Edição #04 - Jun/2016 11.749 Kb

Edição 04 - Jun/2016
Bilhete do Editor
Bem, parece que a Edição #03 fez sucesso. A
repercussão foi muito boa.
Isso, de certa forma, prova que temos carência
de boa literatura especializada em lingua portuguesa, o que isola muita gente de um conhecimento que sempre será bem-vindo, seja qual for a modalidade de nosso hobby que se pratique.
E isso nos desperta para todos aqueles artigos
técnicos que, em lingua estrangeira, repousavam
em algum armário ou gaveta, mantidos apenas
para nosso conhecimento, não beneficiando outros. Então é hora de despertá-los.
Aeromodelistas por Paixão!
Se for em inglês ou espanhol, eu dou conta. Se
for alemão, o povo de Blumenau pode ajudar. E
assim teremos, com certeza, traduções vindas do
japonês, italiano, latim, egípcio arcaico e... caramba, vocês entenderam a idéia. Vamos nos tecnificar
com leituras de nível, alto nível. Portanto, rapazes,
e meninas, desenterrem aqueles artigos supimpas e
vamos pô-los a reviver, para a delícia da torcida.
E nessa edição temos a estréia de “Aeronaves da
Edição” (não confundir com os “Aviões da Edição”
que são máquinas biológicas avançadíssimas - os
chamados “bicho bão”). O curador da página das
aeronaves é nada mais ou menos que o mais que
famoso Gilberto Aeromodelista. Bem-vindo Grande
Gilberto.
gpLeitner
RC SCALE AIRCRAFT MODELS FOR EVERYDAY FLYING
No capitulo anterior, ou edição anterior, elegemos como nosso herói o autor britânico
Gordon Whitehead que em princípios de
1980 escreveu uma quase-bíblia da escala-esporte, com algumas incursões na escala de ponta. Agora continuamos com a
deliciosa tradução e leitura daquela obra,
e iremos agregando também contribuições
que nos chegarem de outras fontes. Como
já dito, a idéia é ir formando uma biblioteca
de material de primeira linha que possa interessar a um amplo espectro de praticantes
de nosso hobby. Queremos nos distanciar
do texto básico de aeromodelismo pois este
já está muito bem coberto pela literatura
produzida aqui no Brasil.
Então vamos lá, vamos seguir com nosso trabalho que, confesso, também me dá grande satisfação de rever e traduzir.
CONSIDERAÇÕES AERODINÂMICAS
Autor: Gordon Whitehead
[continuação da edição anterior]
REQUISITOS BÁSICOS DE ESTABILIDADE
C
om os ângulos de asa e estabilizador decididos, o próximo tópico em termos de aerodinâmica é aquele da estabilidade. Não
carece exigir de nossos modelos rc que voem
tão estavelmente como um modelo de voo livre, mas algum grau de estabilidade inerente
é sempre bem-vindo, de forma que se possa
deixar o modelo voar um tanto por si próprio
enquanto o piloto se põe a admirar sua belezura voadora. A menos que nosso modelo não
conte com ailerons, não há por que mudar os
ângulos de diedro, uma vez que raramente
obtemos instabilidade no eixo de rolagem*2
decorrente de diedro ou sua ausência (o fenômeno de instabilidade denominado “estol de
ponta de asa” normalmente é um problema
de CG e velocidade, embora a ocorrência
de washin*3 acidental nas pontas de asa contribua um bocado para agravar o problema).
Nossa principal consideração é nos assegurar
da estabilidade de arfagem (no sentido longitudinal - veja referência *2). Os fatores que
determinam quão estável nosso modelo será
com relação à arfagem são: a proporção da
área do estabilizador para a área da asa (normalmente expresso como percentagem da
área de asa); o braço de momento do estabi1
Aeromodelistas por Paixão!
Edição 04 - Jun/2016
lizador (em termos amplos, a distância entre o
estabilizador e a asa) e a posição do CG.
ÁREA DE EMPENAGEM E ESTABILIDADE
P
egando essas variáveis uma a uma, descobriremos que uma empenagem maior dará
mais estabilidade longitudinal. Uma empenagem ampla amortecerá o movimento de arfagem mais rapidamente do que uma empenagem mais comedida, além do que é capaz
de providenciar um efeito de restauração do
ângulo de ataque da asa mais rapidamente.
O resultado será também uma menor sensibilidade a rajadas de vento - útil quando se trata
de pousos - e menor maneabilidade (NE: aqui
entendida como capacidade de manobra)
no plano de looping (dificilmente notável em
um aeromodelo). Por outro lado se nosso objeto de modelagem tem a maneabilidade
como requisito primordial, então terá de ser
equipado com uma menor empenagem. Por
exemplo, treinadores básicos, bombardeiros e
aviões de reconhecimento tem empenagens
de um tamanho bastante respeitável, entre
20 a 25% da área de asa. Com tais aviões a
maneabilidade não é um grande requisito. Todavia em aeronaves de caça a empenagem
é sensivelmente menor, usualmente menos de
10% da área de asa, o que produz um grau
bem menor de estabilidade inerente e permite
ao piloto mudar a linha de voo muito rapidamente.
pura conveniência.
