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Historia, construcción y configuración de alas volantes, con y sin motor. Fundado el 23 de septiembre del 2005.

Moderador: Moderadores

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Por MrFlower
#1387259
Hola.
Hace mucho, mucho tiempo, diseñé y monté junto con la ayuda de Eduardo Nuñez una Horten Ho IX v2 de la que fui colocando posts aqui en Miliamperios (horten-ix-edf-20196), posteriormente empecé con la v3 con tren retráctil, pero por problemas, la deje parada, y ahora, despues de mas de 10 años, la he vuelto a retomar :shock: .

En la web de Eduardo podéis ver información sobre el ala: http://www.alasvolantes.es/planos/7-ala ... 3-edf.html

Captura de pantalla 2018-07-29 a las 11.14.02.png

Datos:
Escala: 1:8,38
Envergadura: 2000 mm
Longitud: 902 mm
Torsión en el marginal: 3.8º
Superficie alar: 74 dm^2
Carga alar: 33,8 gr/dm^2
Peso: 2500 g
EDF: Wemotec Minifan 480
Baterías: 4S 4000mAh 35C
Relación empuje/peso: 0,76 Kgf/Kg
Velocidad de crucero: 75Km/h (para coeficiente de sustentación 0.15)
Velocidad de perdida: 32Km/h


Iré colocando imágenes del progreso de construcción, espero que os guste.
IMG_0722.JPG
Un saludo.
Última edición por MrFlower el Mar, 14 Ago 2018 14:06, editado 11 veces en total.
#1387263
Tren y EDF instalados :), aunque en la foto aun falta resolver la dirección de la rueda delantera.

Los tubos de salida son acetato de radiografía.
Los de entrada deben ser mas robustos para que no se deformen con la succión (ya probé los de radiografía y no aguantan), son botellas de agua solán de cabra :).
IMG_0724.JPG
Un saludo.
Última edición por MrFlower el Mar, 07 Ago 2018 9:29, editado 3 veces en total.
#1387293
Cubriendo los bajos con balsa de 1mm, en las zonas de las ruedas he usado 1.5mm para poder hacer la forma del hueco y que no quede débil.

En principio no le voy a poner compuertas al tren, si todo sale bien y vuela correctamente, le iré colocando pijadas.

Captura de pantalla 2018-08-07 a las 9.35.40.png

Un saludo.
Última edición por MrFlower el Mar, 07 Ago 2018 9:36, editado 3 veces en total.
#1387365
El problema de tren de aterrizaje/despegue de la Ho-IX

Es curioso ver en la historia de estas alas (y en algunos modelos rc que se ven en youtube), como tanto la Ho-IX como anteriores, tenian cierta facilidad por colapsar el tren delantero en el aterrizaje, ¿por que?

Porque aunque parece un triciclo convencional, tiene la peculiaridad de tener el reparto de pesos en las ruedas un poco raro, 50% en la delantera y 25% en cada una de las traseras, en un triciclo normal suele ser 80% las dos ruedas traseras y el resto la delantera.
786A21D4-B472-427D-8DED-FBC52A5AA0E7.jpeg
Centro de gravedad aproximado en una HoIX
Captura de pantalla 2018-08-02 a las 11.55.16.png
Centro de gravedad en un avión con triciclo convencional

Pero aqui no acaban los problemas, esta distribucion podría corregirse adelantando las ruedas traseras cerca del centro de gravedad, pero en ese caso, el avion seria muy poco estable longitudinalmente al tener poca distancia entre las ruedas.
Asi que nos encontramos con otro problema, la rotacion en el momento del despegue, al tener las ruedas tan atras, no es posible, asi que lo que hará el ala será levantar la cola cual avion con patin de cola, dejando al ala apoyada por su unica rueda delantera :-O

Para evitar esto, se debe despegar tirando de la profundidad para asi bajar la "cola", y que el ala vaya sola al aire al tener velocidad de despegue, por eso su tren deja al ala con ese angulo de ataque estando en pista.

