Proyecto MotoPlaneador de FoamBoard

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adainyde
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Proyecto MotoPlaneador de FoamBoard

#1 Mensaje por adainyde » 07 Jun 2016 13:12

Hola Foro,

Empecé a maquinar una idea que tiene que ver con poder generar un aeromodelo de rápida y fácil construcción, sumándole también que sea barato. Obvio que imposible pero acercarse lo más posible. Principalmente el objetivo es generar un marco de construcción que le permita a profesionales de varias áreas la posibilidad de hacer muestreos aéreos para lo que sea que lo necesiten. También, y si la gente que está en esta apasionante actividad le parece atractiva la idea pueda quizá, usarlo para despuntar el vicio. Aclaro esto porque los modelos que imagino no son exactamente pensados en términos estéticos ;-)
La idea que traigo a consideración de su experiencia es simplemente la combinación de varias ideas de otros. O sea, que lo único que hice fue ponerlas juntas.

El material de construcción: FOAMBOARD. Es relativamente fácil de conseguir, liviano y con el apropiado tratamiento es lo suficientemente resistente para generar estructuras que según mi proyección puedan cargar hasta 6 o 7 Kilos de carga total. Repito, mi proyección ;-)
La técnica de construcción: Ya se discutió en este foro y es simplemente la de poder generar perfiles alares, fuselajes y otras superficies siguiendo algunos videos de youtube, por ejemplo los de ExperimentalAirlines.
La prueba de construccion: Para ver si era capaz de al menos hacer un par estructuras, experimenté haciendo un ala de un 1m por 15cm de cuerda y un fuse de 1m con sección rectangular de 2,5cm de lado. Al final un par de fotos de como quedo el ala. Para alas más grandes, tengo la idea de rellenar el interior con poliuretano expandido que siendo liviano pueda darle mayor rigidez que si estuvieran vacías. Si, más peso, pero tengo la impresión que con este material y alas largas va a bandearse mucho.

El modelo: Acá tengo que dar crédito a los compañeros del foro Fokker, Edunimbus, Hattori y Nanygatti que me recomendaron pensar en modelos de ala fija tipo motoplaneadores con motorización trasera y no alas volantes pensando en poder tener velocidades de aterrizaje relativamente bajas con 4 o mas kilos de peso. Investigando encontré varios potenciales modelos, pero todos con un formato en común. Me base en el Super Mugin y tomando a la envergadura original (4,45m) como medida base calcule todas las otras medidas para una envergadura menor dada.
El peso total del modelo: Dado que el interés de este proyecto está puesto en poder llevar material de registro óptico, dígase cualquier tipo de cámara, camarita y equipamiento FPV mas energía suficiente para vuelos relativamente largos (2hs) esta fue la variable que elegí para que me determinara todas las otras variables del modelo. Acá es donde probablemente hago la primer aproximación peligrosa, espero que no tanto.
Área alar suficiente: Para calcular el área alar suficiente para un determinado peso total del modelo use la fórmula de sustentación
Área Alar = 2*(PesoTotal)* (Velocidad mínima de sustentación)^2*(Densidad del aire) *(coeficiente de sustentacion)
- El peso total lo fije en 4Kg, lo cual me dejó un payload de aproximadamente 1Kg descontando fuselaje, electrónica, motorización y baterías.
- La velocidad de sustentación la fije en 30Km lo cual me pareció apropiado para cargar 4Kg total, por otro lado también influyo en el coeficiente de carga alar/raíz(área alar)
- Como el coeficiente de sustentación se saca experimentalmente y todavía no hice ninguna experiencia lo asumí como 1 por búsquedas que hice sobre tipos de perfiles. Si no interprete mal los post que leí en el foro, y como van a ver en la tabla que hice, voy a usar o tratar por lo menos de reproducir un perfil con 11%de la cuerda como máximo grosor ubicado en el 30% de la cuerda. Esto se acerca bastante a un perfil de sustentación más que un perfil de velocidad. Acá ser quisquilloso en el perfil es un poco difícil ya que el método y material de construcción no creo que me deje manejar demasiado y en mucho detalle el tema de las curvaturas. Pero creo que este perfil puede funcionar bien y lo dejo en su consideración.
Tres envergaduras (2,5; 2,25 y 2.0 m): Para la misma área alar hice 3 variantes usando tres envergaduras. En las tres variantes se incluye el tipo de motor que estime se tendría que usar junto con el ESC y las baterías. Hice una de la estimación de la cantidad de foamboard a usar y un peso total aproximado usando el gramaje que encontré en internet. Acá obviamente al cambiar la envergadura y mantener el área alar la cuerda se me hacía más grande y también más gruesa. Creo que eso sería un factor de decisión, pero no sé exactamente cuál sería el criterio para decidir. El drag??? ;-(
Al final puse la tabla con los datos. Fe de erratas (todos los kv son 1400)