RELAÇÃO ENTRE ÁREA DE EMPENAGEM E CG
A
partir do fato de que empenagens menores geram comportamento mais instável
que empenagens maiores, segue-se que, para
uma estabilidade equivalente, um avião com
pequena empenagem demandará que seu
CG seja empurrado para a frente em comparação com aquele com uma empenagem maior. Para ilustrar essa afirmação com
números práticos, foi determinado que se um
protótipo tiver uma área de empenagem de
10% da área de asa, então o CG do modelo
deverá estar a cerca de 1/4 da corda (25%).
Se a empenagem do protótipo tiver de 20 a
25% da área de asa o CG do modelo estará
posicionado em 30 a 35% da corda. Podemos
calcular o CG de maneira bem fácil, como
veremos no capítulo “Alcançando o balanço
correto (CG)”.
CG E ESTABILIDADE
Focando agora a questão do CG, vere-
mos que quanto mais à frente ele estiver, mais
estável será a aeronave, e vice-versa. Seguese que a instabilidade longitudinal de um aeroplano (“nervosismo”) pode ser atenuada ao
se acrescentar lastro de forma a mover o CG
mais à frente. Quanto mais lastro acrescentado o avião se tornará mais e mais insensível ao
profundor ao ponto de tornar-se preguiçoso
na arfagem - logo existe um limite à frente até
onde pode-se levar o CG. Mas também existe
um limite atrás, no ponto onde o CG deixará o
avião tão nervoso, tão sensível ao profundor,
que minutos de deflexão deste poderão provocar mudanças bruscas de direção.
E
m modelos , a posição do CG é corretamente definida como uma percentagem da
corda média da asa, medida essa contada
a partir do bordo de ataque e na mesma posição desta corda média (Fig. #11). Em kits e
plantas, todavia, o CG é usualmente medido
a partir do bordo de ataque na raiz da asa, por
MOMENTO DE EMPENAGEM E ESTABILIDADE
S
e o braço de momento (ou braço de
alavanca) for longo, a empenagem exercerá
uma grande alavancagem, então produzindo
um maior efeito de estabilização. Segue-se que
aeroplanos com longos braços de momento
podem se haver com empenagens de pequena área. Muitos planadores reais tem empenagens com somente 5% da área de asa, mas
seus braços de momento são bem mais longos
em comparação com outros aviões.
ESTABILIDADE DIRECIONAL
E
mbora áreas de empenagem horizontal
sejam sempre um tópico “caliente” entre aeromodelistas quando se trata da estabilidade de modelos, raramente se escuta alguém
mencionar o efeito dos tamanhos de área
de empenagens verticais nessa mesma estabilidade. Em verdade os modelos raramente
apresentam instabilidade de guinadas como
resultado, digamos, da insuficiência de áreas
no estabilizador vertical e leme. Por instabilida2
Aeromodelistas por Paixão!
Edição 04 - Jun/2016
de entendo a tendência do modelo de sair de
lado e seguir em modo próprio, à revelia do
piloto, da mesma forma que um CG recuado
pode promover tendências a “corcoveios”
longitudinais.
A
lguns modelos escala apresentam comportamentos em curvas que podem ser bem
embaraçosos, mas o problema, todavia, é
causado por uma combinação de efeitos. Em
verdade o termo deveria ser refraseado para
“comportamentos inaceitáveis” no lugar de
instabilidade, uma vez que ocorre quando os
ailerons são defletidos para iniciar uma curva e
a ação corretiva é direta e predizível. Eu me refiro, claro, ao que se chama “guinada adversa
de aileron” (ou “giro adverso de aileron”).
GUINADA ADVERSA DE AILERON (GAA)
Com um modelo de voo lento, particularmente um modelo de biplano antigo, quando
você inicia uma curva somente com ailerons
você notará que a fuselagem terá a tendência de apontar para o lado oposto da curva.
