A empresa Iniciantes Acessórios Aero Glow Aero elétricos Aeromodelos hobby Aeromodelos importados Cd da Hobby Clubes Concursos Consertos Construtores Suas dúvidas Eventos Forum Grupos de email Lições LOJA Manual do aeromodelista Marcas Motores Motores (explodida) Pilotos Plantas Rádios Rádio (instalação) Simulador de Vôo Simulador de orçamento Utilidades diversas
Conheça e assine a Brasil Modelismo!!
CARACTERÍSTICAS DO PROJETO DE UM AEROMODELO
PARTE 3
Por: Paulo Salvado
Coyright 2000 Editora Bruno Sob concessão da Revista Brasil Modelismo
O presente texto e imagens que acompanham são propriedade autoral da Editora Bruno e somente podem ser copiados ou impressos mediante prévia e expressa autorização da Revista Brasil Modelismo. Penas da Lei.
Vamos agora abordar o que chamamos de instabilidade espiral, que se considera ser causada por uma combinação de erros no projeto de um aeromodeloo de vôo-livre, que levam o aparelho a executar um mergulho em espiral. Alguns aeromodelistas confundem o mergulho espiral com o parafuso, mas eles são diferentes. Em um parafuso as superfícies de sustentação estão completamente estoladas e o aparelho gira em torno de um eixo que, mais ou menos, atravessa verticalmente a fuselagem através de um ponto situado próximo ao nariz. Em um mergulho em espiral a aeronave ainda está voando, isto é, suas asas ainda geram sustentação. Mas os fatores dos quais resulta a estabilidade não foram totalmente restabelecidos após algum acontecimento que os tenha perturbado. Somente erros de desenho leva a essa condição tais como pouco diedro, excesso de área de deriva, excesso de área lateral da fuselagem logo atrás das asas, etc.. Logo que o aeromodelo inclina suas asas, devido talvez a uma rajada de vento, ele começa a "derrapar" lateralmente. Enquanto ele desliza, a deriva (talvez com excesso de superfície) tenta desviar a cauda de maneira a apertar o raio da curva. Esses efeitos se auto-alimentam e crescem cada vez mais, reforçados pela crescente velocidade do modelo em mergulho. Assim, o aparelho tendé a diminuir o raio da curva em mergulho cada vez mais e aumentar a velocidade ate...
Há também o sopro de hélice. A hélice, ao girar, não gera um sopro retilíneo mas sim em espiral, no mesmo sentido da rotação do motor, que envolve a fuselagem deslizando em direção à cauda, chocando-se com as laterais da fuselagem, com a deriva e outras superfícies. O efeito do sopro de hélice pode ser suficiente para estimular a instabilidade espiral (vide ilustração). Para diminuir a influencia do sopro, a área do pilone das asas (no caso de um aeromodelo de vôo-livre com asa-alta sobre um pilone), as áreas do pilone e da deriva devem ser reduzidas (ou a deriva única pode ser substituída por dupla com áreas menores e montadas nas pontas do estabilizador) ou pode-se mudar a posição da deriva baixando-a e fazendo com que parte dela fique por baixo da fuselagem. O desvio da linha de tração para a direita, no caso de hélices que girem no sentido convencional (anti-horário quando observado de frente) também reduz o efeito do sopro de hélice.
O movimento de rotação da hélice causa mais um efeito, só que para este não há remédio. Trata-se do efeito giroscópico. Giroscópio é um aparelho muito simples, composto de um volante (uma roda pesada) que gira em alta rotação ao redor de seu eixo. Baseado em leis específicas da física, o volante ao girar tende a manter seu eixo rigorosamente apontado para uma direção. Os giroscópios são empregados em pilotos automáticos de aeromodelos e aviões reais e em sistemas de direção e guiagem de foguetes e mísseis. Pois bem, ao girar a hélice se transforma em um giroscópio e tende a manter o eixo do motor constantemente apontado para uma determinada posição... Segure um giroscópio de brinquedo (um volante instalado em um eixo onde de enrola um barbante; ao puxar o barbante, o conjunto passa a girar em velocidade suficiente para produzir o efeito) com o eixo apontado para a sua frente. Tente move-lo de um lado parta outro e descobrirá que, toda vez que tentar deslocá-lo para a direita ele fbrçará sua mão para baixo ou para cima, conforme a direção de rotação do volante. A h~ce faz a mesma coisa com o nariz do aeromodelo toda vez que houver uma mudança de trajetória. A única maneira de minimizar o efeito giroscópico é manter o momento de nariz o mais curto possível.
