El título lo dice todo, en esta entrada voy a documentar el montaje de mi motovelero F5J Horejsi Q12X, en mi opinión una de las opciones más económicas para iniciarse en esta categoría de competición, manteniendo un buen nivel técnico y calidad a pesar de su bajo precio.
Iré actualizando esta entrada a medida que voy avanzando en el montaje del avión, espero poder escribir algo varias veces a la semana.
El Q12X tiene una envergadura de 2000mm, es poco para usarlo en F5J FAI pero es válido para la modalidad de iniciación F5J 50g que se practica en España.
Soy consciente de que hay múltiples formas de hacer este montaje y no pretendo sentar cátedra con la que he seguido sino simplemente documentarla para que pueda ser una guía orientativa para otras personas que vayan a montar el Q12X, seguro que viendo esta entrada se os ocurrirán ideas para hacerlo mejor.
Es muy importante que leas también el final, donde voy a poner las conclusiones después del vuelo, recomendaciones y errores del montaje, porque una vez que terminas un velero siempre te das cuenta de que algunas cosas se podían haber hecho mejor de otra forma.
Se puede empezar el montaje de diversas formas, yo preferí comenzar mecanizando la cabina del fuselaje para permitir la entrada del motor, que es un Dualsky XM2826EA-10, de 191W y 1630Kv. Todos los que he visto practicar F5J 50g utilizan motores con reductora 5:1 Reisenauer pero he preferido cometer el «error» de empezar por lo más sencillo para descubrir por mi mismo por qué es necesario invertir tanto dinero en un motor con reductora. La reductora permite usar hélices mucho más grandes, que tienen más rendimiento que las pequeñas, y ese incremento de rendimiento de la hélice compensaría con creces la pérdida de rendimiento mecánico que representa la reductora… ahí creo que está la clave pero el caso es que quiero comprobar personalmente que es así, en competición no hay que dar nada por seguro y también hay que tener en cuenta que una reductora y una hélice más grande añaden peso a un avión que tiene que ser lo más ligero posible. También una hélice más grande ofrece mayor resistencia aerodinámica una vez plegada y eso y el incremento de peso antes citado perjudica al coeficiente de planeo del velero, quizás no sea significativo pero yo no lo he comprobado y me gustaría hacerlo.
Las imágenes siguientes muestran la mecanización de la cabina del fuselaje para que pueda entrar el motor, es una operación que realicé con un taladro Dremel y una fresa de carburo de tungsteno.
El manual del avión describe algunas tareas que en la versión actual ya no son necesarias, una de ellas es la colocación de la cuaderna parallamas, que ya viene pegada en su sitio.
Esta cuaderna sólo tiene dos taladros para fijación del motor y el Dualsky tiene 4, decidí dibujar una plantilla en el ordenador con una aplicación de CAD para facilitar la tarea de posicionar los dos taladros adicionales que necesitaba.
Las dos imágenes siguientes muestran la cuaderna parallamas con los dos taladros adicionales, en la primera sólo las marcas y en la segunda ya aparecen los taladros realizados.
Observad que hay un pequeño punto negro que señala el taladro de arriba, al motor también le hice la misma marca en el taladro que debe coincidir con ese, es útil para no cometer errores al posicionarlo.
Al probar el ajuste del motor con la cuaderna parallamas, me di cuenta de que las ranuras de ventilación eran pequeñas para mi motor y decidí agrandarlas como se ve en las imágenes siguientes.
Para fijar el motor a la cuaderna parallamas utilicé tornillos M3x6 de acero inoxidable con cabeza alomada Allen, estándar ISO-7380, alguno lo tuve que recortar un poco para que no tocase el bobinado del motor.
En las dos imágenes siguientes se ve como queda el motor una vez atornillado en su lugar, la primera muestra también un pequeño refuerzo que es conveniente realizar a la cuaderna parallamas, un pequeño filete de epoxi mezclado con microbalones que apliqué tanto por fuera como por dentro del fuselaje, en todo el perímetro de la cuaderna. Obviamente ese refuerzo se aplica antes de montar el motor y hay que dejar pasar las horas necesarias antes de colocar el motor, para evitar que pueda quedarse pegado.
Llegados a este punto, decidí que por motivos de espacio y, sobre todo, de peso, me interesaba eliminar los conectores del motor y soldarlo directamente al variador. Volví a desmontar el motor, eliminé el tubo termorretráctil y desoldé los conectores.
Luego desoldé los conectores del motor y corté los cables del variador todo lo posible. Prefiero cortar los cables del variador en lugar de los del motor porque al variador siempre le puedo quitar el termorretráctil y soldarle cables nuevos si en un futuro es necesario, pero al motor no es tan fácil.
He usado un variador Castle Creations Talon 35 porque el fabricante del motor recomienda un variador de ese amperaje, quizás pueda utilizar un variador Castle Creations Talon de 25A pero lo sabré cuando haga las mediciones de consumo más adelante, por ahora voy a seguir las instrucciones del fabricante y si después compruebo que se puede utilizar un variador de menor amperaje me plantearé su sustitución.
Los variadores Castle Creations Talon se caracterizan por tener un peso sumamente bajo y un BEC de gran potencia, por ejemplo el Talon 35 tiene un BEC de 5A con picos de 7A. Un bajo peso y un buen BEC son factores ambos muy necesarios para su uso en competición.
La eliminación de los conectores y recorte de cables ha supuesto un ahorro de peso total de unos 10.5g, de los cuales 7.5g corresponden a los elementos eliminados y otros 3g aproximadamente serían los conectores banana hembra que ya no habrá que poner. Las dos imágenes siguientes muestran los pesos de los elementos eliminados.
Sueldo ahora el motor al variador pero como bien predice la Ley de Murphy, que rara vez se incumple (si algo puede fallar, fallará), el motor giraba al revés en la prueba que realicé.