Por exemplo, injetando aileron a direita levará
o avião a se inclinar para esquerda, como se
você tivesse aplicado leme a esquerda. Com
alguns modelos, como o Tiger Moth, essa inclinação pode ser apenas momentânea, e
a deriva (estabilizador vertical) logo assumirá
a correção automática do modelo na direção apropriada de voo. Com outros, como o
Avro 504K, essa inclinação à esquerda se fará
permanente, o que levará o modelo a girar à
direita com sua cauda caida para o mesmo
lado, como mostrado na Fig. #12.
descendente aumentar a sustentação de
sua asa respectiva, o arrasto tende a retardar
essa mesma asa. O aileron ascendente, por
sua vez, reduz a sustentação de sua asa mas
acaba causando um arrasto de menor valor
(em verdade trata-se da questão da asa interna à curva percorrer um distância menor, no
mesmo intervalo de tempo, portanto a uma
velocidade menor, daí o arrasto menor). Esse
efeito secundário da deflexão dos ailerons,
portanto, é guinar a aeronave no sentido do
aileron descendente, fazendo com que o nariz tenda a apontar para o lado externo da
curva, como mostrado na Fig. #13. Esse efeito
só é comum em aviões de voo lento, uma vez
que o pouco fluxo de ar sobre as superfícies
aéreas exige deflexões dos ailerons com uma
magnitude ampliada de sorte a se obter o
ângulo apropriado para a guinada. Aviões rápidos raramente exibem esse efeito, embora
máquinas aerobáticas possam vez por outra
apresentá-lo. Quando um modelo aerobático voa em um padrão semelhante ao Aresti*4
com certeza estará voando a maior parte do
tempo em regime de quase estol, é evidente que as pronunciadas deflexões de aileron
tenderão a criar o efeito da GAA, mas nada
que um piloto experiente não saiba compensar aplicando instintivamente a correta deflexão de leme.
A
S
empre se pode reagir preventivamente e eliminar esse efeito pela aplicação antecipada de um toque de
leme a direita, em movimento
coordenado com os ailerons
enquanto durar o giro. Notarse-á, entretanto, que em nossos modelos esse efeito é bem
menos marcante quando girando-se à esquerda, provavelmente pela assistência do
torque do motor, que no caso
se revela um benefício.
pesar da maioria dos modelos escala
não sofrerem com GAA, pode-se prever, com
quase toda a certeza, que modelos vintage
apresentarão este efeito, razão por nele nos
O
efeito da GAA aparece porque, apesar do aileron
3
Aeromodelistas por Paixão!
Edição 04 - Jun/2016
termos debruçado.
A
primeira ação, todavia, é completar o
modelo e pô-lo a voar para verificar o comportamento. Se a GAA não se manifestar, oba!
estamos com sorte. Se, porém, ela se mostrar,
então teremos de praticar curvas com a assistência coordenada do leme para ajudar os
ailerons. Para a maioria dos modelos essa curva coordenada resolverá o problema.
ailerons (NE: incluo imagem extra em seguida
- não constante do original). É necessário afir-
O
casionalmente poder-se-á encontrar
modelos rebeldes a um tal remédio, o que
fica evidente pela necessidade de se aplicar leme demais de tal sorte que o modelo
parece “bufar” de tanto esforço. Isso aconteceu com um de meus próprios aeromodelos,
o Avro 504k com 48” de envergadura. Conversei com outros que também tinham construido este modelo que me afirmaram que os
ailerons eram inúteis para fazer curvas, a tal
ponto que reverteram suas práticas de forma
a voar apenas com leme e profundor. Mas
como tal situação limita a “voabilidade” do
modelo (sem rolls, sem glissadas, nenhuma
descida em folha morta), eu perseverei com
as quatro funções de controle e descobri que
aumentando a área da empenagem vertical
produzia-se bons resultados, reduzindo a GAA
a níveis aceitáveis. Meu Avro precisou quase
dobrar a área do leme original para tal efeito.
Após umas tantas saídas, eu já nem percebia
o leme sobredimensionado, e quase ninguém
também o percebeu. Daí, então, conclui que
uma maneira de resolver a GAA é empregar
superfícies verticais ampliadas mesmo que
fora de escala.
A
inda no departamento de meu Avro, vivi
uma experiência interessante que foi mantê
-lo em voo estável e retilíneo e aí, lentamente,
elevar o aileron direito, o que fez o modelo escorregar amplamente para a esquerda - em
um dia calmo até se conseguia fazer uma volta completa à esquerda. Após a correção da
empenagem vertical esse fenômeno absurdo
deixou de ocorrer.
P
rojetistas de aeronaves full-size combatem a GAA seja pela adoção de controle diferencial dos ailerons (mais deslocamento para
cima do que para baixo) ou o sistema Frise de
mar, outrossim, que nenhum destes métodos
tem grande impacto em nossos modelos. De
qualquer forma eu os mencionei uma vez que
no capítulo “Superfícies de Controle” eles se
apresentarão como itens de escala que merecerão ser modelados.
WASHOUT DE ASA
C
onstatou-se que asas acentuadamente
trapezoidais (tapered) são altamente viciadas
em estolar, rapidamente “derrubando” uma
asa e por vezes girando a um voo invertido à
moda de um clássico estol de ponta de asa.
Em estol é desejável que a porção central
da asa estole primeiro do que as pontas, desse modo as pontas continuarão a suportar a
asa em voo nivelado enquanto o nariz desce.