Un modelo a escala: Hice una versión del modelo en una escala de 1:10 para un ala de 2.5m y un peso total de 2Kg. Hay una evidente esencia cuadrangular, o sea, parece un ladrillo de foam board. Es un aspecto a mejorar, pero la idea es tratar de mantener la construcción lo más simple posible. Es claro que con cualquier cosa que se simplifique hay mucho que se pierde en eficiencia. Y acá es donde radica el proyecto, encontrar algo que si bien no sea a la perfección construido pueda cumplir con los objetivos de vuelo y toma de registros fotográficos o de video. Por otro lado y no menos importante y como ya me dijeron, los palos, trompasos y piñasos son parte de la actividad, con lo cual, una relativa rápida, fácil y “barata” construcción puede ayudar a que cuando el modelo se estrole o dañe, se puede poner en marcha rápidamente en poco tiempo.
Aca van las imágenes del modelo a escala. Perdón por el post tan largo, y cualquier observación critica será muy bienvenida. Abrazo, Javier
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Re: Proyecto MotoPlaneador de FoamBoard

#2 Mensaje por edunimbus » 08 Jun 2016 15:56

Hola adainyde.
Me parece que en principio hay algo incompatible en lo que estas queriendo hacer.
Si la idea es fabricar una plataforma de vuelo para trabajos profesionales con una capacidad de sobrecarga de 6 a 7 Kg incluyendo material de registro óptico y equipamiento electrónico, yo descartaría de plano materializar la construcción de manera rápida y barata utilizando insumos como el foamboard. Esto lo veo mas en un avión de divertimento donde la idea es simplemente volar un modelo con fines de esparcimiento y no cargándolo con sofisticado equipamiento de alto costo. Algo como esto: https://www.youtube.com/watch?v=ZfqGrzC ... 86D3388842 - https://www.youtube.com/watch?v=h_RzXO5u3M0
En este caso yo estaría pensando en materiales compuestos con todos los refuerzos pertinentes en los lugares de mayor solicitación. Al márgen de esto utilizando servos metálicos de primera marca ya que la cadena siempre se corta por el eslabón mas débil.
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Re: Proyecto MotoPlaneador de FoamBoard

#3 Mensaje por FokkerDR-1 » 08 Jun 2016 18:47

Comparto 100% la opinión de Alberto, se me ocurre que si voy a gastar una pequeña fortuna en equipamiento lo menos que quiero es una plataforma de vuelo pedorra.
Si bien la idea no es imposible, la sensación de fragilidad no se la sacás más.
Creo que la solución pasa por los materiales compuestos.
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Re: Proyecto MotoPlaneador de FoamBoard