Intercambié dos de los cables y comprobé que ya giraba correctamente.
Termino el trabajo aislando las soldaduras con tubo termorretráctil.
Ahora instalo el motor en el fuselaje y compruebo cómo quedará ubicado el variador, más adelante lo fijaré con cinta velcro.
El siguiente paso va a ser la bancada de servos para el fuselaje, irá colocada bajo el ala. Primero hago una plantilla de cartulina y transfiero su perfil a un contrachapado de 0.6mm, 2 piezas, porque las pegaré en sandwich con balsa de 2mm intercalada. Si tuviera e 2mm intercalada. Si tuviera que volver a hacerlo usaría sólo una pieza de contrachapado de abedul de 2mm.
A continuación recorto en la bancada los alojamientos para los servos. El manual dice que prácticamente no hay espacio más que para los servos Dymond D47, al no disponer de ellos probé con éxito los KST X08, que tienen más calidad, fuerza y precisión que los Dymond.
Presento los servos para marcar la posición de los taladros de los tornillos, los servos traen 4 tornillos pero preferí reemplazarlos por sólo 2, más largos, que encontré en mi caja de tornillos usados. Si volviese a hacerlo utilizaría los tornillos originales, no merece la pena complicarse con esto porque hay muy poco espacio para la cabeza del tornillo y es necesario mecanizarla para reducir su diámetro.
En las zonas donde van los tornillos, pego por la parte inferior unos refuerzos de contrachapado de abedul de 2mm y atornillo los servos para comprobar que quedan bien.
Los brazos de los servos hay que cortarlos para que entren en el fuselaje. En esta imagen todavía no lo he hecho.
La siguiente imagen muestra ya los servos dentro del fuselaje, para ello primero hay que recortar los brazos de los servos, que como se ve en la imagen anterior sobresalen de la bancada de madera y tocan en el costado del fuselaje, hasta que no realice el montaje de la cola y compruebe los recorridos de las superficies de mando no sabré si todavía tengo que recortar algo más los brazos.
Apliqué unas pocas gotas de cianoacrilato sólo para fijar la bancada de servos en su lugar, a continuación apliqué a la unión epoxi con microbalones, como puede verse en la imagen siguiente.
Sigo ahora con el ala, los alojamientos para los servos son un poco pequeños, los agrandé unos milímetros no sólo para que cupiesen los servos sino para poner paredes y fondo de balsa de 1.5mm, pues mi idea es que el servo quede perfectamente encajado en su alojamiento y refuerzo con balsa porque el foam del ala no soportaría mucho esfuerzo. En esta ocasión utilizo servos KST X08N, que no llevan orejuelas de fijación y son perfectos para fijarlos en los pequeños huecos que tienen las alas.
El siguiente paso es cablear el ala para el prolongador del cable del servo, para ahorrar un poco de peso decidí utilizar hilo de cobre esmaltado de 0.5mm de diámetro. Corté 3 trozos de hilo unos 20cm más largos de lo necesario, los trenzé con la ayuda de un taladro eléctrico, sujetando un extremo en un tornillo de mesa y el otro en el mandril del taladro.
Para pasar los hilos trenzados por el hueco que ya trae el ala, primero pasé una varilla de acero de 1mm que me sirvió como guiacables, fijé los hilos a la varilla con ayuda de un trozo de cinta aislante y tiré de la varilla para introducir los hilos en el ala.
La imagen siguiente ilustra cómo corté el cable del servo, el trozo cortado servirá para soldarlo a los hilos de cobre en la raíz del ala.
En primer lugar hay que soldar el cable que corté al servo a los hilos del prolongador en la raíz del ala. El aislamiento del cable esmaltado se elimina raspándolo con un cutter, hay quien sugiere quemarlo con un mechero o cerilla o simplemente aplicar estaño con el soldador hasta que se quema el esmalte pero estas soluciones son muy mala idea porque se daña una longitud superior a la necesaria y posteriormente podría producirse un cortocircuito.
Una vez eliminado el esmalte hay que estañar el hilo, no olvidar ahora insertar el tubo termorretráctil. El cable del servo se prepara separando los 3 hilos, se pela 3mm de aislante de cada uno de ellos y se estañan.
Luego sólo hay que poner en contacto el cable con el hilo de cobre y aplicar el soldador para que se refunda el estaño y queden perfectamente soldados.
Ahora es de capital importancia medir continuidad de los hilos de cobre con un polímetro, para identificar y marcar en el extremo que luego conectaremos al servo los hilos que corresponden al negativo, positivo y señal.
Finalmente se retrae el termorretráctil, para eso utilicé una pequeña pistola de soldadura SMD por aire caliente, ajustada a 200 ºC.
Ahora tiré de los hilos que salían por la caja del servo, para introducir en el ala los empalmes y dejar a la vista la longitud de cable que me pareció correcta, entonces marqué con un rotulador los hilos a su salida por la caja del servo, pues por allí tendría luego que cortarlos, seguí tirando de los hilos hasta que el conector hizo contacto con el ala por el otro extremo.
Ahora toca soldar el servo en el otro extremo, los pasos a seguir son idénticos al paso anterior y para no cansar no los voy a repetir, sólo hay que poner cuidado en fijarse en las marcas de los hilos para soldarlos con el cable correspondiente del servo, una vez soldados conviene probar el servo para verificar que funciona correctamente y sólo entonces se procede a retraer el termorretráctil.
Llegado a este punto me di cuenta de que uno de los alerones rozaba con el flap, lo resolví fácilmente con un trozo de papel de lija.