Uma maneira de se obter um retardo de estol nas pontas de asa é embutir no desenho
da asa um washout progressivo. Isso significa
estabelecer um ângulo de incidência negativo nas pontas em relação à incidência nas
demais porções da asa (Fig. #14). Agora, mais
washout do que é necessário acaba atrapalhando e causa um roll inadvertido no topo de
loops e relutância em voar invertido manifestando tendência a desvirar. Via de regra, um
NÃO ESPERE A BOA VONTADE DOS OUTROS:
RECEBA SEU EXEMPLAR EM PRIMEIRA MÃO!
Basta solicitar sua inclusão no mailing-list da publicação e você a receberá tão logo
cada edição esteja pronta. Para tanto escreva um email informando: 1) seu nome
completo; 2) endereço físico completo; 3) idade; 4) clube associado (se houver). É
grátis e ela assim será mantida . Divulgue para todos que você conheça: vamos aumentar a circulação, abrangência e tamanho desta nossa newsletter. Escreva para:
[email protected]
4
Aeromodelistas por Paixão!
Edição 04 - Jun/2016
os estais e montantes de tal forma a dar uma
certa torção na asa esquerda cujo resultado
era acrescentar um grau ou pouco mais na
incidência dessa asa. Tal refinamento não se
faz necessário em nossos modelos bastandonos trimar um pouco os ailerons para obter o
efeito desejado, se o desalinhamento intencional do motor não for suficiente. O método inicialmente mencionado fazia por aumentar a
sustentação da asa esquerda, girando o avião
no sentido contra-rotatório do motor, giro esse
que também poderia ser compensado com
módicos ajustes do leme para a obtenção de
um voo retilíneo e estável. Esse tipo de ajuste
não fica confinado apenas a biplanos já que
os projetistas de monoplanos reais usavam liguetas, referidas como linguetas de aileron,
para obter o efeito desejado.
D
valor aplicável universalmente para washouts
definiu-se como 20 em quase todos os candidatos, como caças, pylon etc. Na verdade
washout é um ítem comum em quase todas
as aeronaves reais. O Spitfire full-size tinha 2.50,
com 20 de incidência na raiz e -0,50 nas pontas.
Em aeromodelos é desnecessário aplicar washout em asas retangulares. Ainda, pensando
no washout e seus benefícios, é bom lembrar
que ele não irá curar uma alta velocidade de
estol causada pelo abuso de peso na construção do aeromodelo.
A
maior parte dos aviões alemães da WWI
empregavam um washout de ponta de asa
usualmente na forma de uma torção no aileron
e, sob o ponto de vista da aparência e facilidade de construção, é uma boa idéia fazer o
mesmo em nossos modelos. Todavia, a maioria
dos biplanos dispensam qualquer necessidade
de washout, pois parece que enquanto uma
asa começa a estolar, portanto perdendo sustentação, a outra continua voando um pouco
mais (com decalagem ou não!). Isso faz com
que a descida do nariz se faça de modo suave,
desde que, claro, o estol se dê numa atitude
razoavelmente horizontal e não com um zoom
de nariz colocando-o a 450 espetado no ar.
COMPENSANDO O TORQUE
E
ra comum em aviões antigos providenciar uma torção na asa para auxiliar na compensação do torque do motor. Com uma rotação da hélice no mesmo sentido daquelas
de nossos modelos, os construtores ajustavam
e maneira a deixar bem óbvia a necessidade de usar leme para compensar a guinada
adversa, a maioria dos modelistas compensa o
torque levantando um pouco o aileron direito.
Qualquer arrasto ou guinada são bem menos
sentidos e apenas contra o aileron levantado.
Uma deflexão de meros 1.5 ou 2 mm no aileron ajustado desta forma é o bastante para a
maioria dos modelos.
SLOTS DE ASA E SEUS BENEFÍCIOS
M
uitos aviões que são foco obsessivo de
aeromodelistas em verdade tem uma construção bem mais complicada do que a maioria
de nós aceitaria encarar. Um destes complicadores são os slots (fendas aerodinâmicas) - NE:
slot já é um termo tão em uso corriqueiro na
aviação que não cabe tradução. Todavia,
uma vez que os princípios básico dos slots sejam compreendidos, não há qualquer razão
válida para deixá-los de lado. Um slot de asa é
formado pela inclusão de um aerofólio adicional chamado slat que é instalado paralelo e
muito próximo do bordo de ataque da asa. A
finalidade deste slat é eliminar a instabilidade
no fluxo de ar sobre o extradorso da asa que
ocorre com grandes ângulos de ataque.
O
aerofólio adicional funciona como uma
pequena asa que fica em um pequeno ângulo de ataque quando a asa toda estiver em
grandes ângulos de ataque e assim tem um
fluxo de ar não turbulento sobre sua superfície.