#4 Mensaje por adainyde » 08 Jun 2016 22:29

Hola adainyde.
Me parece que en principio hay algo incompatible en lo que estas queriendo hacer.
Si la idea es fabricar una plataforma de vuelo para trabajos profesionales con una capacidad de sobrecarga de 6 a 7 Kg incluyendo material de registro óptico y equipamiento electrónico, yo descartaría de plano materializar la construcción de manera rápida y barata utilizando insumos como el foamboard
Hola Edunimbus,
Entiendo tu punto. Por algo dije que las caracteristicas rapido, barato y facil eran imposibles y que la idea era buscar un punto de encuentro. Desde ya que no es mi intencion ni la de nadie que haga 2+2 poner tanta guita en un modelo que no lo aguante. Por otro lado, y en el proceso de encontrar un punto justo, yo tampoco pondria nada costoso sin hacer las pruebas correspondientes. Asi que no me preocuparia de perder niguna fortuna hasta encontrar o decidir si el modelo se la banca o no. Por otro lado, 6 o 7 Kg fue un maximo que puse como proyeccion. Por ejemplo las medidas que propuse fueron para 4Kg Total, no poara 6 o 7Kg.
En este caso yo estaría pensando en materiales compuestos con todos los refuerzos pertinentes en los lugares de mayor solicitación. Al márgen de esto utilizando servos metálicos de primera marca ya que la cadena siempre se corta por el eslabón mas débil.
Seguro que existen materiales compuestos mucho mas resistentes que el foamboard. Creo que la propuesta que hice para reforzar las alas con poliuretano expandido es una manera de componer una pieza con varios materiales. Por lo que he leido puede funcionar relativamente bien. Pero la unica verdad es la realidad, y ahora no tengo resultados, asi que no tengo nada que apoye mi propuesta. Y por el tema de los servos, ya aprendi la leccion.
GRacias por tus observaciones
Comparto 100% la opinión de Alberto, se me ocurre que si voy a gastar una pequeña fortuna en equipamiento lo menos que quiero es una plataforma de vuelo pedorra.
Si bien la idea no es imposible, la sensación de fragilidad no se la sacás más.
Creo que la solución pasa por los materiales compuestos.
Hola Fokker,
Tenes razon. La idea es estar lo mas alejado posible de algo que no te de mas confianza que un avioncito de papel. Por supuesto que no es lo que maquine. Con el ala que hice para practicar estoy haciendo un modelo y voy a aplicar las ideas que pense en terminos de combinar materiales. Y a lo sumo se estrolara con 1 Kilo de arena y no de optica sofisticada :mrgreen:

Abrazo y gracias por las observaciones



Abrazo, y cuando tenga avances
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Re: Proyecto MotoPlaneador de FoamBoard

#5 Mensaje por edunimbus » 08 Jun 2016 23:06

adainyde escribió:Seguro que existen materiales compuestos mucho mas resistentes que el foamboard. Creo que la propuesta que hice para reforzar las alas con poliuretano expandido es una manera de componer una pieza con varios materiales. Por lo que he leido puede funcionar relativamente bien.
Hola
No quiero que pienses que mi intención es pincharte el globo ni mucho menos. Bienvenidos todos los emprendimientos creativos y ojalá que puedas ir logrando lo que te has propuesto.
Cuando hablo de materiales compuestos no me refiero a una sumatoria de distintos materiales sino a lo que en la jerga se llaman de esa forma: un compuesto como epoxi con fibra de vidrio o fibra de carbono donde el plástico hace de "carcaza" y la fibra toma las tensiones. Tené en cuenta que si vas a trabajar con poliuretano expandido, tenés que tener totamente arriostrado el continente porque la espuma al expandirse te "infla" el molde.
Algo ya experimentado para estos menesteres es fabricar las alas con poliestireno expandido (alias telgopor) cortado con cuerda de piano caliente, el cual a su vez puede estar alivianado porque en realidad hace de sosten del revestimiento que va a ser la superficie alar copiando las costillas punta / raiz. Posteriormente se dispone el larguero principal que puede ser de madera maciza o multilaminada, aluminio, carbono, etc. Hay que materializar el borde de ataque y borde de fuga para revestir posteriormente con planchas de balsa de 2 mm o plástico reforzado con fibra, preferiblemente dentro de un sandwich con las tapas sobrantes del corte y compactado con bolsa produciendo vacío.
Hay infinidad de métodos para las alas armadas, he visto aviones reales experimentales con las costillas de poliestireno expandido de alta compacidad.
En este caso, se podrían hacer las costillas con foamboard de 5 mm pero hay que estudiar una estructura alar para ese tamaño con la capacidad de carga que estas planteando. Pensá que con esa envergadura y los kilos planteados no solo va a estar sosteniendo una carga estática sino que los esfuezos dinámicos son los que te llevan al límite de la resistencia. Y me refiero a que no se aplaudan las alas al querer recuperar el modelo ante una picada imprevista.
En fin, tenes un largo camino por delante.
Exitos y a seguir investigando que en la web hay mucha info!!
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Re: Proyecto MotoPlaneador de FoamBoard