Y ya que hablo de los flaps, aprovecho para decir que no los voy a utilizar, baso mi decisión en el hecho de que son un elemento que aumenta el coeficiente de sustentación del ala pero lo hace a costa del coeficiente de planeo y en la especialidad de F5J se necesita el mejor coeficiente de planeo posible para maximizar el tiempo de vuelo, por lo tanto a priori no es buena idea utilizar los flaps durante el vuelo, sólo los usaría para el aterrizaje, para frenar el avión y pare eso sí serían muy eficaces, pero el peso de los servos y resistencia aerodinámica de las varillas de mando penalizarían el coeficiente de planeo del avión, por ese motivo he decidido no usarlos.
Utilizando trozos de depron de 6mm (también podría usarse otro tipo de foam pero tenía depron a mano) tapé los huecos de los servos de alerones, se necesitan 2 trozos para cada hueco y el depron sobresale unos 2mm pero con un cutter bien afilado se puede cortar a ras con suma facilidad, luego le puse un trozo de cinta adhesiva 3M Blenderm para asegurarme de que no se puedan caer. De este modo si en un futuro deseo utilizar los flaps podría volver a abrir los huecos de los servos en un par de minutos.
El flap lo pegué con epoxy como puede verse en la siguiente imagen, con el auxilio de una cinta adhesiva para que no se mueva mientras cura el epoxi.
Si quisiera usar los flaps en el futuro, sólo habría que volver a cortar la zona pegada con el ala, una tarea sencilla.
Para mejorar un poco la aerodinámica del ala, pensé que sería buena idea cubrir con cinta adhesiva la ranura de la bisagra de los flaps, para ello corté un trozo de medio metro de cinta 3M Blenderm, la corté longitudinalmente por la mitad con unas tijeras y pegué las mitades sobre las ranuras de los flaps. Se puede apreciar vagamente en la foto siguiente, la verdad es que si no sabes que está ahí no se ve.
Se me ocurrió probar la bayoneta de unión de las alas y al cogerla me sorprendió su elevado peso para ser un tubo de carbono, descubrí que tiene una varilla de acero de 3mm pegada en su interior. La bayoneta pesa 9.3g, comprobé que si la bayoneta fuera maciza de carbono sólo pesaría 4.6g así que decidí reemplazarla por una maciza ya que es muy probable que tenga mayor fortaleza que la mixta carbono/acero y al ir el ala fijada al fuselaje con 4 tornillos, la bayoneta trabaja muy poco.
Imagino que el diseñador ha pensado que el acero puede salvar el avión en caso de rotura del carbono, porque se doblaría y el piloto tendría una oportunidad de salvar el avión, sin embargo creo que es un error penalizar el vuelo pensando en una situación que no debe ocurrir y menos si la bayoneta se reemplaza por una maciza cuya resistencia a la rotura será mucho mayor que la original.
La bayoneta original mide 4.9×3.3x150mm, observé que al golpearla sobre la mano sonaba el acero, aparentaba estar mal pegado, en esto que se me cae al suelo y al cogerla salió la varilla de acero, tenía una holgura considerable y también la bayoneta entraba con mucha holgura en el tubo de aluminio del ala.
Para la nueva bayoneta maciza utilicé varilla de carbono de 5mm del fabricante DPP, que tiene fama de ser el que mejores propiedades mecánicas tiene y eso es algo muy importante en una bayoneta, porque en el carbono pasa un poco como en el acero, hay calidades malas, medias y excelentes. La varilla pesó 4.6g, un ahorro de 4.7g respecto a la bayoneta original, no está nada mal y además ajusta mucho mejor en el tubo de aluminio del ala porque mide 5.05mm de diámetro en lugar de 4.9mm que medía la original.
El tubo de carbono sin la varilla de acero pesa sólo 2.2g, pero si el diseñador ha considerado necesario reforzarlo con acero prefiero no correr riesgos esta vez y poner una varilla maciza, aunque es tentadora la idea de eliminar otros 2.4g más.
Bien, volviendo al montaje de los servos de alerones, quedaba su instalación final y en las imágenes siguientes se ve cómo los encajé entre un listón de contrachapado de 5mm por la parte del brazo de mando (al listón hay que hacerle una acanaladura con una lima redonda de 3mm para que no golpee en él el brazo) y por la parte inferior puse un taquito de balsa que fui lijando hasta que encajó un poco forzado. El servo no puede moverse y es bastante difícil extraerlo, lo tuve que hacer y me costó bastante, una vez le ponga el mando de transmisión del alerón y realice las pruebas de movimiento del mismo, cortaré el brazo a medida y pegaré el servo con unas gotitas de cola caliente, estrictamente lo justo en los huecos que tiene donde van los tornillos de la caja, para bloquearle la salida porque el servo ya está perfectamente sujeto en su caja. Después lo cubriré con cinta adhesiva 3M Blenderm, creo que esto solo ya es más que suficiente pero como es la primera vez que voy a poner un servo así lo aseguraré también con la cola caliente.
Es el turno ahora de la instalación de las escuadras de mando (horn) de alerones, vienen cortadas en placa de fibra de vidrio y hay que pegarlas atravesando los alerones de abajo a arriba. Los horns me parecieron demasiado largos y les corté unos mm como se ve en la imagen siguiente.
Hay que lijarlos bien para quitarles el brillo y que tengan la máxima adhesión al epoxi.
Se marca con lápiz y una regla una línea sobre el alerón en el punto donde se va a cortar la ranura para el horn, con un cutter bien afilado se corta la ranura sobre la superficie de fibra de vidrio y después se profundiza hasta el extradós, se da la vuelta al ala y se termina de cortar allí la ranura.
Se prueba como queda el horn y cuando estamos satisfechos se pega con epoxi, tanto por el intradós como por el extradós, por donde asomará 2mm para que el epoxi forme menisco y conseguir así la máxima adhesión a la superficie del extradós.