Adicionalmente o slat deflete o fluxo de ar tornando-o não turbulento sobre toda a superfície da asa, turbulência que ocorreria normalmente nos grandes ângulos de ataque. Isso
é mostrado graficamente na Fig. #15. O slat
permite um aumento da sustentação mesmo
quando o ângulo de ataque aumenta além
da faixa onde o estol ocorreria, e por conseguinte diminui a velocidade de estol e a velo5
Edição 04 - Jun/2016
cidade onde parafusos teriam começo.
O
efeito de fixar slats ao longo de todo
o bordo de ataque da asa é obter um coeficiente de sustentação ampliado, ou seja,
melhorar a “sustentabilidade” da asa. Todavia
esse efeito na sustentação somente pode ser
conseguido quando se aumenta significativamente o ângulo de ataque na asa. Isso, por
sua vez, demandará uma rotação muito pronunciada da fuselagem e daí, desde que se
procure obter o máximo de característica STOL
(veja glossário), por decorrência ter-se-á que
recorrer ao emprego de trens de pouso bastante mais altos. Não é por outra razão que o
Fieseler Storch e o Westland Lysander usam tais
trens de pouso, digamos “pernaltas”. Para que
não tenhamos de usar trens de pouso tão altos
em nossos modelos, um remédio que se usa é
é fixar slats apenas nas pontas de asa, fazendo
com a sua porção interna seja apenas um slat
falso, sem função aerodinâmica, e por consequência sem o correspondente slot. Com isso
obtem-se também estabilidade lateral perto
da velocidade de estol sem a necessidade de
uso de washout.
Como
empregado nos dois aviões men-
Aeromodelistas por Paixão!
cionados, o slat é um dispositivo que gera elevada sustentação e que permite decolagens
com grande inclinação vertical e aproximações de pouso também bastante inclinadas,
reduzindo a distância percorrida em solo seja
na decolagem ou no pouso (Fig.16). Outras
aeronaves tem bordos de ataque providos de
slats automáticos que saltam abertos em posição quando a asa está próxima a estol, por
exemplo numa curva de alto “g”, com que
pode-se então obter curvas mais fechadas.
No Messerschimitt Bf 109 os seus slats automáticos estavam também conectados a seus flaps
de sorte que eles emergiam quando os flaps
eram baixados para pouso. Slats automáticos
também eram usados nos Me 110, Me 262, no
6
Aeromodelistas por Paixão!
Edição 04 - Jun/2016
Lavochkim La5, enquanto no caça a foguete
Me 163 Komet estes eram fixos, assim como no
ultra-leve Druine Turbulent.
E
nquanto slats reduzem o arrasto em grandes ângulos de ataque, ele causa um aumento de arrasto em ângulos de ataque menores,
razão porque caças, jatos, mesmo jatos comerciais e até o Tiger Moth tem slats retráteis
para fecharem o slot (como curiosidade, os
slats do Tiger Moth real produz uma redução
da velocidade de estol de apenas 3 mph, ou
aproximadamente 5 Km/h).
APLICAÇÃO DE SLATS EM MODELOS
A
o incorporar slats nos modelos a fresta
de saída do slot deve ser menor que a fresta de entrada.
Se forem de mesmo tamanho,
ou ainda pior, se for o reverso,
uma perda significativa de sustentação e estabilidade ocorrerão com certeza. O Fieseler
Storch de um amigo meu demonstrou isso à exaustão com
um voo molenga e com baixa resposta de aileron até seu
derradeiro e amargo fim! Com
um avião do tipo do Turbulent,
o slat embutido pode seguir o
contorno do aerofolio. Ja em
slats “aditivos” (posteriormente
instalados por sobre o bordo
de ataque da asa) demandam que estes sejam construidos como autênticos aerofólios (como se pequenas asas
fossem) e são montados de tal
forma que o bordo de ataque
do slat fique igeiramente abaixo do bordo de ataque da
asa. A Fig. #17 mostra vários
destes arranjos.
esses são universalmente suspeitos por não serem fiéis. Dimensões claramente especificadas
deverão ser usadas se estas estiverem disponíveis. Faltando tais dimensões, uma fresta de
entrada na proporção de três vezes a fresta
de saída é o padrão, usando-se uma fresta de
1/8” na saída para uma corda de asa de 9”,
ou proporção equivalente. Isso sempre oferece uma solução muito satisfatória. Esses parâmetros tem sido usados em inúmeros modelos
escala bem sucedidos, e mesmo modelos não
escala, e, grosseiramente, são parâmetros que
correspondem àqueles usados em aeronaves
reais. Note-se que se estivermos planejando
slats retráteis (certo! estamos lidando com escala-esporte, mas isso não impedirá alguém
de tentá-lo, até porque não estará competinndo) teremos de providenciar uma linkagem
me mova o slat para frente e para baixo de tal
modo a manter a fresta de entrada maior que
a de saida. Os parâmetros dados aqui devem
permitir ao leitor projetar, construir e voar com
exito seu modelo na primeira tentativa.