#6 Mensaje por adainyde » 09 Jun 2016 22:38

No quiero que pienses que mi intención es pincharte el globo ni mucho menos. Bienvenidos todos los emprendimientos creativos y ojalá que puedas ir logrando lo que te has propuesto.
Hola Edunimbus,
Nunca se me paso por la cabeza que tus comentarios eran para tirar abajo nada, al contrario. Y esa fue la razon por la cual puse mi idea en el foro. Para nutrirme de la experiencia y conocimientos de los demas. Gracias por los conceptos de carga estatica y dinamica, los voy a tener en cuenta, y tambien la idea de las alas de telgopor. Habia visto unas que hiciste vos si mal no recuerdo para un modelo para tu nieto?? O me equivoque de forista :?: :(
Abrazo y cuando tenga resultados, buenos o malos les cuento como me fue.
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Re: Proyecto MotoPlaneador de FoamBoard

#7 Mensaje por edunimbus » 09 Jun 2016 23:21

... tenes buena memoria.
Tengo muchas alas con alma de foam y para mi gusto son las más fuertes.
Una de un Gaviota 20 que sobrevivió a una piña muy fuerte hace como 30 años y está intacta.
Las del motovelero Flamingo que han soportado varios G en una sacada violenta de un picado mortal en un atardecer que lo perdí de vista y sentí el zumbido instantes antes del desastre!!
las de un extra 300 1/5
las de un extra 300 1/3 alivianadas
las del motovelero de mi nieto ... y algunas mas!
Importante si son enterizas hacerles una envolvente en fibra de vidrio en la unión de las 2 semialas en coincidencia con el fuse. Una gran ventaja es que mantienen alineada la geometría de manera constante en contraposición con algunas alas que se van "abombando" entre costilla y costilla.
Para tu proyecto creo que son la mejor alternativa ...solo hay que conseguir una mesa de cote y salen perfectas!
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Re: Proyecto MotoPlaneador de FoamBoard

#8 Mensaje por Nanygatti » 10 Jun 2016 07:59

Hola Adainyde, veo que estas embalado a Full con el FPV... yo estuve asi hace muchos años atrás...pero poco a poco las leyes se encargaron de que el material que tengo ( que es apto para volar 30km segun teoria... yo nunca pase los 12 y los 1200 de altitud)...solo sirva para juntar tierra en el taller...
He leído un poco lo que te han comentado los compañeros y comparto si o si una cosa, si vas a poner un material que cueste... no lo hagas en un avion de foam...
Aqui te tiro un par de datos ( todos de experiencia personal) de configuraciones, un avion de 2.5m de envergadura ( su cuerda sera proporcional y acorde, asi como el fuse).. de mas de 3 kilos... es lisa y llanamente una jabalina :o :o :o .

Este bichillo que te muestro volaba con una 4S de 4000 y una 3s de 2000 para video y camara.
El Masnou-20130101-00099 (Large).jpg
Estaba en 2.6 kilos y volaba lindo... pero si ves el carrito que usaba para despegar, era ancho...para que pudiese bajar flap para el despegue...
si volaba siempre a velocidad normal... unos 25 minutos, si jugaba planeando..sobre los 40min y solo una vez enganche una termica y baje a los 56 minutos...

el tema es que si a este avion le ponia mas bateria ( adentro no porque ya ni entraba nada) el peso se iba, la carga alar adios... y el resultado es que con mas peso, gasta mas vuela menos y mas rapido...

si queres volar 2 horas ( que ya pareces Vasco :lol: :lol: :lol: ) o lo haces como mi paisano cordobés a gasolina ( creo que era el record con 130 km) pero es altamente peligroso, o tenes que hablar de 20 amperios.

20 amperios son 2 kilos de batería... por lo que si pensas en un avion en el que sea electrico, que se banque la estructura y que no sea un ladrillo-jabalina... tenes que ver lo que te dije en su momento que hacen los americanos ( otros que las leyes les cortaron las alas).

El avión es de madera y es el Gemini 2 ( envergadura de 3.2 metros). tenia dos compañeros en el club donde iba antes que los vuelan, es mas, se los construyo otro amigo mio, el tano Pichi.

Saludos y te sigo con el proyecto, como perro al sulky :mrgreen:
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