Jodio como pensaba el Sr Reimar Horten...
Última edición por MrFlower el Vie, 03 Ago 2018 12:12, editado 8 veces en total.
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Por MrFlower
#1387452
Disponía de dos unidades de las viejas wemotec mini fan 480, hoy ya sustituidas por la mini fan evo. Los mini fan son de 69mm para motores inruner de tamaño 400 o 480, en su web recomiendan motores para ellos, pero tenía por casa un par de motores que podrían servir, así que tiré de la famosa web de calculo de conjuntos motores: https://www.ecalc.ch/fancalc.php

Con los datos de motor, baterías y edf obtenemos un resultado:
HoIX Mega 16202.jpg
HoIX Mega 16202b.jpg
Resumiendo lo importante:
Consumo por motor: 32A
Empuje por motor: 776g
Empuje total: 1550g
Tiempo medio de vuelo: 4min

Los ESC usaré un par de jeti Advance pro de 40A opto

Creo que será suficiente para volar :)
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Por MrFlower
#1387482
Ya está la estructura principal del ala izquierda, lo que se ve, 80g pesa.

Todas las patitas en las costillas que les da a cada costilla un angulo de ataque diferente para cumplir la distribucion de sustentacion en campana aun sin quitar.

- Las dos primeras costillas y las bayonetas en abedul de 2mm
- Largeros en balsa de 3mm
- Resto de las costillas en balsa de 2mm

Todo pegado con cola blanca menos todas las partes que tocan con el abedul que estan con epoxy.
66B13B4D-06B0-4AD4-9442-6520BE4CD938.jpeg
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Por MrFlower
#1387501
Ha llegado el momento de pensar en los servos...

Como estoy intentando dejar el peso lo mas contenido posible para optimizar la relación peso/empuje, quiero colocar los servos mas ligeros posibles, pero lógicamente sabiendo que ofrecen la suficiente fuerza para el modelo.

Hace años, allá por el 2004, el forero Sixto, hizo esta valiosa hoja de cálculo de par de servo: programa-para-el-calculo-del-par-de-un-servo-1506#p7083

Los datos a introducir son sencillos, velocidad del modelo, largo y ancho de la superficie de mando, y las longitudes de los brazos de servo y del Horn, siendo estos los resultados en mi caso:
Calculo servos HoIX.png
Un recorrido de elevon de 19º máximo es aceptable, (entre 15 y 20º de máximo sería un punto de partida), y para esta configuración se necesitaría un servo de 1.38Kgf.cm, le ponemos un 20% más por seguridad y nos da: 1.65Kgf.cm, buscando un servo bueno bonito y barato tenemos el EMAX ES08MD

Características del EMAX ES08MD
- Peso 13g
- Piñoneria metálica
- 1.6Kgf.cm a 4.8v
- Digital

Así que ese voy a poner en los elevones, pero para los drag rudders usaré un par de HS45HB que tenía por casa y son más ligeros.

Un saludete
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Por MrFlower
#1387563
Es obvio decir, que al no tener deriva, la estabilidad en vuelo se ve comprometida, a un avión o ala volante sin deriva, le pueden pasar cosas como esta: https://www.youtube.com/watch?v=3iFiYhhTsRY

Resbala y acaba en accidente, sin embargo Reimar Horten encontró estabilidad en el ala usando principalmente una distribución de la sustentación diferente, concretamente en campana de seno de 3, pero ¿esto que cojones es?

La distribución de la sustentación a lo largo del ala básicamente es, cuanta sustentación genera cada sección a lo largo de la envergadura, ejemplo: El ala de un extra 300 (con una planta trapezoide) no tiene la misma sustentación en la zona del encastre con el fuselaje (perfil con cuerda grande) que en la punta del ala (perfil con cuerda mas pequeña). Luego, en principio genera mas kilos de sustentación el perfil del encastre del ala, que el de la punta del ala.

Captura de pantalla 2018-08-07 a las 9.49.13.png
El eje Y sustentación, X la envergadura.