El siguiente paso para mi fue colocar el pestillo a la cabina, corto un segmento de la varilla de 0.8mm que viene en el kit, unos 12mm más largo que la cabina, lijo la sección central del segmento y la zona donde lo voy a pegar en la cabina, lo pego con epoxi, cubierto con dos trozos de tela de fibra de vidrio de 25g/m2, lo cubro todo con un trozo de bolsa de plástico transparente y lo sujeto con 2 pinzas de la ropa. Al día siguiente resulta fácil despegar el plástico y queda perfecto.
A continuación vamos a ver el montaje de las transmisiones de mando de los alerones, las voy a hacer con varilla de carbono de 2mm, que por cierto no viene en el kit.
Los kiwk links van a ser de fabricación casera, en acero cuerda de piano de 0.8mm que el kit trae para este propósito. Creo que es la solución más fuerte y ligera.
Las dimensiones no son críticas pero las varillas no deben ser demasiado cortas porque la longitud aporta la flexibilidad necesaria para abrirlos.
Si no tenéis hilo de kevlar también se puede utilizar hilo de coser, este sistema es ya muy viejo y cuando empecé a usarlo no había hilo de kevlar.
Esta transmisión de mando completa sólo pesa un gramo.
En la imagen no puede apreciarse pero la varilla de acero que conecta con la escuadra de mando del alerón es de 0.8mm pero la que conecta con el brazo del servo es de 1mm (sólo la varilla en «L») porque los taladros del brazo del servo tienen ese diámetro. La varilla de 1mm no viene en el kit y quizás no la necesites si montas un servo distinto al mío.
La siguiente imagen muestra la transmisión ya colocada, se ve claramente que el brazo del servo está en ángulo adelantado respecto a su posición vertical, lo monté así a propósito con objeto de que mande mucho más hacia arriba que hacia abajo porque pretendo hacer una mezcla de «spoilerons» con la emisora para que los alerones me sirvan como aerofrenos en los aterrizajes.
Cuando realice las pruebas de mando con la emisora decidiré en qué taladro del brazo del servo conectaré la transmisión, mejor cuanto más corto sea el brazo, entonces cortaré el sobrante del brazo del servo..
Ahora pegué el servo en su alojamiento con unas gotas de cola caliente aplicadas en los huecos de los tornillos de la carcasa del servo, una vez fría la cola recorté con un cutter el sobrante y cubrí el servo con cinta adhesiva 3M Blenderm, dejando sólo la ranura justa para que salga el brazo del servo.
El tiempo me dirá si he sido demasiado ingenuo al pegar el servo con cola caliente, quizás debería haber utilizado cianoacrilato, lo observaré en los primeros vuelos y si se mueve sólo tengo que despegar la cinta adhesiva y aplicarle unas gotitas de cianoacrilato, cuestión de un minuto.
La cinta se ve vagamente en la imagen siguiente, busqué el ángulo en que mejor se ve pero aún así se aprecia poco.
Esta transmisión de mando tiene un inconveniente: es de longitud fija y me obligará a ajustar el punto neutro de los alerones con la emisora en lugar de hacerlo alargando o acortando el mando. Después de terminar la transmisión no quedé satisfecho al ver que su longitud distaba de la ideal más de lo que esperaba, si tuviese que hacerla de nuevo probaría las rótulas Dubro 928 o Dubro 929, que permiten un ajuste fino y al ser tan pequeñas no creo que haya una diferencia significativa de peso.
Creo que lo más eficiente y ligero habría sido usar una varilla de acero de 1mm, doblada en Z, para el brazo del servo y la rótula antes citada para la escuadra de mando del alerón, de esta forma seguro que se puede ahorrar peso puesto que no hace falta utilizar tanto acero.
Es el momento ahora de montar la deriva y el estabilizador en el tubo de cola, las instrucciones no están muy claras y decidí echarle un poco de imaginación.
La deriva ya tiene en su base unas marcas en los puntos donde deben insertarse las varillas de carbono de 1.5mm que refuerzan su unión con el fuselaje, el problema es realizar los taladros al fuselaje en los puntos adecuados , perpendiculares y perfectamente centrados.
En primer lugar medí la separación de las marcas en la base de la deriva: 35mm
Coloqué la deriva sobre el tubo de cola, haciendo coincidir el final del tubo con la bisagra de la deriva, entonces marqué en el tubo de carbono el punto más cercano al final del tubo, hasta ahí es muy fácil pero ahora hay que marcar el otro punto y debe estar alineado con el primero, formas de hacerlo seguro que hay muchas y seguro que la mía no es la mejor pero me ha salido bien y no me ha dado ningún problema, lo que hice es tomar un trozo de hoja de papel y trazar una línea perpendicular a uno de sus lados, sobre esa línea marqué un punto a una distancia de 35mm de la intersección de la línea con el lado del papel, entonces recorté una tira con la línea en su centro y que su anchura no llegase a rodear por completo el tubo de carbono.
Coloqué el papel sobre el tubo de carbono, haciendo coincidir en la marca del tubo de carbono la intersección de la línea con el lado del papel, entonces fue cuestión de separar el tubo un poco de la vista y hacerlo girar hasta que la línea aparecía centrada, recoloqué el extremo contrario del papel hasta que también se veía centrado y lo fijé en ambos extremos con cinta adhesiva transparente.
El papel que usé tendría unos 50mm de longitud, me di cuenta de que hubiera sido mejor una longitud mayor, por ejemplo 100mm, porque en caso de error de centrado, cuanto más largo sea el papel menos afecta.
Ahora sólo se trata de realizar los taladros de 1.5mm en las marcas, una en el tubo de carbono, que dejé a ras con el papel, y la otra la señala el mismo papel. Utilicé una mordaza para taladro de columna que tiene unas entalladuras en «V» para sujetar tubos, la pequeña holgura que tenían sus mandíbulas fue suficiente para que se adaptara bien a la ligera conicidad del tubo de carbono.