Os aeromodelos com características aerodinâmicas mais simples são, sem dúvida, os VCC. Ao projetá-los o aeromodelista não precisa se preocupar com dois dos três eixos de estabilidade, com escolha minuciosa de perfis (escolha qualquer perfil simétrico e pronto!), com instabilidade espiral, etc..
É por isso que essa categoria é muito recomendada para aqueles que gostam do aeromodelismo mas não têm intenção de gastar muito e de ter preocupações com o esporte. Modelos radiocontrolados devem atender a todas as regras que asseguram a instabilidade inerente aos aparelhos de vôo-livre mas há uma liberdade muito grande quanto aos ângulos de incidência, decalagem, diedro e formato das asas, superfícies da cauda etc., devido aos modernos aparelhos de radiocomando que permitem ajustes finos ("trimagem") através das superfícies de controle (ailerons, leme e profundor). Os aparelhos de vôo-livre são limitados por regulamentos de concursos que determinam o tamanho dos motores e o seu tempo de funcionamento em vôo, restringem a superfície ou carga alar, etc. Dentro das limitações o projetista terá de definir se desenha um aeromodelo com as dimensões mínimas, sacrificando o planeio em prol de uma subida rápida, ou se faz o contrário para ganhar um planeio de alta performance (que tal um meio termo?).
Planadores de vôo-livre sofrem as mesmas limitações, apesar de não terem motores. Neste caso, o comprimento do cabo de reboque é o fator limitador. O negócio é procurar projetar uma máquina de alto desempenho e que plane melhor que um urubu (nada na natureza plana melhor que um urubu!). Aeromodelos de vôo-livre com motor a elástico diferem em desenho em relação aos seus parceiros com motores de combustão interna, começando pelo momento de nariz que é mais longo em conseqüência do comprimento do motor, que também é o componente mais pesado do aparelho, que faz com que a asa seja localizada mais ou menos na metade do comprimento das tiras de borracha do motor para um balanceamento satisfatório. As hélices são de grande diâmetro para aumentar a eficiência do motor e reduzir os efeitos do sopro de hélice (algumas são monopás para aumentar ainda mais seus diâmetros) chegando a medir até um-terço da envergadura. A área da deriva também é maior por causa do grande diâmetro da hélice e do longo momento de nariz. Há duas maneiras de encarar tudo o que foi acima explicado sobre a aerodinâmica aplicada aos projetos de aeromodelos.
Alguns leitores, decididamente uma minoria, aderirão aos métodos estritamente matemáticos e surgirão com várias fórmulas, cada uma relativa aos tamanhos, formatos e superfícies de cada componente do modelo. Outros preferirão deixar a matemática de lado e adotarão a tentativa e erro como principal critério.
O fato é que todo método matemático traz consigo tolerâncias para mais ou para menos em cada aplicação. Essas tolerâncias aumentam bastante com a miniaturização devido ao efeito escala. O método matemático pode então dar um trabalhão danado para depois o projetista verificar que o seu resultado não é melhor do que outro obtido "a olho". Se a experiência indica quer a superfície do estabilizador de um aeromodelo com motor a elástico deve ser aproximadamente igual a um-terço da área da asa, por que preocupar-se com fórmulas exatas?
É por isso que esta série de artigos publicados na Brasil Modelismo não se preocupa muito com a matemática; eles apenas abordam fórmulas elementares porém essenciais como cálculos de superfícies, alongamentos, etc.. Nunca é demais lembrar que nos últimos 70 anos muitos aeromodelos campeões em diversas categorias e modalidades, em todos os países onde se pratica o aeromodeljsmo esportivo, foram proj etados por médicos, advogados, vendedores e outras pessoas pouco afetas às ciências chamadas "exatas". Como exemplo, um dos mais famosos aeromodelistas do mundo e inventor do "UControl", o norte-americano Neville E. Walker (Jim Walker), era um advogado.
Hobby Esportes: Divulgação do aeromodelismo e lealdade com o desportista
Se quiser receber notícias fresquinhas e promoções através de seu E-mail, clique no nosso "Livro de Visitas" e cadastre-se.
<=== Volta a home page