Aeromodelismo RadioControl, Radiocontrol.es

Antes de nada os aviso que el contenido de esta sección no os aportará nada a vuestra futura maestría en el manejo del helicóptero, ya que nuestros fabricantes se han preocupado de obviarnos estos problemas, como mucho alimentará vuestro deseo de saber o al menos de saber como entiende el asunto el autor, que sin estar cualificado para ello os dará su mejor entender sobre los fenómenos fisicos que afectan al vuelo del helicóptero.

Hablar del helicóptero es hablar del giróscopo, este último no es ese caro artilugio que controla la cola sino un objeto fisico que gira a velocidad uniforme sobre su eje provocando curiosos efectos dificiles de entender como la PRECESIÓN giróscopica, este efecto es resumiendo la tendencia que tiene un sistema que gira y al que se le aplica un par de vuelco sobre su eje a obedecer sí, pero 90 grados más adelante en el plano de rotación, la velocidad de PRECESION está determinada la fórmula V=P/I*W
P es el par aplicado al disco giróscopico.
I es el momento de inercia del disco, propiedad que depende de su geometría
W es la velocidad angular del disco.
De momento sacamos como conclusión que a mayor par mayor velocidad de precesión esto parece obvio.
Cuanto mayor sea el momento de inercia del disco será menor su velocidad de precesión o sea será mas estable, y exactamente igual para la velocidad de rotación.
Sin embargo un helicóptero 3D utiliza un número alto de vueltas para conseguir maniobrabilidad, parece un contrasentido pero todo tiene su explicación...

LA PRECESIÓN.- Cuando se aumenta el paso en la pala que avanza por la izquierda, se produce un par de vuelco que provoca la precesión del plano giroscópico formado por las palas, el morro del helicóptero se levanta en el ejemplo.

Control del cíclico.- Se llama cíclico a los mandos de cabeceo y alabeo -elevador y alerones- Como la superficie a controlar es un plano giratorio un punto cualquiera sube y baja segun un ciclo completo.
Desde el punto de vista del piloto el plano es fijo, pero mecanicamente está girando, por eso el plato de control de cíclico tiene dos partes la fija inferior que reproduce los deseos del piloto y la girarotoria superior que convierte los movimientos elementales de los servos en un movimiento giratorio más complejo.

Como funciona el mando cíclico.- Cuando tratamos de bajar el morro del helicóptero el plato cíclico se inclina hacia delante, ello provoca el aumento del ángulo de la paleta derecha de la barra estabilizadora, como la barra forma un sistema giroscópico hara una precesión que levantará el plano 90 grados más tarde o sea de atrás, y lo bajará de delante, cuando la paleta pasa por el morro está más baja y empuja la pala derecha desde atrás aumentando su ángulo de ataque y por tanto la sustentación , pero en este momento no puede levantarse porque la rigidez giróscopica se lo impide y lo hace 90 grados más adelante y el plano de las palas se levanta de atrás y baja de delante.
Jugando con la precesión giroscópica doble de la barra y de las palas hemos conseguido que el helicóptero imite el movimiento del plato cíclico inclinándose hacia delante.
El movimiento del plato sea cual sea se reproduce en el plano de las palas que es lo que necesitamos para que el helicóptero se mueva en la dirección deseada.
La barra estabilizadora es un sistema giroscópico "pequeño" y facilmente controlable que controla a su vez el rotor principal, sistema giróscopico mucho más pesado y excesivamente potente para ser controlado con mando directo de cíclico. La mayor parte de los helicópteros reales no llevan esta barra pero eso es otro tema.
Cuanto mayor es la superficie de las paletas, mas fuerte es el par de vuelco y cuanto mas pesada es la barra (Mayor momento de inercia) mas rigidez giroscópica. Por tanto jugando con el peso y la superficie de las paletas se consigue un comportamiento estable o maniobrero del helicóptero. Del mismo modo el mayor peso de las palas principales también contribuye y no poco a la estabilidad general.

La fuerza de sustentación producida por el rotor principal es perpendicular a este, en esas condiciones el helicóptero no se mueve compensado por su propio peso, sin embargo si el rotor se inclina sustentación y peso forman una componente horizontal que lleva al helicóptero en la dirección hacia donde se inclina el rotor.
CONTROL DEL COLECTIVO.- Naturalmente si se aumenta el paso de ambas palas, -aumento del colectivo- la sustentación aumenta y el helicóptero toma altura, para conseguir esto el plato cíclico se mueve verticalmente, provocando el cambio de paso de ambas palas pero a través del mezclador de colectivo-cíclico para no perder este último control.

CONTROL DE DIRECCIÓN.- El giro del rotor produce por reacción el giro del fuselaje en sentido contrario, de mantener el fuselaje equilibrado se encarga el rotor de cola, pequeñas variaciones en la compensación del rotor de cola permiten hacer cambiar de rumbo el morro del helicóptero, de esta forma se controla la dirección.
Los cambios de par en el rotor principal son complejos de corregir, por ello se recurre al giro que se encarga de detectar el movimiento antes de que el piloto lo perciba.
EL GIRO.- Aunque llamemos giróscopo al artilugio que mantiene orientada la cola del helicóptero, es una denominación impropia, decir giróscopo piezolectrico es un contrasentido, estas piezas son sensores inerciales no hay nada que gire dentro, eran giróscopos los antiguos que se oían girar al conectar el helicóptero hoy seguimos llamando así al "inercímetro de cola" por tradición. (08/03/04)

Publicado en: 2004-10-27 (64403 Lecturas)

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