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El piloto automático
Volar bien sin esfuerzo.




Notas de actualización.-

12/01/2.013.-  Este artículo da fe del inicio de esta tecnología, pero actualmente y como en muchos de los campos la realidad supera a la ficción, hoy los pilotos automáticos están basados en sistemas inerciales de algunos gramos de peso y que equipados con procesadores y algoritmos especiales de cálculo de posición y actitud, cumplen este cometido con exceso, siendo capaces no solo de mantener la actitud del modelo sino de recuperarlo y llevarlo a un punto prefijado sin intervención del piloto.
Sin embargo no se usan demasiado en el vuelo de modelos de avión, si se usan algo más en helicópteros y totalmente para el vuelo en primera persona y vuelo automático.

31/12/2.000.- Los primeros pilotos automáticos aparecieron alla por 1995 y después de un periodo de mucho auge han caido en el olvido por nuestros campos de vuelo, no conozco la razón, a mi juicio es un dispositivo de los que ahorran más de lo que cuestan y aconsejo su uso sin duda ninguna.
El ordenador de vuelo mas sofisticado, concebido por una mente humana era el HAL 9900 (Las letras que siguen a la H, A, y L en el abecedario son las I, B, y M que equipaba a la nave Descubrimiento en su viaje hacia Io una de las lunas de Jupiter, esta maquina era tan sofisticada que decidía incluso cuando era conveniente eliminar a la tripulacion (2001 Una odisea del espacio) .
Afortunadamente el HAL 2100 que equipa el PA , aunque no atenderá nuestras peticiones respetará nuestras vidas y nuestras decisiones, pero cuando le pasemos el control nivelará nuestro modelo de forma inmediata, limpia y directa sin la menor vacilación.


EL TERCER GRAN AVANCE DEL AEROMODELISMO

Este hobby que nos ha tocado en suerte practicar, nos esta sorprendiendo con nuevos avances en modelos, motores, radios y accesorios, aunque avances gigantescos, de los que marcan epoca como el descubrimiento del fuego, hemos hasta ahora vivido tres, las radios proporcionales, el pegamento de cianocrilato y esta ultima, el piloto automático.
Fue un sueño de juventud para aeromodelistas disponer de una radio que con poco volumen y peso pudiese controlar un modelo de avion de forma tal a como se controla un avión real, y era un sueño bastantes años después disponer de un pegamento que secase de forma instantanea una vez aplicado, disponer de un piloto automatico era un sueño inalcanzable ya que aunque tecnologicamente el mecanismo era perfectamente realizable, su complejidad técnica y supuestamente su precio lo excluirian de nuestra practica normal, el mecanismo que hoy analizamos no es propiamente un piloto sino un dispositivo estabilizador, pero sus prestaciones y simplicidad marcarán un hito en la historia del aeromodelismo mundial, marcando un antes y un después.


COMPONENTES DEL SISTEMA

El PA de consta de un sensor con forma de hongo con cuatro ventanas en cruz y una cajita de plastico del tamaño de un receptor normal de tres canales. El sensor alberga las cuatro fotorresistencias, que hay que dejar airearse fuera de la caja unas doce horas para que la luz ambiente estabilice su sensibilidad, mientras que en la cajita de control, el calculador, se encuentran cuatro cables de entrada, dos para servos de alerones y uno para el servo de profundidad, el cuarto es el canal de entrada para regular la autoridad del sistema de estabilizacion, hay tres salidas para conectar uno o los dos servos de alerones y el servo de profundidad, una tapa protege los cuatro conmutadores de configuracion del equipo, tres para invertir el sentido de la acción sobre cada uno de los servos de control posibles y un cuarto para marcar la posicion en cruz o en equis del sensor captador de posicion.

