Informe de vuelo

Fase de rodaje del Thunder Tiger Pro39H

Sábado, 25 de noviembre. El tiempo no es que acompañara que digamos, sin embargo mi propósito de aquel día era arrancar el motor y comenzar su rodaje. Para ello no me importaba si hacía viento o no, lo importante es que no lloviese. Y aunque el cielo estaba cubierto de gordas y oscuras nubes que de vez en cuando dejaban caer alguna gota, agarré el Raptor y todos los trastos necesarios y me desplacé al campo de vuelo.

Alli, al cubierto del viento por nuestra caseta, hice los primeros intentos de arranque. Siguiendo al pie de la letra las instrucciónes del motor, ajusté la aguja de 'alta' a 3 vueltas del cerrado, le apliqué la corriente a la bujía y a ver si daba signos de vida el motor. El tubo de combustible se llenó debidamente, pero de reacciones térmicas en el interior del motor ni rastro. Abrí un poco más el carburador y otro intento. Nada.

Y ya se forma la pregunta de siempre a la hora tratar de arrancar un motor: Tiene demasiado o demasiado poco combustible el motor? Es decir está ahogado o seco? Puesto que no salía nada de nada del tubo de escape tendía a pensar que no había llegado combustible al cilindro, asi que abrí más la aguja de 'alta'.

Ahá! Primera señal de vida. Corta, pero clara. Otro intento, y lo mismo, el motor arranca y se para al poco rato. En el próximo intento de arranque, noto (más que oigo) un pequeño 'click' y a partir de aqui el embrague ya no dejaba un giro libre! Yo suponía que los tornillos de fijación de la maza de embrague se habrían partido, una cosa que había leido en internet. No quedaba otra cosa que desmontar el motor y con ello se daría por terminado el intento de este día.

Buscando el problema

Lo que había determinado al desmontar el motor, es que el contacto ente la maza y la campana del embrague se producía axialmente y era lo que impedía el libre giro de la campana, pero lo que no había encontrado aun era la causa! Incluso volví a montar todo el conjunto de nuevo con una arandela adicional interpuesta. Sin embargo el siguiente intento llevaría al mismo resultado, con la diferencia de que el embrague se bloqueó completamente! Al desmontar de nuevo el motor, los tornillos que lo sujetaban sólo se podían desenroscar con suma dificultad, lo que indicaba que toda la posición del motor habría bajado...

Finalmente, en el segundo vistazo me percaté de lo que había sucedido: la pieza metálica sobre la que va montado el ventilador de plástico, está enroscada al eje del cigüeñal del motor. Para que no se suelte está fijada con una contratuerca. Por lo visto yo no había apretado suficientemente estas dos piezas, por lo que, tanto el ventilador, la contratuerca y la maza del embrague se salieron unos dos giros de la rosca del cigüeñal, separándose del motor y pegando contra la campana del embrague al otro lado.

Si el buscar la causa fue 'entretenido', la solución fue más que simple. Volver a enroscar correctamente el ventilador y fijarlo con la contratuerca. Eso si, esta vez con más fuerza!

Al día siguiente volvería a intentar mi suerte. Asi que seguí donde lo dejé el día anterior: el motor arrancaba, pero a los pocos segundos se paraba. Me había quedado con la duda si el motor iba ahogado o estaba seco. Llegué a probar con la aguja entre 2 y 4 vueltas y sinceramente seguía sin saber si le faltaba o sobraba combustible. Y siempre lo mismo, arrancaba y a los pocos segundos se paraba...

De pronto me acuerdo de un truco que había leido en algún manual de un fabricante de motores para saber si el motor va rico o pobre de mezcla. El truco es muy sencillo, pero lógico y efectivo. Se trata de cerrar con los dedos el tubo de combustible que abastece al motor durante un instante y observar su reacción: si el motor sube de revoluciones, la mezcla es rica. Lo que sucede en este caso, es que cerrando el tubo no hacemos otra cosa que empobrecer la mezcla. Si el motor anda en un régimen muy rico y se empobrece la mezcla, durante un corto tiempo irá con la mezcla óptima y por eso sube de revoluciones. De lo contrario, si el motor está andando pobre, al cerrar el tubo de combustible, por muy cortamente que sea, se parará en seguida sin experimentar un aumento de revoluciones previo.

