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1 de mayo de 2007

El efecto "Flutter"

Artículo extraído de la revista "EL AEROMODELISTA" (Nº 91)

Tarde o temprano,esta palabra y sus efectos serán el motivo de los comentarios del día en su club. Por ello,hablemos del "Flutter" antes de que el mismo origine un accidente con uno de sus aviones.

El Flutter es un flameo no controlado de las superficies móviles (tipo movimiento de cola de barrilete),que en determinada frecuencia de oscilación física produce daños irreversibles en la estructura del modelo y/o en los componentes de la radio,motivando así la inevitable caída del avión y su impacto contra la tierra.....

Si bien este nefasto efecto puede ocurrir en cualquiera de las superficies móviles,es generalmente en los alerones en donde más casos de Flutter se registran. El alerón comienza a oscilar rápidamente hacia arriba y abajo,a medida que el aire alcanza altas velocidades en su desplazamiento hacia el borde de fuga.

Cuando la oscilación se acelera,llega un punto que la estructura del modelo "entra en resonancia",causando una impresionante vibración que es capaz de destruir el ala en pleno vuelo. Pero si el ala es suficientemente robusta como para resistír semejante fuerza,el Flutter puede fácilmente desprender un alerón en pocos segundos. Hubo casos donde el alerón no se llegó a desprender,pero la altísima vibración destruyó los engranajes del servo durante el vuelo,quedándose el piloto sin poder gobernar ese mando....

Las razones por las cuales se puede originar el Flutter pueden ser varias:
  1. El avión está sobre-potenciado para el tipo de diseño,y la estructura del ala y/o grupo de cola carecen de robustez como para mantener centradas las superficies móviles en altas velocidades.
  2. El servo que corresponde a la superficie móvil en cuestión,no es lo suficientemente fuerte como para mantener el mando en posición central.
  3. El extremo del Push-Rod que va conectado con el cuerpo de la superficie móvil,está colocado en una posición muy cercana a la línea de pivote de las bisagras (cuerno muy corto),disminuyendo la fuerza de palanca que el sistema debe tener.
  4. El Push-Rod es muy flexible,quizás por ser demasiado fino,o poco consistente,o por no poseer guías que lo mantengan bien rígido en su longitud.
  5. Las conexiones entre el Puh-Rod y el cuerno de mando,o entre el Push-Rod y el brazo del servo,poseen juego y permiten un cierto movimiento de la superficie móvil cerca de su punto neutral.
  6. Se utilizó una cantidad insuficiente de bisagras,o las mismas están mal distribuidas,o la instalación de una o más bisagras es defectuosa (quedando flojas).
  7. Hay mucho espacio abierto entre el plano fijo y la superficie móvil (Gap),permitiendo que el aire fluya a través del mismo.
  8. La superficie móvil no está aerodinamicamente balanceada,ni tampoco estáticamente (distribución de pesos).

"Soluciones"

Para eliminar el potencial Flutter,mire la anterior y haga lo opuesto:

  1. Utilice un motor en la gama de cilindradas recomendadas por el diseñador del modelo. Si usted quiere que su modelo vuele muy rápido,construyase uno de carreras o un jet,pero no sobre-potencie un diseño que no fue proyectado para altas velocidades. Acostumbrese a usar la máxima potencia solo cuando sea necesario y no acelere innecesariamente por encima de esa velocidad. ¡Use el mando de motor de una vez!
  2. Instale un servo acorde al tamaño del modelo. Los microservos son para aviones pequeños;los servos standar (de 3,5 kg/ de torque) son adecuados para aviones con motores hasta .61 (10 cc); y para aviones grandes deben utilizarse servos de elevado torque,e incluso a veces se requiere el uso de dos o tres servos trabajando en conjunto para una misma superficie móvil.
  3. Posicione el Push-Rod sobre el cuerno de la superficie móvil,en un punto bien alejado de la línea de pivote de las bisagras,lo que aumentará la fuerza de palanca del sistema. Al hacer eso,NO limite la carrera del servo en la radio. Use todo el recorrido del mismo,mientras que el Dual-Rate reducido solo se aplicará cuando sea necesario.
  4. Instale un Push-Rod bien rígido,o lo suficientemente corto como para que no se produzcan flexiones. Esto último se logra colocando el servo bien cerca de la superficie móvil. Si utilíza un mando semi-flexible como el Ny-Rod,coloque soportes que mantengan la vaina plástica exterior bien rígida en toda su longitud-
  5. Haga lo necesario para evitar un posible juego entre los cuernos de mando y los clevis,o entre el brazo del servo y el Zig - Zag del mando de alambre. En los modelos no use clevis sino rótulas ajustables (siempre de rosca 4/40),ya que estas no toman juego con el uso y mantienen siempre la presición en los movimientos.
  6. Coloque la suficiente cantidad de bisagras de acuerdo al tamaño de la superficie móvil. Incluso en aviones grandes no deben utilizarse bisagras comunes,sino las más grandes y robustas que fueron para modelos de hasta1/3 escala. Instale todas las bisagras bien amarradas en sus huecos,y que estos tengan el espesor de la bisagra (NO más holgados). Asegure las bisagras de algún modo como para que no puedan desprenderse jamás.
  7. Al instalar una superficie móvil,trate de que no quede mucha "luz" entre la misma y el plano fijo (ejemplo: entre el alerón y el ala,o entre el elevador y el estabilizador de profundidad). De existir ese mencionado "Gap",puede sellarse exteriormente colocando una tira de cinta adhesiva o monokote.
  8. Especialmente en el caso de los modelos grandes,las superficies móviles pueden balancearse tanto a nivel aerodinámico como en distribución de pesos.

Esto ayuda mucho a reducir el efecto "Flutter" y además hace mucho más liviano el trabajo del servo,ya que el mismo debe hacer menos fuerza para mover el mando,produciendo una menor fatiga en todo el sistema.

Bueno,para ir finalizando el post,espero que este excelente artículo de la Revista "EL AEROMODELISTA" sea de mucha utilidad para todos los amigos aeromodelistas.

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