EL CEREBRO DEL CEREBRO
El PA funciona sobre la base utilizar un procesador INTEL 80C51 que a partir de la posicion de los conmutadores y mediante un programa de control tiene en cuenta de que manera se ha instalado el captador y cuales son los movimientos correctos a aplicar a los servos segun la posicion del avion, asimismo si no se ha conectado el canal de reglaje de sensibilidad aplica un valor fijo del setenta por ciento, el programa detecta automaticamente si tiene que utilizar canales separados de la radio para mandar los alerones, por lo que es posible utilizar dos servos de alerones con una radio de cuatro canales o utilizar la funcion de flaperones con todas sus funciones, de una radio programable solo con conectar los dos cables de alerones del calculador.


LOS OJOS ELECTRONICOS
El principio de funcionamiento es tan simple que la idea no puede ser conceptuada de otra cosa que de genial, cuatro fotorresistencias miden la intensidad de la luz que reciben, cuando una de ellas recibe mas luz que la fotorresistencia contraria actua sobre el control que le corresponda para bajar esa parte del avion ya que presupone que esta viendo mas cielo que la contraria, esta acción es proporcional a la luz recibida por lo que de hecho es equivalente a que el captador ve la posicion relativa del horizonte, eso produce al principio unas trayectorias de estabilizacion sorprendentes, ya que un piloto experto intenta sacar el modelo en una dirección o altura ventajosa, mientras que el PA saca al modelo de su actitud por la trayectoria más optima posible.



PREPARACION EN EL TALLER
Antes de conectar el PA hay que haber terminado en su totalidad la instalación de la radio sobre el modelo y comprobado el correcto sentido de movimiento de los servos, solo entonces se puede proceder a la configuracion de los conmutadores de HAL , ya que de otro modo y si intentamos hacerlo todo a la vez podemos acabar con los nervios deteriorados.

El captador debe instalarse con las ventanas en cruz griega ‘+’ o si hay algun obstaculo delante de una ventana en cruz de San Andres ‘X’ y colocar el cuarto conmutador en la posicion correspondiente.
Debe instalarse debajo segun recomieda el fabricante, pero si no llevamos tren como en el caso de un velero el captador funciona perfectamente colocandolo encima del modelo.
Este dispositivo solo funciona en presencia del horizonte por lo que en el interior del taller, la respuesta es imprevisible, las instrucciones de montaje aconsejan utilizar una linterna para el ajuste, nosotros hemos observado que es suficiente con tapar las cuatro ventanas con los dedos y abrirlas de una en una para observar la actuacion de los servos. La regla es que si la luz entra por un lado el aleron de ese lado debe de levantarse o doblarse el timon hacia la luz si no usamos alerones, si entra por detras debe levantarse el elevador y viceversa.


COMPROBAR EL FUNCIONAMIENTO DEL RECEPTOR

El procesador lleva un cuarzo de 12 Mhz por lo que produce armonicos de radiofrecuencia de pequeñísima intensidad en el entorno de los 36,000 Mhz y en el de los 72,000 Mhz, no esta de mas comprobar la calidad de nuestra recepcion, haciendo una prueba de alcance antes de poner el modelo en el aire. Nosotros hemos hecho pruebas en ambas bandas con total satisfacción

USO COMO INSTRUCTOR DE VUELO
Un principiante suele tener varios problemas importantes para aprender a manejar un modelo de avión, ajustar los neutros, mantener la horizontalidad, volar de frente y sobre todo salir de las situaciones de peligro, ahora se limitara a aprender a volar en cualquier posición , a utilizar el motor juiciosamente, estando garantizada la estabilidad por el PA incluso con un avión muy destrimado, su progresión estará limitada a disminuir su efectividad segun adquiera soltura, pudiendo utilizarlo solo para el aterrizaje en las ultimas fases de su formación, en cualquier caso tampoco todos los pilotos de radicontrol llegan a competir en concursos de acrobacia y se podra practicar el hobby y construir modelos por encima de las posibilidades que tendriamos sin la ayuda del ingenio. Por tanto el radiocontrol de aviones pasa a estar muy proximo en cuanto a dificultad al radiocontrol de superficie por lo que imaginamos que tendrá una enorme expansión en los próximos años.