Pensado y hecho! Arranco el motor y antes de que que se parara, aprieto el tubo de combustible e interrumpo cortamente el flujo de combustible. El motor se para en seguida. Aha! Por fin entiendo esta señal clara que me da el motor. Abro otra media vuelta la aguja de alta y... sorpresa! El motor tarda bastante más tiempo en pararse. Otra media vuelta a la aguja (4,5 vueltas desde posición cerrada!) y ahi estaba aguantando el ralentí.

Problema de temperatura

Sólo hace falta resolver un problema para enfrentarse a otro! Puesto que estaba con el motor en rodaje, quiero pasarle el primer depósito (mezcla al 25% de aceite de ricino y el resto metanol) al ralentí, muy graso y a pocas revoluciones. Cual fué mi sorpresa al ver que el termómetro estaba indicando un aumento de temperatura considerable? Según éste, la temperatura había subido a más de 95ºC! Sorprendido, no me quedó otra cosa que interrumpir el funcionamiento del TT Pro39H...

Fue más de casualidad que otra cosa, que al volverlo a intentar, subí unos puntos el mando del acelerador porque no arrancaba. Ahora el motor sonaba de una forma distinta y la cantidad de humo que salía por el tubo de escape pareció haber incrementado considerablemente.

Que había pasado? Como sabeis el carburador de estos motores tienen dos agujas para ajustar la riqueza de la mezcla. Una denominada de 'alta' (es la que está a la vista) y una de 'baja' (es la que generalmente está escondida dentro del brazo del mando del acelerador). Es decir, cuando el motor funciona a un régimen de revoluciones bajo (ralentí), la aguja que se ocupa de la riqueza de la mezcla es la de 'baja' (de ahi el nombre). Si el motor se encuentra entre 1/3 y tope de revoluciones, la que se ocupa de la mezcla es la aguja de 'alta'.

En mi caso sucedió que al querer rodar el motor a pocas revoluciones, la aguja que actuaba sobre la mezcla era la de 'baja', funcionando asi el motor a un régimen relativamente pobre y a 'dos tiempos', con la consecuencia que no llegaba suficiente cantidad de aceite de ricino para refrigerar por el interior. A esto se le unía el hecho de que a estas pocas revoluciones el ventilador no impulsaba un caudal suficiente de aire fresco para refrigerar la culata. Y asi la subida de temperatura estaba programada.

Sin embargo ahora, con algo más de mando de revoluciones, el motor había pasado a funcionar en un régimen de 4 tiempos (la explosión se produce cada segunda vez que el pistón alcanza el punto muerto superior), con lo que la cantidad de aceite de ricino que no se quema se duplicaba en relación al número de combustiones.

Los siguientes gráficos visualizan lo que me ha ocurrido con el TT Pro39H. Los gráficos muestran tres ejes. El horizontal representa la posición del stick en la emisora. Los dos verticales, al la izquierda la temperatura del motor y a la derecha las revoluciones por minuto (rpm) reales del motor:

La aguja de 'alta' está a más de 5 vueltas de la posición cerrada (para el funcionamiento normal el fabricante aconseja 3 vueltas). Con ello la mezcla es extramadamente rica. Pero ojo! Sólo en el régimen de revoluciones donde se ocupa la aguja de alta de regular la riqueza, es decir, más o menos a partir de 1/3 de mando de gas en la emisora hasta el tope.

Pero vayamos por pasos y veamos que sucede en detalle. Cuando tuve el mando de motor a ralentí en la emisora y lo arranqué, el motor funcionaba a 2 tiempos y el aire fresco del ventilador no bastaba para disipar el calor que se generaba con la combustión. De haberlo dejado asi durante más de un cierto tiempo, el motor se habría sobrecalentado. Por ello en el gráfico la curva azul de la temperatura del motor está por encima de la marca crítica de 100ºC.