Ni que decir tiene que hay que tener mucho cuidado a la hora de cerrar las mandíbulas de la mordaza para evitar romper el tubo de carbono.
Centrar el tubo en la mordaza no fue difícil, me basé en la línea del papel y mirándolo de lejos fui girando el tubo hasta ver la línea centrada en el espacio que quedaba entre las mandíbulas, ya sé que sería mejor un sistema basado en mediciones pero es lo mejor que se me ocurrió teniendo en cuenta que no dispongo de mesa X-Y para desplazar la mordaza y por lo tanto es igual o incluso más importante el posicionamiento manual de los puntos de taladrado y eso lo tengo que realizar a ojo..
Ahora realicé una prueba de ajuste de la deriva con el tubo de carbono, primero inserté las varillas de carbono en el tubo, entonces realicé los taladros de 1.5mm en la deriva, lo hice girando la broca a mano porque la balsa de la deriva es blanda y si hubiera usado un taladro Dremel o similar podría haberme desviado fácilmente, al menos así lo pensé. Se necesita muy poca fuerza para hacer estos taladros y al realizarlos a mano se tiene control de la perpendicularidad, con un taladro has terminado la operación en décimas de segundo y si se ha desviado pues mala suerte. Pensando a posteriori, hubiera sido mejor utilizar un portabrocas tipo lápiz, que los hay y sirven precisamente para estas tareas.
El soporte para el estabilizador viene pretaladrado por su parte superior pero hay que prolongar los taladros de 1.5mm hasta la cara que pegará con el tubo de carbono del fuselaje. Es una tarea muy fácil si se dispone de una mordaza y un taladro de columna.
Atornillé el estabilizador a su soporte para luego fijarlo temporalmente con cinta adhesiva al tubo de cola, acoplé el tubo al fuselaje, coloqué la hélice, la batería y atornillé también las alas al fuselaje para realizar una prueba de posición del Centro de Gravedad.
A falta de pegar la deriva y el soporte del estabilizador, así como instalar sus correspondientes transmisiones de mando, el Centro de Gravedad queda ligeramente atrasado, hubiera deseado el resultado opuesto porque se necesita mucho menos peso para equilibrar el velero si está pesado de morro que al revés.
Me di cuenta también de que el intradós del ala no apoya en el fuselaje más que por la zona del borde de ataque y el borde de salida, queda separada en casi toda su cuerda y en el punto de máxima separación hay una luz de 1.1mm aproximadamente. Para corregir algo así habría que limar bastante material del fuselaje tanto en la zona del borde de salida del ala como en la del borde de ataque, parece que este avión tuvo en sus comienzos otra ala con perfil diferente y al cambiarla el fabricante decidió no hacer un molde nuevo para el fuselaje, deduzco entonces que la incidencia del ala debe ser correcta y la voy a dejar así para evitar problemas si empiezo a limar y me cambia la incidencia del ala.
Tampoco me viene mal que el ala quede un poco separada del fuselaje, así hay un poco más de espacio para las transmisiones de mando, porque los brazos de mando de los servos quedan muy cerca del intradós del ala.
La prueba del CG es muy importante en este momento del montaje del velero porque si sale pesado de cola, como en mi caso, es muy importante buscar un medio de aligerar la cola, inicialmente había decidido montar el sistema de transmisión de mando para deriva y estabilizador basado en varilla de carbono, que viene en el kit del Q12X, pero para aligerar algo de peso lo voy a reemplazar por el método que los ingleses denominan «spring pull», a base de varilla de torsión e hilo de kevlar, muy usado en veleros F3K por su simplicidad y ligereza.
Los tornillos traseros del ala conviene recortarlos 8mm para no tener que perder un buen rato cada vez que se pongan o se quiten. También recomiendo pasar un macho de roscar de M4 a las roscas, las de mi avión no venían muy bien y los tornillos entraban muy duros. Otra cosa muy importante es comprobar el alineamiento de los taladros del ala con los taladros roscados del fuselaje, en mi caso había dos que no estaban bien y el tornillo rozaba con la arista de carbono de la superficie del intradós del ala, dañando los filetes de la rosca del tornillo, se solucionó fácilmente retocando los taladros del ala con una lima de 3mm.
La varilla de torsión la he fabricado con acero cuerda de piano de 0.5mm (no incluido en el kit), hay que doblarlo en forma de U como se ve en la imagen siguiente, las puntas miden de 25mm a 30mm y la zona de torsión mide 50mm
Probablemente fue un error por mi parte utilizar el tubo de nylon de 3mm que busqué entre los restos de materiales que guardo de otras construcciones previas porque podía haber usado el tubo guía de las varillas de carbono que trae el kit como transmisiones para los mandos de cola, simplemente no me acordé de que lo tenía.
El siguiente paso fue pegar la deriva y el estabilizador, lo hice con epoxi Nural 21, porque al tener una elevada fuerza de adhesión podía usar la mínima cantidad posible y así ahorrar un poco de peso en la cola.
Las varillas de carbono de 1.5mm las pegué con cianoacrilato al tubo de carbono de cola.
La deriva es lo primero que hay que pegar, no tiene complicación ninguna, sin embargo el estabilizador debe pegarse a 90º respecto de la deriva, se puede hacer a ojo pero decidí utilizar un nivel digital que me indicó la posición con un error de sólo 0.1º, mucho menos de lo que podría discriminar a simple vista.
Una vez encontrado el ángulo exacto del estabilizador, lo fijé al tubo de cola con dos gotas de cianoacrilato en sus extremos, cuando secó procedí a taladrar el tubo de cola para los pasadores de varilla de carbono pero en este caso no usé los de 1.5mm que trae el kit sino que los reemplacé por otros de 2mm debido a dos razones: los que trae el kit son cortos y además observé que los de 1.5mm entraban demasiado holgados en los taladros que ya trae el estabilizador.