FLAPS
A
função dos flaps, quando baixados, é
aumentar a sustentação das asas e portanto
decolar em uma distância mais curta, assim
S
e o modelo proposto
comportar slats, a melhor prática é não usar a escala retratada ns desenhos de três
vistas padrão, uma vez que
7
Aeromodelistas por Paixão!
Edição 04 - Jun/2016
como adotar um planeio com mais inclinação
vertical do que seria possível sem seu auxílio.
Sendo acionados para o pouso, os flaps também aumentam o arrasto, reduzindo a velocidade de aproximação e aumentando o ângulo de ataque efetivo das asas de tal forma
que aeronave não precisará adotar uma atitude de nariz por demais elevado como seria
necessário com o uso apenas de slats - veja
a Fig. #18. E mais: a maior parte das aeronaves que interessam para modelagem, utilizam
ples (ver os tipos de flaps, Fig. #19) em decolagem, uma pequena deflexão, entre 150 e 300,
é o padrão, enquanto em pousos 600 é bastante normal. É, porém, muito difícil recomendar quanto de deflexão deve-se usar, até porque aqueles já famosos desenhos de três vistas
nada nos esclarecem, talvez sendo uma razão
porque vemos tão poucos modelos equipados
com flaps nas pistas em que voamos.
EXEMPLOS DE DEFLEXÕES DE FLAPS REAIS
A
qui estão alguns exemplos:
• o Spitfire tinha um flap ventral no bordo de
fuga para o pouso, com duas posições: fechado ou 900;
• assim era também o Gloster Gladiator, com
flaps nas quatro asas;
• o Me 109, tinha um flap de fenda e usava
200 para decolagem e 400 para pouso em
conjunto com slats e 110 de deflexão para
baixo em ambos os ailerons;
• o Chipmunk também tinha flaps de fenda e
usava 150 e 450 respectivamente;
• o Westland Whirlwind, com slats retráteis tinha um flap Fowler usava 120 de deflexão
E
flaps apenas na parte central das asas (junto
à fuselagem). Quando tais flaps são baixados,
apesar da parte central da asa assumir uma
atitude de maior ângulo efetivo de incidência,
as pontas manterão a incidência padrão. Isso
tem o efeito de introduzir um efeito de washout
extra, utilíssimo nos pousos.
E
m ângulos de depressão pequenos, os
flaps introduzem um acréscimo de sustentação sem muito acréscimo de arrasto induzido.
Todavia, se o ângulo de depressão dos flaps
aumenta, o arrasto aumenta consequentemnte, até o flap passar a funcionar como um
efetivo freio aerodinâmico, enquanto mantém
uma elevada sustentação. Usando flap sim-
m conclusão, e considerando-se que a
instalação de flaps não é tão mais complicada que a instalação de ailerons, eu faço uma
forte recomendação para que você equipe
pelo menos um modelo seu com flaps, daí fazendo uso deles para se divertir e adquirir experiência. (NE: uma alternativa menos custosa,
mas não tão plena, é o uso de mix flaperon,
ou seja usando deflexões iguais - e de mesmo
sentido, claro! - em ambos os ailerons, sem lhes
tirar o movimento típico de funcionamento).
Um único requisito vital na instalação de flaps
clássicos: uma linkagem livre de “barrigas”, de
tal sorte que se assegure a descida absolutamente simétrica dos flaps nos pares de asas.
Também seria bastante recomendável que o
percurso destes flaps fosse o mais amplo possível, de forma que você pudesse sentir-lhes,
nas várias deflexões, seus efeitos distintos de
sustentação e de freio aerodinâmico.
PLOTAGEM DE AEROFÓLIOS
NE: mais uma vez vou lembrar que o livro que
deu origem a estas edições de Aeromodelistas por Paixão, foi escrito em 1980 - a era do
PC mal despontava. Portanto recursos de informática acessíveis ao aeromodelista para o
desenho/projeto técnico eram absolutamente
desconhecidos. Não foi por outra razão que o
autor se deu ao trabalho de narrar o método
de plotagem de aerofólios em coordenadas
cartesianas, coisa que me dispenso aqui de incluir, até porque óbvio demais. Esse processo
que antes era feito em prancheta, com auxílio das chamadas “curvas francesas” (que no
caso não tinham nenhuma conotação eróti8
Edição 04 - Jun/2016
Aeromodelistas por Paixão!
ca) hoje são facilmente obtidas
pelos
software
de CAD, como o
Autocad, o Solid
Works e também
vários outros programas
gratuitos que o aeromodelista pode
encontrar
na
internet bastando pesquisar no
Google.
Acrescente-se
que com tais recursos de informática para desenhar os aerofólios,
e mesmo a nervura da asa em
sua forma final, e
com o advento
do corte por laser, essa tarefa de
plotagem, corte
e ajuste de nervuras desapareceu.
