El Autogiro Cap-20. Las Palas
El Autogiro Cap-20. Las Palas.
Fueron primero de madera, después metálicas, hoy en día, son de un compuesto de materiales diversos, pero todas, siguen en el mercado y, por lo tanto, es útil que conozcamos su concepción.
Las palas de madera.
Cuando BENSEN, construyó su primer autogiro, estudió el proceso de fabricación de las palas de los aparatos, «LA CIERVA», «PITCAIRN» o «KELLET» pero no lo retuvo, debido a la gran falta de rigidez en torsión y flexión. Además sus rotores giraban a mucha mayor velocidad que los anteriores (350 M. por 120 RPM.) y temió y con razón que el encofrado de esas palas no soportase en vuelo el efecto de la fuerza centrífuga. Se inspiró entonces, en el proceso de fabricación, de las palas de los helicópteros BELL, empresa en la que trabajó durante cierto tiempo.
El Autogiro Cap-19 El Porta Palas regulable
El Autogiro Cap-19 El Porta Palas regulable
El porta palas regulable con rotor en marcha.-
Aunque la mayoría de los constructores de autogiros dicen, no estar interesados por este concepto, todos buscan un sistema eficaz para el lanzamiento del rotor.
Pero, es imposible obtener un régimen de rotación elevado, en fase de lanzamiento en el suelo, sin que el autogiro sufra los efectos negativos secundarios, debido al calado positivo de las palas.
Al llegar a cerca de 200 RPM. (para un NACA 23012 calado a 2º 30′) el aparato se aligera, debido a la tracción del rotor y por consiguiente, avanza por la pérdida de adherencia de las ruedas con el suelo a pesar de tener el freno apretado. Por añadidura el par de arrastre del rotor, lleva al autogiro a un movimiento giratorio. Es necesario, para anular todos esos efectos secundarios, disminuir al máximo, el paso de las palas, en la fase de lanzamiento y volver al calado nominal al empezar a rodar sobre la pista.
El Autogiro Cap-18 El Porta Palas
El Autogiro Cap-18 El Porta Palas.
El Porta Palas
Segunda pieza «noble» del autogiro, recoge él solo todos los esfuerzos generados por el rotor.
Oscila dos veces por vuelta bajo la influencia del batimiento, es solicitado en tracción por las palas, bajo el efecto de la fuerza centrífuga y padece en flexión las variaciones del factor de carga, es decir la conicidad.
De esta pieza depende igualmente, el buen alineamiento de las palas y el reglaje óptimo de las vibraciones verticales del rotor (Track o estela).
Todo ello impone una fabricación esmerada y una resistencia apropiada.
Tenemos que saber que la tracción por las palas bajo el efecto de la fuerza centrífuga equivale a 2 toneladas. Generalmente, nuestros porta palas en «AU4G» resisten, a mas de 10 toneladas de arrancada, lo que es de lejos, superior a las normas de resistencia, impuestas en aviación.
Algunos constructores se sirven de esta pieza, para poder variar el diámetro del rotor, ya que utilizan siempre palas de idéntica longitud.
El Autogiro Cap-17 El Prelanzador
El Autogiro Cap-17 El Prelanzador
Si los autogiros LA CIERVA tenían un sistema sofisticado de arranque del rotor, que permitía despegues a saltos, los primeros BENSEN carecían absolutamente de ello.
Hacía falta, arrancar el rotor manualmente y, rodar sobre unos cuantos cientos de metros, antes de que pudiera sustentar el autogiro. La idea de un motor de arranque se impone ya que es peligroso gesticular en pié, para lanzar el rotor tan próximo de la hélice.
El prelanzador a motor térmico.- Los primeros sistemas de arranque, utilizan la potencia desarrollada, por un pequeño motor térmico, similar a los utilizados hoy en día para desbrozar. Un embrague centrífugo con rueda libre, impulsa una pequeña polea en rotación la cual, a su vez, hace girar otra, tres veces mayor, solidaria de la cabeza rotor.
El Autogiro Cap-16 Cabeza Rotor
El Autogiro Cap-16 Cabeza Rotor
Esta pieza esencial es considerada como una de las partes «nobles» del autogiro. Su realización debe ser particularmente cuidada, ya que el menor defecto puede, no solo, alterar las cualidades de vuelo y ser fuente de vibraciones importantes, si no ser causa al cabo de cierto tiempo, de daños irreversibles para el conjunto del aparato.
Es, por lo tanto prudente, procurarse una cabeza rotor de revendedores especializados, antes que lanzarse, bajo el pretexto de economía, en tan delicada realización, excepto, si es tornero de profesión y posee el material adecuado.
Una cabeza rotor se compone de dos partes:
1ª) Una parte rotativa, solidaria del rotor.
2ª) Una parte fija, conectada a los mandos.
1ª) La parte rotativa:
Se compone de 4 piezas diferentes en «AU4G 2017»:
El Autogiro Cap- 15 El Empenaje Horizontal
El Autogiro Cap- 15 El Empenaje Horizontal
Defendido por algunos y criticado por otros, éste es seguramente, el elemento más controvertido del autogiro.
Sus detractores aseguran que no sirve para nada y lo suprimen con la certeza de tener razón, hasta el día en que, nuevamente lo adoptan, sin ningún motivo aparente.