El siguiente paso fue pegar el tubo de cola al fuselaje principal, aquí también decidí utilizar epoxi Nural 21 pero antes lijé bien las superficies que iban a ser pegadas, tanto la del fuselaje como el interior del tubo de cola.
El epoxi creo que aquí permite obtener una unión más fuerte que el cianoacrilato porque rellena la pequeña holgura que puede quedar entre fuselaje y tubo de cola, pero también se podría haber utilizado cianoacrilato porque la holgura era ciertamente pequeña.
Cuando al principio de esta entrada hablé del motor no dije nada del portapalas, hélice y cono, creo que ha llegado el momento de hacerlo.
He elegido un portapalas Reisenauer 32/3.17/8mm con tornillo prisionero, me gusta más el mismo pero con sistema de pinza, lo que pasa es que pesa más y eso me llevó a elegir el sistema de tornillo prisionero, si cuando termine el avión se confirma que necesita más peso en el morro seguramente lo cambiaré por el de pinza.
El cono va a ser un Reisenauer negro de 32mm.
La hélice recomendada por Horejsi para mi motor es una Aeronaut 10×6″ pero también me gustan mucho las Graupner y voy a probar la Graupner CAM plegable 10×6″.
A continuación puse las transmisiones de mando de hilo de kevlar, para introducirlas por el fuselaje me ayudé con una varilla de acero cuerda de piano, creo que de 0.5mm de diámetro, para que tenga suficiente flexibilidad tiene que ser fina, primero pegué con cianoacrilato a uno de sus extremos la punta del hilo de kevlar y después utilicé la varilla como guía para pasar el hilo por el fuselaje.
Até el hilo al terminal de acero de 0.8mm que había dejado conectado a la escuadra de mando, con la ayuda de un par de listones de contrachapado de 3mm y unas pinzas de la ropa forcé que la superficie de mando quedase recta y entonces até el otro extremo del hilo de kevlar al brazo del servo, que previamente había puesto en posición centrada, aflojé parcialmente el tornillo del brazo del servo, enrollé en él varias vueltas el hilo de kevlar y apreté de nuevo el tornillo para asegurar el hilo.
Había dejado pendiente de recortar los brazos de los servos de alerones, utilicé unos alicates de corte de precisión y quedaron como se ve en la imagen siguiente.
Otro asunto pendiente es la fijación del cable de servo de alerón en el punto por el que sale del ala, utilicé una gota pequeña de cola caliente.
Es la hora de programar el variador Castle Creations Talon 35, se puede hacer como todos los variadores a través de la emisora y los tonos musicales pero de ese modo no se puede acceder a todas las opciones que tienen los variadores Castle Creations. Es altamente recomendable utilizar el cable USB Castle Link para poder aprovechar todo el potencial de estos variadores, no usar el Castle Link.es casi un pecado.
En la siguiente imagen está la configuración que he elegido para mi variador, no sé todavía si será la mejor porque es necesario una prueba de vuelo para determinarlo.
Un poco más atrás comenté que voy a usar un portapalas y cono Reisenauer, ahora voy a instalarlo en el motor. El cono que tengo no es el que corresponde a mi portapalas sino al de tipo pinza, el mío es de doble tornillo prisionero y los taladros que lleva el cono para poder apretar los tornillos que fijan el portapalas al eje del motor no están en las posiciones adecuadas, hay que hacer taladros nuevos.
A continuación fijé el cono al motor pero quedaba demasiado cerca del fuselaje, se debe a que el eje del motor tiene una superficie plana pensada para que el tornillo prisionero agarre mejor pero hay que prolongarla unos 2 ó 3 mm hacia el extremo del eje y permitir así separar el cono del fuselaje.
Para modificar el eje del motor utilicé un taladro Dremel y una muela, antes que nada hay que proteger el motor para que no penetre en él el polvo de acero derivado de esta operación.
Para forzar el plegado de la hélice cuando se detiene el motor he utilizado los anillos de goma Reisenauer tamaño XS, es algo muy conveniente porque a veces la hélice no llega a plegarse por completo por sí misma y ofrece una resistencia aerodinámica extra que puede eliminarse muy fácilmente simplemente utilizando un anillo de goma para obligarla a plegarse.
Comprobando la colocación de la batería, no me quedaba tranquilo sabiendo lo cerca que queda del motor y lo fácil que puede resultar que roce con él y se produzca una avería y decidí poner una barrera física que los separe, una cuaderna no me pareció buena idea y decidí poner dos varillas de carbono de 4mm atravesando el fuselaje inmediatamente por detrás del motor y pegadas con epoxi. El inconveniente de esta solución es que el motor queda condenado, no se puede extraer, pero en caso de necesidad puedo taladrar los extremos de las varillas para debilitarlas y romperlas desde dentro.
Una vez pegadas las varillas de carbono, hay que limar sus extremos para que se ajusten al perfil del fuselaje, para ello es conveniente utilizar un taladro Dremel o similar, con una muela de 3mm. Hay que hacerlo con mucho cuidado para no dañar el fuselaje, por eso dejé un saliente de aproximadamente 0.5mm.
Ya va quedando muy poco para terminar, un asunto pendiente es el cableado del variador, por un lado hay que soldarle el conector de batería y por otro recortar la longitud excesiva del cable que conecta con el receptor.
Ya que tanto el receptor como los servos son del tipo HV, decidí no utilizar el BEC del variador y conectar la batería directamente al receptor. Aprovechando que iba a cortar el cable de control del variador, dejé sin conectar el cable positivo que sale del variador y soldé un cable desde el terminal positivo del conector de la batería hasta el cable correspondiente que va al receptor, el negativo no hace falta tomarlo del conector de la batería porque ya le llega al receptor a través del conector de control del variador. Creo que no lo estoy explicando muy bien pero confío que las imágenes lo puedan aclarar.
