La Hélice
Me gustaría comentar un poco el tema de la hélices, pero no desde un punto de vista completamente técnico, entrando en aburridos teoremas sobre su funcionamiento, si no de una forma algo más práctica para que podamos aprovechar las explicaciones de forma rápida en el campo de vuelo.
Como ya os habréis dado cuenta, cuando acudimos al campo de vuelo vemos que un 99% de los modelos que se están volando son comerciales, en este caso la elección de la hélice no presenta ningún problema, simplemente seguiremos los consejos de nuestro vendedor habitual. Pero cuando nos salimos de estos parámetros, es cuando la mayoría de nosotros empezamos a dudar y a tener problemas, por este motivo me gustaría dar a continuación unas pequeñas explicaciones a cerca de este elemento tan importante para obtener un buen rendimiento de nuestro avión.
Primeramente tenemos que tener en cuenta que cada motor tiene lo que se llama la hélice ideal, es decir, aquel tamaño y paso de hélice que, al menos en teoría, nos da las prestaciones máximas del motor con un funcionamiento adecuado, por funcionamiento adecuado entendemos que el motor no va forzado y que gira a las revoluciones correctas. Una vez visto lo que es la hélice ideal, debemos saber que cualquier cambio, tanto en el diámetro de la hélice ideal como en su paso, nos aleja de este funcionamiento adecuado del motor, ya sea por que disminuyen las revoluciones o por que trabaja de una forma más forzada.Ahora tenemos que tener en cuenta que los motores no deberían sobrepasar un número determinado de revoluciones, a mi juicio unas 20.000 para los glow 2T y unas 9.000 para los gasolina, además de tener siempre presente que las puntas de las hélices no deben superar los 648 k/h, pues superado ese límite no son eficientes. Una vez aclarados estos conceptos pasaremos a hablar de las hélices propiamente dichas.
Una hélice está referenciada en relación a su diámetro, expresado en pulgadas, y su paso, esta referencia esta grabada, normalmente en la parte del eje, así tendremos, por ejemplo, una 11×6, que es una hélice cuyo diámetro son 11 pulgadas y su paso es de 6, esto además de servirnos para comprar una hélice en la tienda, nos vale para saber cuales son las revoluciones máximas para esa hélice en concreto, en el caso de la 11×6 son 12.473 r.p.m., superadas éstas, la hélice no es eficiente. Así sabemos que el motor que monte esta hélice, debe alcanzar a su máxima aceleración estas revoluciones sin esfuerzo, en este caso el motor sería un .40 (más adelante pondré un cuadro con las hélices típicas de cada motor).
A estas alturas muchos se preguntarán como se calculan estos datos, pues se hacen de la siguiente manera:
El diámetro de la hélice en pulgadas se pasa a milímetros 11×25,4=279,4
Los milímetros se pasan a metros y dividen a la constante 3485. 279,4/1.000=0,2794 ; 3485/0,2794=12.473,1567 r.p.m.
Hasta aquí esta todo muy bien, ya sabemos cual será probablemente la mejor hélice para nuestro motor, pero ahora vamos a ver lo que ocurre en la práctica. Resulta que hemos comprado un avión para montarle el .91 que tenemos en casa, también tenemos su hélice típica, una 15×8, el avión vuela bien, pero cuando lo hacemos subir a la vertical, en seguida pierde potencia y no sube como nos gustaría, para solucionar el problema decidimos bajar el paso de la hélice de 8 a 6, pero debemos compensarlo de alguna manera y lo hacemos variando también el diámetro de la hélice. Para calcular esa nueva medida nos vamos a apoyar en el factor de carga de la hélice, así que lo primero que haremos será calcular cual es:
La fórmula es sencilla, Factor de Carga = diámetro x 2 + paso, en nuestro caso 15×2+8=38
Como lo que queremos saber es el nuevo diámetro, despejamos de la fórmula anterior para obtener: diámetro = (Factor de carga - paso) /2, en nuestro caso (38-6)/2= 16, se restan 6 ya que es el nuevo paso que hemos decidido usar. Así la nueva hélice será una 16×6.
De la misma forma podremos realizar otra serie de cálculos, por ejemplo, tenemos un motor que dice su fabricante funcionará de manera óptima a 12.500 r.p.m., ¿cúal hélice debemos montar?. Procederemos así:
Diámetro en metros= 3485 / r.p.m. ==> 3485/12.500 = 0,2788
Diámetro en pulgadas = (diámetro en metros x 1.000) / 25,4 ==> (0,27881.000)/25.4=10,9773. Es evidente que ese diámetro no es comercial, así que el que más se le acerca es 11 pulgadas.
Para el paso, recurrimos a la tabla de factores de carga que dice que para nuestro motor, un .46 es de 29, por lo tanto de la fórmula del factor de carga deduciremos que paso = factor de carga - diámetro x2 ==> 29-(11×2) = 6.
De los cálculos anteriores sabremos que nuestra pala es una 11×6.
Por último me gustaría poneros unas tablas donde se relacionan la hélices típicas según la cilindrada de los motores, para 2T y 4T y los factores de carga de los motores más habituales.
Factores de carga
Motor /Factor de carga
.40 /26
.46 /29
.50 /30
.61 /32
.91 /38
Articulo sacado de "RC La Bujia"
En los biplanos sesquiplanos (figura 11) es decir con alas de diferente superficie se aplica una fórmula sencilla, comparada con las anteriores. Se parte de calcular por separado la posición del centro de gravedad en cada una de las alas. La distancia que separa estos dos centros, en el plano horizontal, la llamamos "D" y a la superficie de cada ala S-1 y S-2 respectivamente. Hallando el valor "d" que es la distancia , horizontal, entre la posición del centro de gravedad del ala superior y la posición del centro de gravedad conjunto de ambas alas.
AVIONES "CANARDS": En este tipo de avión el estabilizador va por delante del ala y a efectos de sustentación hay que considerarlo como otra ala. Calcularemos la posición del teórico centro de gravedad del ala y del estabilizador así como sus respectivas superficies. Aplicando la fórmula abajo indicada donde D es la distancia entre los centros de gravedad de ala y estabilizador. "d" sería la distancia entre el c. de g. del ala y el C. de gravedad efectivo del avión. SA y SE son las superficies de ala y estabilizador.