Numerosos son, por otra parte, sus incondicionales que lo hacen demasiado pequeño o mal situado y, que se extrañan de su falta de eficacia.
Creemos, que su presencia es necesaria, siempre y cuando, sea concebido correctamente.
Sus dimensiones deben ser proporcionales a la superficie del disco rotor, (2 % ó 3 % de dicha superficie, o sea 0.60 a 0.90 m para un rotor de 6.20 m. de diámetro) y debe ser posicionado lo más atrás posible del aparato, con el objeto de amortiguar en cabeceo todo el carro, lo que le asegura una estabilidad longitudinal que el rotor sólo, no puede dar.
El Autogiro Cap-14 La Deriva de Dirección
El Autogiro Cap-14 La Deriva de Dirección
LA DERIVA DE DIRECCIÓN
Colocada, directamente en el flujo de la hélice, conviene que sea lo más rígida posible con el fin de evitar vibraciones excesivas. Es aconsejable asegurarla, por medio de escuadras, fijadas, sobre el empenaje horizontal, para que no se deforme en vuelo y haga inestable el autogiro.
En el caso de una deriva monobloque, asegurarse de su buena fijación y de su perfecta rigidez, pues en ese caso hace también las veces de timón de dirección.
La deriva tradicional, es solidaria, del timón de dirección, por el intermediario de bisagras metálicas. Para mayor seguridad, el número de estas bisagras, no debe ser inferior a tres y tienen que ser, de calidad anticorrosión así como los ejes, que además, no deben poder soltarse.
Lo mejor, es la calidad «aviación», pero es de lejos, lo más caro, mientras que en motonáutica, se encuentra un abanico de material similar, a un precio más asequible.
También por el intermediario de un almacén puede compulsar catálogos de proveedores, en los cuales vienen todas las características de sus suministros, con tipo de material empleado, peso, resistencia dimensiones, etc.
El Autogiro Cap-13 Mandos del Timón
El Autogiro Cap-13 Mandos del Timón
Cuando BENSEN, construyo su primer autogiro adoptó dos sistemas diferentes de mando de dirección:
1º) Un par de pedales, (Mandos del timón) fabricados con ángulo de 25 m/m en «AU4G» ensamblados por remaches y articulados en su parte inferior en un eje horizontal, accionan por medio de cables de acero, el timón de dirección. Su ángulo de dirección-se efectúa, en el mismo sentido que la orden dada, a los mandos, (Pie derecho = dirección a la derecha). Estos pedales, están fijados sobre el tubo quilla.
2º) Solidario de la rueda delantera, un mando estilo «manillar de bicicleta» permite efectuar, el ángulo de dirección, con los talones, como sobre un ULM pendular. El ángulo de dirección de la rueda es, esta vez, inverso, a la orden dada (Pie derecho = dirección izquierda).
Nadie puede explicar, las razones, de tal montaje, pero lo que sí es cierto, por experiencia, es que la utilización, de dos mandos invertidos, en el despegue o en el aterrizaje, puede perturbar al piloto.
El Autogiro Cap-12 La Hélice
El Autogiro Cap-12 La Hélice
La Hélice
Es la que asegura, la propulsión del autogiro. Impulsada en rotación, por el motor, transforma la potencia transmitida por este en fuerza motriz. Siempre se compone por lo menos, de dos palas, pero esa cantidad puede ser aumentada si ello es necesario. Todas las palas son solidarias del eje central el cual sirve, de punto de conexión, con el motor. Las palas son diseñadas, según un perfil aerodinámico muy especifico, enroscadas al revés, equilibradas y calzadas a un cierto ángulo de paso.
Con blindaje metálico (a veces un Scotch especial), protege a menudo. el borde de ataque, de gravilla u otros cuerpos extraños, que puedan ser aspirados y, son cuidadosamente equilibradas, en estática y dinámica, para limitar las vibraciones.
Las hélices pueden ser de madera talladas en la masa o en láminas encoladas. Otras, están constituidas, de un cubo metálico y palas de madera, aluminio o también de resina, u otros materiales compuestos. En este caso su paso puede ser regulado eh tierra, aflojando el cubo y moviendo la pala alrededor de su eje longitudinal. Son las hélices llamadas «a calado variable» o «a paso regulable en tierra».
El Autogiro Cap-11 El reductor
El Autogiro Cap-11 El reductor
Es obligatorio, para poder obtener el régimen óptimo de la hélice en función del motor adaptado ya que su peso es a tener en cuenta para el cálculo de la potencia necesaria para el vuelo, sin omitir el hecho de que dilapida, parte de la potencia transmitida por la hélice. Existen dos tipos:
-El reductor a correas.
-El reductor mecánico.
El reductor a correas.
Su nacimiento corresponde con el del ULM, época en la cual algunos motores ligeros son desviados de su función inicial para encontrarse con más o menos suerte entre cielo y tierra. Se trata de adaptar correas dentadas, planas o trapezoidales impulsadas por poleas de aluminio o de metal.
La dimensión de estas poleas, está sometida, a la relación, con la reducción deseada y la potencia transmitida. En todo caso, un sistema de ajuste, de la tensión de las correas es necesario.
Este sistema, ofrece la ventaja, de hacer oficio de amortiguador del par, lo que prolonga la vida del motor ya que en caso de choque de la hélice, la rotura de la correa o correas, evita daños mayores en el cigüeñal.