LA MAQUINA ES MAS EFICAZ QUE UN PILOTO EXPERTO.
Las posibilidades del Piloto Automatico pueden ser explotadas por un piloto experto para mejorar el nivel de seguridad de su vuelo, desde dos aspecto, uno de ellos afecta a la comodidad de pilotaje el otro es la seguridad, realizar un despegue y sobre todo el aterrizaje ayudado por el PA nos relajara de la tensión que esta fase nos produce a todos aunque llevemos varios miles de ellos (Estimo que en mi caso unos 4.000 a 5.000) a lo largo de nuestra practica aeromodelista, lo unico que no hara nuestro PA es el redondeo final y el mantenimiento del rumbo, pero raro sera que nos entre el modelo con un ala mas cerca del suelo que la otra, por ello un pilotaje exclusivo con la direccion y el motor y un ligero tironcillo final llevara el avion a la pista sin más sobresaltos y por supuesto sin posibilidad de inducir ningun error humano, la maquina hace lo que debe y cuando debe mucho más rápidamente que nosotros mismos.


ELEMENTO DE SEGURIDAD
Aunque para los mas experimentados pueda suponer un cierto rechazo la utilización de esta ayuda por la aparente perdida de libertad que produce lo cierto es que nos acostumbraremos a ello del mismo modo que nos hemos acostumbrados a multitud de avances que la sociedad tecnologica actual nos ha ofrecido en cuestiones de seguridad, como por ejemplo en el automovil.
Con la utilizacion inteligente de las modernas radios programables las posibilidades se amplifican y sera posible por ejemplo obligar al modelo a seguir una trayectoria ascendente rectilinea colocando una mezcla desde una via auxiliar hacia la profundidad, actuando en este caso el PA como estabilizador de la trayectoria de ascenso, ya que va a actuar solo parcialmente contra nuestra orden.
Es posible del mismo modo programar una configuracion de vuelo de giro en termica para un velero permitiendo concentrarse en el centrado de la termica con el timon de direccion sin preocuparse del mando de alerones que nos gestionara el PA.
En caso de fallo de la radio, receptor o emisor y siempre que no haya una interferencia neta permanente, el PA mantendrá la actitud de vuelo nivelado , ya que aunque un receptor sin señal puede actuar los servos erráticamente el PA los activara para neutralizar la estabilidad y los volvera a colocar a cero, esto nos dara la oportunidad de intentar algo aunque sea simplemente correr detras del modelo para recuperarlo.


OPTIMIZACION DEL FAIL-SAFE

Utilizando un receptor con fail-safe, habitualmente se colocan todos los canales en HOLD (Congelados en la ultima orden) y se programa FAIL-SAFE de motor a ralentí, con el PA sin embargo lo mas correcto a nuestro juicio es inhibier el HOLD de todos los canales y programar FAIL-SAFE con los siguientes criterios , alerones al neutro, elevador al neutro, direccion a un lado, motor al ralentí, sensibilidad del PA al máximo. Esto debe permitir al modelo bajar en circulo para evitar su alejamiento y tomar tierra con el mínimo posible de riesgos, asimismo permite recuperar el control (Motor en marcha) en el caso de que la situación se restablezca. En caso de interferencia neta, otro equipo de radio en el campo, siempre habra algun tiempo mas que de costumbre para intentar salir de la emergencia.
Esta configuración debe probarse en vuelo para asegurarnos que hemos configurado correctamente la situacion de fail-safe apagando el transmisor a una altura respetable .