El fuselaje está hecho con tejido de carbono y kevlar, como el carbono es conductor de la electricidad es necesario sacar las antenas del receptor fuera del fuselaje y conviene protegerlas con unos tubos de plástico que eviten que el viento las haga vibrar durante el vuelo y pueda acabar rompiendo el cobre por fatiga de material.
Al comprobar el consumo del motor obtuve 22A con la hélice Graupner CAM 10×6″, lo que haría trepar al velero como un cohete en vertical, lo iba a dejar así pero un amigo experto en la especialidad F5J 50g me hizo ver algo que no sabía: el reglamento permite 45 segundos de uso de motor y conviene aprovecharlos al máximo porque cuanto antes se llegue a la altura de vuelo más tiempo habrá que permanecer volando sin motor, así que tiene ventaja el que usa un motor con menos consumo que le permite una trepada más prolongada que se ajuste lo más posible a esos 45 segundos que permite el reglamento.
¿Qué podía hacer si mi motor no tiene reductora? Mi amigo me dijo que su motor consume sólo 11A, cambié la hélice 10×6″ por una 10×5″ y el consumo de corriente bajó a 16A, todavía muy elevado. Ya no tenía hélices de menos paso así que la solución estaba clara: limar una hélice para reducir su paso, suena mucho más difícil de lo que es en realidad, tuve la suerte de que acerté a la primera y después de unas horas de trabajo la hélice limada me dio un consumo de sólo 12A a 11000 RPM. Ahora falta la prueba de vuelo pero la cosa promete porque la tracción estática de la hélice aparenta ser más que suficiente, es una apreciación subjetiva pero creo que va a dar muy buen resultado (posteriormente medí la tracción estática: 500g).
Todo el mundo me dice que el motor con reductora es superior en rendimiento a un motor outrunner sin reductora, yo no lo tengo tan claro porque por un lado no hay duda de que la reductora permite utilizar una hélice de mayor diámetro y eso mejora su rendimiento, pero una hélice grande pesa más y cuando se pliega ofrece mayor resistencia aerodinámica que una hélice pequeña.
La reductora tiene unas pérdidas mecánicas que restan parte de la mejora de rendimiento que se obtiene con la hélice de mayor tamaño, la reductora también incrementa el peso del sistema de motorización y no hay margen para utilizar un motor sobredimensionado que trabaje en su punto de máximo rendimiento, hay que hacerlo trabajar a una potencia elevada en la que su rendimiento se ve algo reducido, más pérdidas, mientras que el motor outrunner sin reductora puede trabajar en su punto de máximo rendimiento y transferir a la hélice algo más de potencia mecánica que el motor con reductora, obviamente para motorizaciones de peso similar.
El problema de un motor sin reductora es encontrar una hélice con un paso lo suficientemente bajo para que el consumo de corriente sea el que buscamos, no he visto hélices plegables de tan poco paso y de ahí que decidiese recortar la mía.
Con reductora 5:1 se suele utilizar la hélice 13×8″ y yo sin reductora voy a usar una 10×6″ recortada a 3.5″ ó 4″, la verdad es que no lo sé porque no lo he medido (al final, en la «Prueba de vuelo» puedes encontrar el paso que calculé).
CONCLUSIONES
He disfrutado mucho construyendo el Q12X, espero haber tenido algún acierto en las técnicas y soluciones que he aplicado pero también sé que he cometido errores y los voy a listar a continuación. Los errores son fáciles de detectar cuando lees o ves lo que has hecho, en definitiva a posteriori, pero no te das cuenta cuando estás abstraído y concentrado en el trabajo.
1) Podía haber hecho la bancada de los servos del fuselaje en carbono, habría quedado más fuerte que el sandwich de contrachapado-balsa-contrachapado y sobre todo más ligero, que es lo importante en este caso.
2) Podía haber utilizado una rótula micro en la transmisión de mando de alerones y eliminado así un poco de holgura, que aunque ha quedado muy bien todavía podía haber quedado mejor y a la vez ahorrar otro poquito de peso.
3) De haber podido, no tenía stock en ese momento, habría usado servos D47 que sólo pesan 4.7g en lugar de los 8g que pesan los KST X08, sólo esto habría supuesto un ahorro de peso de 13.2g. El KST X08 es un servo que considero muy superior al D47 en fuerza y precisión pero el peso es un factor determinante en F5J, al menos a mi me lo parece.
4) He montado un variador de 35A pero hubiera sido suficiente con uno de 15A. El Castle Creations Talon 35 pesa 27.8g mientras que el CC Talon 15 sólo pesa 7.2g, la diferencia son 20.6g
5) Claramente, la idea de poner las varillas de carbono atravesando el fuselaje para separar la batería del motor, aunque muy efectiva, no es una buena solución porque condena al motor en su posición y ya no se puede quitar sin cortar primero esas varillas. Hubiera sido mucho mejor pegar unos listoncitos de carbono de 2mm en 4 puntos del interior del fuselaje, donde no impidan que el motor pueda salir, y apoyar en ellos una cuaderna de carbono con unos calados para que circule el aire de refrigeración.
6) Las varillas de torsión de las superficies de mando de dirección y profundidad son muy efectivas pero en mi opinión demasiado, miden 5cm y si volviera a hacerlas serían de 7cm para que no tengan tanta fuerza.
Sumando los ahorros potenciales de peso que se describen en los puntos 1 al 4, podría haber aligerado unos 35.15g, como el velero pesó 493.75g en orden de vuelo, podía haber pesado tan solo 458.60g y aquí no he tenido en cuenta la reducción de peso de la hélice al recortarle paso, que calculo que debe estar en torno al 30% de su peso inicial.