Benefícios do progresso tecnológico.
Fica
também
a
dica
para
uma busca no
U-Tube, que está
prenhe de vídeos
dando conta dos
vários
métodos
infor matizados
para o desenho
não só dos aerofólios e nervuras mas como
de todo o aeromodelo. E - viva
a internet! - há
um site fantástico que te permite gerar os
aerofólios em escala real, usando o plotter do site. Como saída ele te permite gerar um PDF em escala real. Ele tem cerca
de “apenas” 1636 aerofólios plotáveis. O
endereço do site é http://airfoiltools.com.
Na Fig. #20-A a página de plotagem mesmo (http://airfoiltools.com/plotter/index).
Como exemplo especifiquei um aerofólio
Clark Y com uma corda de 180mm e gerei
a imagem PDF (Fig. #20-B).
9
Aeromodelistas por Paixão!
Edição 04 - Jun/2016
AVI Õ E S DA E DIÇÃO
No grupo Aeromodelistas por Paixão do Facebook, começamos a publicar as fotos dos “aviões do Dia” sob a hash tag
#aerodinamicamente. Segue-se mais uma seleção de quatro aviões que lá apareceram, povoando os Sonhos de Voo de muito marmanjo.
10
Aeromodelistas por Paixão!
Edição 04 - Jun/2016
A ERO NAVE S DA E DI Ç ÃO ( by G ilbe rt o Ae ro mo de list a)
O LEGENDÁRIO CURTISS P-40
Gilberto Branco (Gilberto Aeromodelista), 63 anos, suboficial da Força Aérea Brasileira
reformado, especialista em manutenção de aeronaves e motores, plastimodelista e
aeromodelista desde 1963 (coincidência de mesmo ano de inícios desse humilde editor)
11
Aeromodelistas por Paixão!
Edição 04 - Jun/2016
CARTA DO LEITOR
Logo depois da publicação da Edição #03,
recebi a mensagem abaixo de Luiz Roberto
M. Abrantes. Este espaço está aberto a quem
quiser se manifestar. Tribuna livre. Usem-no.
gpLeitner
Amigo Leitner,
Lí seu artigo e fico feliz que ainda possamos ler algo e ter
como poder dialogar. Gostaria de colocar algumas observações sobre o tema de aeromodelismo que eu mais gosto: a escala. Pois bem, sou de um pensamento que afirma
uma situação meio parecida com o que você escreveu,
quando temos de escolher um modelo escala, sempre
devemos observar bem alguns detalhes, as informações
existentes sobre o modelo e outras coisinhas
O que eu mais procuro nas minhas escolhas de modelos, é
fazer os menos procurados e conhecidos, para que eu possa realmente utilizar o pouco conhecimento que possuo
em construção. Pesquisando, explorando este nosso universo da internet a busca de detalhes, de imagens, etc...
Pela “regra geral” de escala mais conhecida, qualquer
parte de nosso modelo pode ser alterada até 20% para
mais ou menos, do que o modelo original. Isso já nos dá
uma gama de alterações muito valiosas sem comprometimento direto da estética e design de nossos modelos.
Agora se formos avaliar a parte de vôo, mesmo que você
faça um escala de um avião específicamente acrobático,
em um aeromodelo ele não poderá ter as mesmas características, devido a regra dos 20%, ou seja, nós nunca
conseguiremos fazer ou construir um motor que possa
alcançar a força, o torque e/ou os giros do motor real,
sendo assim, ele não alcançará as manobras com a mesma destreza.
A beleza da escala não é a meu ver, que o modelo faça
um looping ou um dorso, e até um wingover, isso se eu
for fiscal de provas em campeonato de escala, me levaria
a tirar pontos cruciais do modelo na parte de vôo, pois
com certeza as características de escala não estão sendo
respeitadas em sua plenitude.
Devemos atentar que também em um conceito geral, não
existe o conhecido semi-escala realmente, pois regulamento oficial é uma coisa rara neste sentido, sendo os
existentes criados por clubes específicos e com isso, não
existe uma padronização do mesmo.
Sempre comentei e apoiei que todos e quaisquer modelos
que tenham o perfil de um avião real e que possuam pelo
menos alguns detalhes do mesmo, podem ser chamados
de semi-escala, desde que, como eu disse antes, respeitem um número mínimo de detalhes de um modelo real,
com isso, um perfilado, um semi-cavernado ou até um kit
padrão, poderia ser encaixado nesta perspectiva simples
de escala.
Quando você chega em um clube de aeromodelismo, a
única categoria que é apresentada como a “mais fácil de
dominar” é a de acrobacias, dificilmente você encontra
em clubes pessoas que apresentem a corrida, o vôo a
vela, a escala, etc. Já conversei muito com o meu próprio
pessoal daqui e falei sobre isso, mas parece que não interessa ter outras modalidades funcionais.
