de los helicópteros se fabrica de acuerdo con un esquema de un solo rotor con un rotor de cola, que se ha generalizado debido a su facilidad de control. Dado que el modelo que se está creando será manejable, es mejor tomar ese esquema como base. Una posible versión del dibujo se muestra en la Figura 2.
Para facilitar la fabricación y el equilibrio, los rotores principal y de cola están hechos de dos palas. Al crear cualquier helicóptero, se debe prestar mucha atención a la estabilidad. En el modelo diseñado, cuenta con la ayuda de pesos estabilizadores, que forman una especie de giroscopio. Durante el funcionamiento del rotor, los pesos montados sobre las palas tienden a mantener el plano de rotación. Cuando se desvía de una posición predeterminada, se produce un cambio cíclico en los ángulos de ataque de las palas, debido a esto surgen fuerzas aerodinámicas que devuelven el rotor a su posición anterior. Al cambiar el plano de rotación de los pesos mediante el plato cíclico, se puede controlar el vuelo del modelo. Caja de cambios principal y transmisión de giro al rotor de cola Para que el rotor principal desarrolle el empuje calculado anteriormente, es necesario seleccionar correctamente la relación de transmisión de la caja de cambios. El cálculo preciso requiere el conocimiento de las características de carga del motor y el rotor aerodinámico. Puedes limitarte a un cálculo aproximado. Conociendo el diámetro del piit, instalado durante la prueba en el eje del motor y el rotor, es posible determinar la relación de transmisión de la caja de cambios mediante la fórmula: iр= (RNevada/R0)5/3, donde RNevada- radio del rotor; R0- el radio inicial del tornillo en el eje del motor; iр- relación de transmisión de la caja de cambios; para RNevada= 0,75 m;R0= 0,1; yoр= 28,8. Tal relación de transmisión se puede calcular usando dos o tres pasos. Si se selecciona una caja de cambios de dos etapas, entonces: і1= Z1/Z2; la2= Z3/Z4, donde Z es el número de dientes del engranaje de la caja de cambios. Tomando Z1= 10, Z2= 100, Z3= 17, Z4= 93, obtén iр= 28,8. Si en la práctica no es posible seleccionar engranajes con un número determinado de dientes y se produce una desviación de +/-10% del valor calculado, esto no conducirá a una disminución significativa en el empuje del rotor principal. Debe esforzarse por hacer que la caja de cambios sea ligera y al mismo tiempo lo suficientemente fuerte. Para reducir el peso, engranajes grandes (Z2= 100 y Z4= 93) puede ser de duraluminio o textolita. La transmisión (Fig. 3) al rotor de cola es más fácil de hacer usando dos poleas de Ø 60-80 mm: la delantera está instalada en la etapa intermedia de la caja de cambios, la conducida está en el brazo de cola. Están conectados por una cinta hecha de hilo de nylon Ø 0,8-1 mm.
Gestión de modelos Al controlar el modelo en la primera etapa, dos comandos son suficientes: cambiar la velocidad del motor y controlar el rumbo. El primero se hace de manera bastante simple: con la ayuda de un reóstato incluido en el circuito de alimentación, por ejemplo, desde el pedal de una máquina de coser. Para controlar el rumbo, es necesario cambiar el paso del rotor de cola. Esto se puede hacer usando un motor eléctrico en miniatura, por ejemplo, tipo DK-5-19 con una caja de cambios. El último es del temporizador (inicio automático de la cámara). Después de los primeros vuelos exitosos, puede pasar a complicar las acrobacias aéreas. Para hacer esto, necesita agregar más. dos máquinas de dirección para controlar el plato cíclico. Con su ayuda, se realiza el vuelo "adelante-atrás", "izquierda-derecha". Después de dominar el modelo de helicóptero, se ofrecen varias opciones para las competiciones que se realizan en la sala, que pueden ser similares a las competiciones de helicópteros reales: volar a lo largo de la ruta, aterrizar en un punto determinado, etc.
En conclusión, unas pocas palabras sobre la seguridad. En primer lugar, es necesario realizar con cuidado todas las conexiones de los elementos conductores de corriente tanto en el modelo como en el panel de control. Además, en este último, asegúrese de instalar un fusible (Fig. 4) para una corriente de 1 A. Es deseable conectarse a la red a través de un transformador. Finalmente, en preparación para el lanzamiento de la máquina, es importante comprobar la fiabilidad de todo el sistema sobre el terreno. Para ello, después de haber atado el helicóptero a la base, es necesario accionar el motor eléctrico en todos los modos, aumentando gradualmente la velocidad del rotor. El cumplimiento de estos requisitos elementales garantizará la seguridad de los vuelos. Autor: V.Slepkov
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