PRUEBA DE VUELO
Después de volar un modelo siempre se descubren cosas nuevas y en este caso no iba a ser menos, la primera es que la hélice que utilicé no era la más adecuada para mi motor y especialmente si hace viento fuerte. Al haberla limado para reducir su paso resultó un vuelo demasiado lento, en función de la velocidad del viento del día del estreno, que superaba los 30 Km/h, calculo que el velero no pasaba de 40Km/h o como mucho 45Km/h, medí las RPM de la hélice y con ese dato y el de la velocidad supuesta de vuelo se puede calcular fácilmente el paso de la hélice, suponiendo también un resbale de la misma del 10%, el resultado fue un paso de sólo 3″. La tracción estática con esa hélice 10×3″ eran 500g.
Para el siguiente concurso utilicé una hélice Graupner CAM 9×6″, esta vez sin retocar, el consumo del motor con batería cargada a tope fueron 18.5A y la tracción estática 700g, asigné un tiempo de motor de 27s y pude realizar 7 trepadas a poco más de 200m cada una, creo que la tracción estática en este caso es excesiva, lo que me hace perder velocidad de vuelo y por consiguiente no alcanzo toda la altura que sería posible con mi motorización. Es muy evidente que la tracción es excesiva porque puedo hacer trepadas en vertical pero sólo estoy buscando realizar trepadas a 45º.
Estoy preparando una prueba con hélice Graupner CAM 8×6″, con la que se reducirá el consumo de corriente y la tracción estática a cambio de un aumento de RPM. Como mantengo el mismo paso de la hélice, la velocidad de vuelo podría incrementarse si todavía la tracción de la hélice es suficiente para superar la resistencia aerodinámica del velero a esa mayor velocidad, es algo que sólo sabré cuando realice la prueba de vuelo. Si sale mal no me quedará otra opción que recortar diámetro a la hélice 9×6″ porque en ese caso la hélice ideal estaría entre una 9×6″ y una 8×6″.
COSAS QUE HICE MUY MAL
- No medí el consumo del motor con la hélice que pensaba ponerle inicialmente, el fabricante del velero recomendaba un variador de 35A y fue el que le puse, posteriormente comprobé que podía haber usado un variador Castle Creations Talon de 25A y acabé instalándolo.
- La idea de poner las varillas de carbono atravesando el fuselaje para crear una barrera que impida a la batería tocar el motor fue nefasta, asumía que sería fácil quitarlas cuando tuviese que sacar el motor pero necesité hacerlo para cambiar el variador (va soldado al motor) y costó mucho trabajo ya que no fue fácil taladrar las varillas de carbono para debilitarlas y luego romperlas con unos alicates, una broca de acero rápido perdió su filo a causa de la dureza de las varillas de carbono.
- No puse fijatornillos a los tornillos que sujetan el motor a la cuaderna parallamas y se aflojaron todos, afortunadamente no tuvo consecuencias y me di cuenta después del concurso, es recomendable utilizar fijatornillos de resistencia media, que todavía permite aflojar los tornillos cuando se desee quitar el motor, si se utiliza fijatornillos de resistencia fuerte costaría demasiado trabajo quitar los tornillos y quizás hubiera que calentarlos para poder hacerlo, yo sólo utilizo fijatornillos fuerte en tornillos de M4 para arriba.
- No medí el consumo de corriente del conjunto de servos y receptor, cuando lo hice después del estreno del velero pude comprobar que eran 165mA. Como en competición hay que hacer 7 vuelos de 8 minutos cada uno, eso son 56 minutos en total, prácticamente una hora y por lo tanto equivale a 165mAh, en realidad tiene que ser más porque al mover los servos obviamente aumenta el consumo de corriente. A la vista de este dato decidí utilizar una batería auxiliar sólo para alimentar receptor y servos, la LiPo 2S SLS APL 180mAh, siendo necesario rehacer el cableado de alimentación que antes se tomaba de la batería del motor.
- Para los tubos de salida de cables de kevlar por la parte trasera del fuselaje, utilicé un plástico demasiado duro y de diámetro excesivo que tuve que colocar en cierto ángulo y no permitía al cable salir libremente sino que lo forzaba a una «Z» que, aunque muy amplia, le obligaba a rozar en dos aristas del tubo, resultando en que el cable se empezaba a deshilachar a los pocos vuelos. Reemplacé los tubos por trozos del tubo negro que viene en el kit para el sistema de transmisión de mando de cola, asegurando que quedaba bien alineado para que el cable no roce, por supuesto tuve que poner también cables nuevos y esta vez quedó perfecto.
CAMBIOS REALIZADOS DESPUÉS DE LOS PRIMEROS VUELOS
Aparte de los cambios de hélice que ya he comentado anteriormente, decidí cambiar el variador de 35A por uno de 25A, un Castle Creations Talon, y aproveché para modificar también el circuito de alimentación de servos y receptor, inicialmente se alimentaban directamente de la batería del motor, sin usar el BEC, pero con el variador de 25A decidí instalar también una batería dedicada para alimentación de servos y receptor, una LiPo 2S SLS APL de 180mAh.
Como ya comenté más arriba, las varillas de carbono atravesando el fuselaje fueron una idea pésima, las he reemplazado por una cuaderna de carbono, la chapa de carbono la hice yo mismo laminando con epoxi unos trozos de tela de carbono, entre dos cristales encerados, después fui recortando un trozo de cartulina hasta que se adaptó a la posición donde iría la cuaderna y lo usé como plantilla para recortar la cuaderna de carbono. Como tope para posicionar la cuaderna de carbono, pegué en el interior del fuselaje cuatro listoncitos de carbono de unos 7×1.5x10mm (no los medí porque las dimensiones no son críticas)
Las siguientes imágenes muestran como quedaron los tubos de salida de mando para el hilo de kevlar, bien alineados con el hilo para un rozamiento mínimo.