Al subir el mando de revoluciones por encima de la frontera de la actuación de la aguja de baja y pasar el motor a una mezcla extremadamente rica puesta a disposición por la aguja de alta, el motor perdía considerablemente revoluciones (linea verde) hasta casi pararse ahogado. Al mismo tiempo la refrigeración interior incrementaba súbitamente y la temperatura se estabilizaba en torno a 25ºC (!). Increible pero cierto! Esta temperatura la mantenía constante durante todo el depósito que consumió, dejando un charco de ricino al lado del escape que parecía no haberse usado.

En el tercer depósito comencé a cerrar la aguja y subir el régimen de revoluciones del motor. El próximo diagrama refleja el comportameinto del motor con la aguja a 4 vueltas:

El punto en el que el motor pasaba de 2 tiempos a 4 tiempos se había desplazado por encima de 1/2 recorrido del mando de aceleración. El desarrollo de la temperatura aunque algo desplazado era idéntico.

Sin embargo, la teoría dice que a partir de un cierto régimen de revoluciones dentro de la fase de 2 tiempos, tanto el caudal de ricino interior como del aire fresco que proviene del ventilador deberían de llegar a un punto a partir del cual la temperatura del motor se estabiliza por debajo de los 100ºC en funcionamiento contínuo. Al fin y al cabo un motor de estos deberá de funcionar a 2 tiempos en su régimen normal.

A partir de cuando y a qué revoluciones comenzará a estabilizarse la tempertura por debajo de los 100ºC depende principalmente del estado de rodaje del motor. Al principio, cuando los componentes sometidos a fricción todavía no están adaptados entre sí, el calor generado será más elevado y el motor tenderá a sobrecalentarse en el funcionamiento de 2 tiempos.

Si el punto óptimo es alcanzado, el gráfico que caracterice la dependencia entre temperatura y revoluciones del motor, debería de ser parecida al siguiente gráfico:

De momento no he llegado a ese punto, y para volver de esta excursión al mundo de la técnica, comentar que el motor del Raptor cada vez iba más suave (aunque eso puede que haya sido una mera impresión subjetiva del autor...).

Ya en el cuarto y último depósito del día, subí el régimen de revoluciones en la emisora hasta el tope. Eso si, en todo momento el motor se encontraba en un funcionamiento de 4 tiempos, por lo que no llegaba ni a los 65ºC, ni tampoco al número revoluciones que tendrá cuando funcione a 2 tiempos. A pesar de ello, el fucionamiento ya era muy suave y estable, cosa que me hace confiar en un futuro motor fiable para el Raptor.

Ya veremos lo que pasa el próximo fin de semana (02.12.2006)

Vuelo inaugural

Bueno, lo que respecta el fin de semana del 2 y 3 de diciembre, poco hay para comentar... Lloviendo los dos días, por lo que el Raptor reposaba tranquilo en el hangar. Por suerte el mal tiempo también ha de pasar algún día y en este caso sucedió inesperada y muy convenientemente en el Día de la Constitución (y mira que la tarde y noche anterior no es que lo indicaran precisamente). Asi que a cargar rápidamente las baterías y al campo de vuelo! Ese día me propuse poner en vuelo el Raptor y seguir con el rodaje del motor en vuelos estacionarios.

De momento decidí no montar la cabina, permitiendo asi el mayor flujo posible de aire fresco para la refrigeración del motor. Arranqué el motor y coloqué el Raptor en el punto de despegue. De momento la curva de gas la había programado a ojo, es decir que no sabía si la mezcla entre el mando de paso del rotor principal y el de las revoluciones del motor irían en concordancia. Pero no era grave, lo único que podía pasar, era que el vuelo estacionario no se produciría a la mitad del recorrido del stick de paso. Pero bueno, es lo normal y lo primero que toca ajustar en vuelo es la posición neutra del paso del rotor de cola y las revoluciones del motor en función del paso del rotor principal mediante la mencionada curva de gas.

Comienzo a subir las revoluciones del motor y el rotor comienza a girar incrementando la velocidad. El helicóptero se queda asombrosamente tranquilo, señal de que las palas estaban bien equilibradas. El Raptor se vuelve ligero sobre sus patines y no muestra ninguna tendencia a girar hacia derecha o izquierda, lo que demuestra que la posición neutra del brazo de paso del rotor de cola está bien diseñada. Lo mismo con los mandos de cabeceo y alabeo. No parece querer hacer algún extraño, por lo que me decido a darle el tironcito final y el Raptor se eleva del suelo.