PRUEBA DE VUELO SOBRE ENTRENADOR
El PA se ha montado primero en un entrenador de tres ejes estable pero con bastante capacidad de maniobra y potencia, el captador se monto en cruz griega aunque el tren delantero esta delante de la ventana correspondiente, el modelo se trimo cuidadosamente y a una altura mas que razonable se activó desde el emisor el potenciometro de sensibilidad al maximo, lo pusimos en el canal siete, la impresion inmediata es que nuestro modelo quedaba sujeto por unas manos invisibles que lo mantenian horizontal a pesar de nuestras ordenes. Sacar el modelo de su posicion nivelada era poco menos que imposible ya que se producia una oposición entre nuestros reflejos de vuelo y la actitud de la máquina por lo que nos vimos obligados a desconectar el automatismo para poder volver a la normalidad. Una vez recuperada la confianza activamos el control e intentamos poner a prueba nuestro PA ensayando las posiciones mas escabrosas posible, el piloto desconcierta en un principio ya que no actua como nosotros, sino bien, elige salvo que tenga algun eje perfectamente nivelado, una trayectoria de sacacorchos desde la posicion actual a la de vuelo nivelado por el camino mas corto posible, o bien un tramo de rizo, o bien no mas de medio tonel para volver a la horizontal. Hemos realizado varios despegues automáticos, radio en el suelo, el piloto actua en caso de inclinacion por una rafaga de aire antes que lo hariamos nosotros y adopta si todo esta bien ajustado, una pendiente de ascenso suave y rigurosa. En el aterrizaje debido a que el PA no controla el rumbo es necesario colocar muy bien el modelo para que entre solo en la pista y el contacto carece del redondeo final y es un poco brusco, pero por contra no permite el rebote descontrolado ya que actua sobre el timón de profundidad mucho mas rapidamente que nosotros.

SEGUNDA PRUEBA SOBRE VELERO
Sobre un Espectra, conocido velero electrico de dos metros y dos ejes, se ha montado el PA utilizando una tira de aluminio doblada en forma de L y pegada con cinta de doble cara a un lateral del fuselaje, logicamente no se podia montar el sensor por debajo al carecer de tren de aterrizaje. Para hacer la prueba mas exhaustiva se ha colocado el sensor con las ventanas en cruz de San Andres (X) , en este modelo se añade a su propia estabilidad, la añadida por el PA, es necesario trimar mucho a subir cuando el motor esta en marcha ya que el piloto no permite en funcionamiento normal que el morro apunte hacia arriba, para evitar esto conviene regular la incidencia del sensor doblando el soporte de aluminio para obtener un buen compromiso entre penetracion en vuelo planeado y velocidad de ascenso. Sucede justo al contrario que sin el PA, normalmente en este tipo de modelo es necesario picar cuando el motor gira y recoger en vuelo planeado.

OPINION ENTUSIASTA DE PILOTOS EN FORMACION
Antes de finalizar la redacción de este artículo, algunos socios de nuestro club que se encontraban en un estado de habilidad que requería la asistencia de un experto, han montado el piloto y han pasado a volar solos con gran entusiasmo por su parte.
Cuando a estos pilotos se les ha dicho que así podrian no llegar a aprender nunca, se ha suscitado la gran discusión, porque, y estoy de acuerdo con ellos, ya saben volar.
Ha habido una sustitución del conocimiento artesanal de volar un avion radiocontrolado por un medio tecnológico superior en prestaciones, el controlador de vuelo.
Pero no os preocupeis la imprenta también sustituyó a los monjes calígrafos y los libros fueron un bien al alcance de todos.

COMO CONCLUSION FINAL
El dispositivo será a partir de ahora imprescindible para aprender a volar un avión, deberá reducirse progresivamente la sensibilidad para desarrollar la habilidad personal, pero en cualquier caso si no llegamos a tener la habilidad necesaria para un perfecto control podremos utilizarlo siempre, por lo que sera posible que pilotos que ahora abandonan el hobby por falta de habilidad, puedan practicarlo asiduamente, el numero de roturas disminuirá en las fases de aprendizaje, pero existe un riesgo muy alto para los principiantes de perder su avión en vuelo por lo que la ayuda de un piloto experto será necesaria, aunque algo menos que antes en los primeros pasos, sobre todo en el ajuste inicial del modelo y en los primeros pasos del pilotaje. Para los expertos será un dispositivo de ayuda y seguridad al que nos iremos sumando hasta los mas reticentes, ya que cuando nuestra soberbia de pilotos costosamente formados sea sustituida por la confianza en su eficacia, el amor por nuestros costosos modelos lo hara imprescindible, por el simple precio de un buen servo.
Buenos vuelos.









Copyright © por Aeromodelismo RadioControl, Radiocontrol.es Derechos Reservados.

Publicado en: 2004-10-27 (32656 Lecturas)

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