En la imagen se puede observar 2 cosas interesantes:
- La curva exterior punteada es una distribución elíptica, la optima para un ala con deriva convencional.
- La curva interior es la de sustentación en campana para la HoIX (menor sustentación que en elíptica)

¿En que se traduce esto?
Pues en que jugando con la flecha del ala, los perfiles alares, las cuerdas de los perfiles y el ángulo de cada perfil, se debe cumplir la sustentación elegida para el ala. Esto es lo que nos dejó el Doc Reimar Horten para la HoIX:
- Perfil central: Horten 16% (un perfil propio, casi ná)
- Perfil encastre del ala: Horten 13%
- Perfil en la punta del ala: Horten 10% simetrico. (desde el perfil del encastre hasta la punta son transiciones lineales entre ambos perfiles).
- Flecha: 32.2º
- Planta alar con cola de murciélago.
- Angulo de ataque de cada sección, esto ya es solo para el modelo RC, imagen inferior:

angulo-2.JPG
Angulos de ataque a lo largo de la envergadur
En el eje X la envergadura de una semi ala, eje Y el angulo de ataque.

Ostia que guapo, ¡¡casi de la mitad del ala hasta la punta del ala los perfiles miran hacia abajo!!.
Teniendo en cuenta que el ala vuela con 1 y pico grados de ángulo de ataque en crucero, desde el milímetro 650 el ala genera sustentación negativa, ¡¡Empuja el ala hacia abajo en vez de hacia arriba!!

Esto, aunque es malo para la sustentación es bueno para:
- Estabilidad.
- Compensar el picado natural de un ala.
- Mejora el control de los mandos en una pérdida.

La de la estabilidad es fácil de entender, toda sustentación, ya sea en contra o a favor de la gravedad genera también una resistencia, y toda resistencia por detrás del centro de gravedad genera estabilidad, un ejemplo claro se puede ver en un B2

iu-2.jpeg

Los “dobles alerones” los tiene abiertos a la par, generan rozamiento para ganar en estabilidad, solo los cierran cuando se ponen en modo anti-radar. (Adivinad quien colaboró con los americanos en el diseño).

Ya paro ya paro :)

Un saludo.
Última edición por MrFlower el Jue, 09 Ago 2018 21:43, editado 5 veces en total.
#1387568
Muy bueno!

Trabajos sí se ven pocos.

Desgraciadamente se está perdiendo la esencia del aereomodelismo.

Saludos
#1387636
muy interesante y muy bonito avión. Dale caña
#1387648
Muchas gracias, me alegro que os guste, animan a continuar vuestros comentarios :).

Ya está terminado el trabjajo de madera del ala izquierda, falta colocarle el elevon y los servos.

El peso del ala izquierda sin el elevon, los servos y el entelado es de 131g.

B80D3458-A667-4A21-B5CB-F34CED1F606B.jpeg

Un saludo.
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Por MrFlower
#1387729
He nombrado en varias ocasiones drag rudders, dirección por rozamiento podría traducirse. ¿Que son y por qué hacen falta?

Está claro que las alas sin estabilizadores verticales tampoco tienen timón de dirección, pero este movimiento es necesario. Reimar Horten le buscó un sustituto, básicamente el drag rudder cosiste en frenos aéreos independientes en las puntas de las alas. De esta forma frenando un poquito la punta de un ala puede hacer el movimiento de guiñada. En la foto se aprecia lo que sale por encima y debajo del ala.

ho9v2_04_B.jpg
ho9v2_04_B.jpg (17.29 KiB) Visto 3515 veces

Probó distintos sistemas en otras alas, pero finalmente utilizó el sistema de “cuchillas”, las colocó tanto por el extrados como por el intrados del ala y en distintas fases, sale uno pequeñito primero y si se aplica más, sale una sección mas grande.