Tengo que trimarlo cuatro puntos hacia adelante y tres a la derecha. Las reacciones son suaves y de buenas a primeras me da la sensación como si fuese un helicóptero mucho más grande. Incluso tiendo a pensar en los primeros minutos de vuelo, que el Raptor es algo perezosillo. Al no disponer de tacómetro en estos momentos no sé las revoluciones que tiene rotor, pero por lo suave, si no decir 'pesado' que se muestra el Raptor pienso que son pocas.

Al cabo de medio minuto aproximadamente aterrizo el helicóptero sin mayor problema para acercarme y controlar la temperatura del motor echándole un vistazo al termómetro que le instalé para tal fin. Todo bien, la temperatura se mantiene en torno a los 70ºC. Vuelvo a despegar el modelo y con alguna que otra interrupción para controlar la temperatura, llevo a cabo los vuelos estacionarios hasta que termino el primer depósito.

En el segundo ya cierro un poco más la aguja del motor, lo que se traduce automáticamente en una tempertura más elevada. Aparte de esto modifico la curva de gas para aumentar las revoluciones del rotor en estacionario y ahora sí que ya me gusta más el tiempo de reacción del helicóptero, al menos en la fase de programación de vuelo estacionario en la emisora. Y asi le doy cuatro vuelos antes de consumir el litro de combustible que me había llevado aquel día. De vez en cuando iba retocando un poco la curva de gas o la aguja de alta y controlando la temperatura. La próxima vez iría a hacer más vuelos de traslación y cambiar por primera vez a la fase de vuelo de traslación programada en la emisora.

El día 10 de diciembre, la aplicación del Raptor se vería reducida a un sólo vuelo por razones técnicas. El pasador de la rueda de la correa del rotor de cola se había vuelto a soltar y comenzaba a rozar de nuevo en el interior de la carcasa. Asi que a casita y a inventarse algo para repararlo duraderamente.

Próximo día de vuelo, el 16 de diciembre. Tiempo soleado, pero un frío que pelaba. Cuando llegamos al campo de vuelo el mercurio no pasaba de los 2ºC. Por suerte el viento era bastante flojo y el frío no atacaba 'in subito' las unicas extremidades al aire libre: las manos.

Mi novia me acompañaba y tuvo ocasión de disparar las primeras fotos del Raptor en acción. Este día iría a volar el Raptor la primera vez con la cabina montada y pasar del programa de estarionario al de traslación en la emisora. La diferencia consiste básicamente en una curva diferente de gas y paso. En estacionario interesa tener las revoluciones del rotor relativamente bajas y un mando de paso 'fino' (poco recorrido del servo en relación al recorrido del stick) para facilitar un vuelo preciso. También es necesario que al bajar el stick de paso a tope el motor se ponga en ralentí, ya que a fin de cuantas en esta configuración arrancaremos el helicóptero. Por otro lado en la configuración de vuelo de traslación, nos interesa tener un rango de ángulo de paso mayor, y sobre todo que al bajar el stick a tope no se nos ponga el motor a ralentí.

Volar con cabina ya es otra cosa! La facilidad para reconocer bien la posición del helicóptero en el aire incrementa notablemente y uno ya se atreve a alejarse más con el modelo en vuelo. Sin embargo sigo teniendo un alto respeto a una posible pérdida de vista, cosa que en el mundillo de los helícópteros seguro que es lo más crítico. Dado que no tenemos una superficie grande estática como es por ejemplo el ala un avión, rápidamente nos quedaremos sin orientación y el accidente está programado.

Y hasta aqui he llegado de momento. Tanto en la prueba de vuelo como en mi escasa experiencia de pilotaje de helicópteros! De hecho, la razón fundamental de la compra de este modelo fue el desarrollo de mi destreza de pilotaje. De momento estoy contento de mantener bien el estacionario, también con el morro orientado hacia mi, y volar simples vueltas por el campo.

Ahora sólo falta esperar a mejor tiempo y comenzar un programa de entrenamiento para aprender figuras acrobáticas simples, como son rizos, toneles y estacionarios invertidos. Con eso ya estaría la mar de contento.