Veja que até os maiores fabricantes de kits, não possuem
modelos escala, ditados dentro das regras acima, apenas
modelos que podemos até chamar de semi-escalas, muito
bonitos com bastantes detalhes e tals, mas que não podem ser chamados de escala.
Alguns dizem que o aeromodelismo deixou de ser o que
era devido aos modelos ARF, mas eu acredito que ele deixou de ser o que era pelo simples fato de que não temos
muitas opções nas pistas, as coisas costumam sempre a
tender para os modelos de acrobacia por serem mais fáceis
de encontrar, por serem “mais fáceis de montar e voar”.
Espero que possa ter sido compreendido em minhas
palavras.
Abraços
Beto Escala
12
Edição 04 - Jun/2016
Aeromodelistas por Paixão!
GLOSSÁRIO (incremental)
BA ou B.A.: bordo de ataque
Braço de momento da empenagem: o comprimento de giro em alavanca entre o centro aerodiâmico da empenagem e o centro aerodinâmico da asa
BF ou B.F.: bordo de fuga
CG ou C.G.: centro de gravidade
Corda: refere-se a linha reta imaginária que liga o BA ao BF de um aerofólio. Comprimento de
corda é a medida linear da corda na escala 1:1 do aerofólio
Cu. in. (cubic inches): polegadas cúbicas, medida inglesa para capacidade volumétrica do
motor
Datum Line: linha base (linha de base)
Engine offset: compensação do motor; desalinhamento intencional do motor, na vertical ou lateral, para compensar tendências de voo inerentes ao avião
Esporte-escalistas: aeromodelistas projetistas/construtores de modelos escala-esporte
Estol, estolar (stall): momento da perda de sustentação de um aerofólio como decorrência de
ângulo de ataque pronunciado e/ou velocidade de escoamento de ar muito baixa
Estol de ponta de asa: fenômeno que ocorre quando em voo de baixa velocidade e o avião
executando leve curva ou arredondamento. Nesse caso o avião perde sustentação na ponta da asa do lado interno da curva e inicia uma rolagem muitas vezes fora de controle.
FAI (Fédération Aéronautique Internationale): Federação Aeronáutica Internacional
GAA: Guinada Adversa de Aileron (abreviação usada apenas para simplificar o texto)
Loop, looping: manobra em que o avião faz um giro completo em espaço 3D, num plano vertical perpendicular ao solo, baseado principalmente no comando único de profundor
Pylon: modalidade de competição aérea onde as aeronaves, e os modelos, disputam corrida
em um percurso oval balizado por dois pilões verticais (daí o nome). Corrida de velocidade em
circuito oval .
Razão de aspecto: a razão entre a largura e o comprimento de uma peça retangular ou aproximadamente retangular.
Roll: comportamento do avião, comandado ou incontrolado, que se resume a um giro em torno
do eixo longitudinal da aeronave. Em português: rolagem.
Slot: é uma fendas na asa, próxima ao bordo de ataque e que corre ao longo do comprimento
desta.
Slat:
Sport-scale: escala-esporte
STOL (não confundir com estol!): acrônimo para Short Take Off and Landing (pouso e decolagem em custa distância)
Superfícies de controle: ailerons, leme, profundor
Tapered Wings: asas trapezoidais.
Trim, trimer, trimar: ajustes finos, permanentes até contra-ajustes, nas superfícies de controle
Vintage: aviões históricos (1903 a 1920) e modelos que os reproduzem ou se assemelham
WWI: I Guerra Mundial (World War I)
WWII: II Guerra Mundial (World War II)
13
Edição 04 - Jun/2016
Aeromodelistas por Paixão!
REFERÊNCIAS (incremental)
*1(física): momento de uma força = é o esforço de rotação que esssa força exerce em torno de um ponto de referência (ponto de giro, ou pivot) e resulta no que também se chama torque.
Mf = |F|xd, onde |F| é o módulo vetorial da força e d a distância do vetor ao ponto de giro.
*2: eixos do avião
*3 Washout: refere-se à característica de desenho de uma asa para deliberadamente reduzir a distribuição de sustentação ao longo de seu comprimento. A asa é então projetada de tal forma que o ângulo de incidência desta
é maior na sua raiz e vai diminuindo em direção à ponta. Essa característica tenta assegurar que, à velocidade
de estol, a asa estole inicialmente na sua raiz, o estol ocorrendo por último nas pontas de asa, garantindo assim
algum controle de ailerons. Washin: é o reverso do washout, ou seja, maior incidência na ponta de asa e menor
na raiz. Esse desenho pode ser encontrado em alguns aviões mas é bem menos comum.
*4 Aresti: sequência de manobras criadas pelo piloto espanhol J. L. Aresti e cujo sistema de pontuação e simbologia
foi adotada pela FAI em 1970 consagrando-o como um dos maiores e emblemáticos pilotos de acrobacia aérea.
14