Llegados a este punto muchos de nosotros podríamos preguntarnos si necesitamos el movimiento del timón de dirección para volar, total, hay muchos aviones RC que el estabilizador vertical no tiene superficie de control…

El movimiento de dirección sirve principalmente para:
- Evitar la guiñada adversa.
- Colocar el avión recto en pista con viento cruzado
- En vuelo, colocar el avión recto con respecto a la dirección del viento, en un avión pilotado esto se ve con el instrumento “bola” donde se puede ver si el avión va resbalando o no.

Sobre la guiñada adversa hay mucho en internet, pero resumo rápidamente:
Cuando se alabea a izquierda por ejemplo, el alerón que baja (el derecho) genera mas resistencia que el que sube (el izquierdo), esto significa que el ala derecha se frena y por tanto hace mirar al avión hacia la derecha, es decir, justo al lado contrario de donde estoy alabeando, en este caso, con un poquito de timón de dirección a la izquierda se corrige el problema. A esto se le llama, giro coordinado.

Adverse-Yaw-2.gif

Cuando se deja de alabear, el estabilizador vertical lo vuelve todo a la normalidad, así que por un poquito de falta de rendimiento en un giro, o si no tenemos tren de aterrizaje o viento cruzado en el momento de aterrizar, se puede prescindir del timón de dirección. Pero en un ala sin estabilizador vertical, cuya estabilidad cuesta un poco más de conseguir, esto debe tenerse bajo control para evitar que el ala resbale.

Concretamente voy a colocar los drag rudders controlados por un giroscopio como se puede ver en el diagrama que puse en otro post, y despreocuparme de esa labor, que sea el propio gyro quien se encargue de evitar la guiñada adversa.

En cuanto a la solución para el modelo, es bastante sencilla y se hace con madera de Abedul y unos tornillos de 2mm:
PiezasRudder.png

Y unas fotos de la solución ya en el ala:

Cerrado
IMG_0970.JPG

Abierto
IMG_0971.JPG
Video
https://youtu.be/cGY2u7odzaI
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Por MrFlower
#1387800
Muchas gracias Scott, tengo muchas ganas de que esté en vuelo ya :).

He empezado con la construccion de seccion derecha del Ala, aqui ya hay poca novedad ;).

Como curiosidad, el ala izquierda ha pesado 132g con todo a excepcion del entelado.

Calculo que en total pesará 2300g completa.

7033D78E-649D-4BCD-B06C-2BC3BB7AAD70.jpeg

Un saludo.
#1388057
Ánimo y Felicidades por el proyecto.

Este hilo aporta muchísimo nivel al foro. Hacia tiempo que no veia algo tan original, técnico y que nos haga aprender cosas nuevas.

Saludos
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Por MrFlower
#1388111
Muchas gracias compis :), os pongo algunas curiosidades.

Se ha escrito mucho sobre la Ho-IX, pero siempre hay detalles curiosos que llaman un poco mas la atencion:

- Reimar Horten diseño, fabricó y voló su primera ala volante pilotada a la edad de 18 años.

- Reimar tenía 27 años cuando diseño la Ho-IX.

- El tren delantero era la rueda de cola del bombardero He-177.

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- El tren trasero era el tren principal del mitico me-109

- La Ho-IX v2 voló varias veces, pero finalmente se estrelló al incendiarse una turbina, el piloto intentó salvar el aparto en vez de saltar.

- El piloto de pruebas reportó que no era estable en direccion dentro de la estela de un avion.

- Al principio pensaban montar la turbina de BMW (si, la que hace coches ahora), pero por motivos de suministro montaron una Junkers jumo 004 (la misma del me-262), mas grande y potente.

- Los americanos encontraron en el hangar una v3 casi terminada y otras iniciadas, entre ellas una version con dos asientos.

- La v3 casi terminada está en el museo Smithsonian en Virginia, EEUU, restauraron algunas partes, pero no esta en su mejor momento.

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- Reimar Horten vivió el resto de su vida en Argentina, donde siguió diseñando alas.

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I. Ae 37

- Los de northrop fueron a buscar a Reimar para ayudar a diseñar el famoso bombardero B2.

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