Articulo de interes
Turbinas
LA TURBINA KJ-66
Es imposible hablar de turbinas actuales sin hacer un paréntesis para referirnos a la KJ-66.
Actualmente todas las turbinas comerciales de calidad contrastada son KJ-66 con la adaptación de pequeñas modificaciones. JET-CAT, RAM, SIMJET, BAIRD, BEHOTEC, por nombrar las más famosas, son turbinas derivadas de la KJ-66. Todas equipan o han equipado elementos de la KJ-66 suministrados por Jesús Artes.
Por supuesto que existen excepciones. Una de éstas es la turbina AMT que tiene su propio diseño y un funcionamiento impecable.
En esta sección te mostraremos todo sobre las turbinas y como hacerte una tu mismo !!!
Como es que funciona la turbina
EL COMPRESOR
Esta ubicado en la sección frontal de la turbina y es el elemento por el cual se introduce en forma forzada el aire desde el exterior. Esta pieza por la disposición de sus aletas permite que el flujo sea "aspirado" hacia el interior de la turbina Describiremos los dos tipos mas comunes que podríamos utilizar en un aeromodelo.
Axial:
Rara vez utilizado en los aeromodelos por su alto costo de fabricación. Como se deduce por el nombre, el aire ingresa por el centro del compresor en el sentido longitudinal de eje, de allí que se lo conozca como axial.
Centrifugo:
Al igual que en el axial el flujo de aire es aspirado hacia el interior en el sentido axial, pero por la disposición de los alabes, se lo deriva hacia el contorno de la rueda del compresor. Es mas pesado que un axial, pero da buenos resultados en aeromodelismo
GUIA DEL EJE
Como se deduce fácilmente por el nombre consiste en un tubo por el cual pasa el eje. Este va montado sobre rulemanes, que de acuerdo al uso actual y por la sencilla razón de la cantidad de RPM (Revoluciones Por Minuto), serán de tipo sin blindaje y con rodamientos cerámicos.
Por un extremo se lo fija al Difusor y por el otro asomara el eje a través del EGV, donde se fija la rueda de la turbina.
DIFUSOR:
Como lo explicáramos en la descripción del compresor centrífugo, es el encargado de dirigir el flujo del aire hacia el interior pero no a través del eje sino hacia la cámara de combustión. Aumenta la presión del aire entrante y evita que se apague la flama, por entrada de flujo directo.
DISCO DE TURBINA:
De esta rueda con paletas, llamados álabes, toma generalmente el nombre todo el conjunto motor. La turbina o rueda de turbina, consiste en un disco metálico que como se aprecia en la foto posee una cantidad de álabes, orientados y perfilados específicamente. Cumple la función de tomar el aire caliente interior y dirigirlo al exterior, generando el movimiento que a través del eje permite el giro continuo del compresor. Una vez que logramos hacer girar el compresor en el momento del arranque, la turbina se encargará de mantener el giro constante. Es una pieza sometida a mucho esfuerzo y a altas temperaturas. Se recomienda utilizar piezas de Iconel
LOS ALABES DE UNA TURBINA
Como lo dijimos anteriormente, son las paletas que rodean al disco de la turbina. Son perfiladas y diseñadas para cumplir específicamente el rol de extracción del flujo de aire caliente desde el interior. Deben soportar una exposición constante a temperaturas del orden de los 600 Cº y a las cargas generadas por un altísima cantidad de RPM. De allí que se aconseje utilizar aleaciones livianas pero de alta resistencia a la tracción y a la temperatura. Las mejores son las de Inconel, pero se ha tenido éxito con alguna hechas caseramente en acero inoxidable.
TIPOS DE DISCO DE TURBINA:
Los axiales:
Son los que mejores resultados no dan en relación peso potencia de empuje, pero se corre el riesgo de exceder su capacidad de esfuerzo estructural y podrían desintegrarse.
Usted podría fabricar su propia rueda de turbina, tanto con herramientas comunes como con sofisticadas maquinas CNC (Control Numérico Computarizado). Todo dependerá de la paciencia que ponga en hacerla. También se ha tenido éxito haciéndolas con metales blandos y modelables fácilmente, para luego crear moldes mediante el proceso de "cera perdida", posteriormente se les dará la terminación requerida mediante procesos como electro erosión o fresado CNC.
Las radiales:
Se los considera históricos y fueron los que en principio utilizaron quienes desarrollaron las actuales turbinas comerciales. Aún hoy día algunos que recién se inician en la construcción casera los emplean. Son muy robustos y pesados y los puede obtener fácilmente en casa de repuestos para turbo cargadores diesel automotrices. De igual forma podría obtener el compresor, pero no se los recomendamos, crean un conjunto de por si bastante pesado.
CÁMARA DE COMBUSTIÓN:
Es una de las partes mas criticas de las turbinas de aeromodelismo, el diseño es fundamental para el buen funcionamiento de todo el conjunto motriz. Se debe estudiar en detalle su longitud como la cantidad de orificios y el diámetro de los mismos.
Existen varias formas de funcionamiento de las cámaras de combustión. Todas básicamente respetan el principio del precalentado del Kerosene (combustible) en algunos modelos esto se logra con una serpentina enrollada en el interior de la cámara, otros usan unos tubos en forma de "J" en la tapa frontal de la cámara en cuyo interior se inyecta el combustible aunque actualmente el método más usado es el que utiliza unos tubos vaporizadores que cruzan la cámara desde atrás hacia adelante inyectándose el kerosén en el extremo posterior de la cámara de combustión. Estos tubos vaporizadores también son relazados en aleaciones livianas y resistentes a las altas temperaturas
EL NGV O EGV
Es el opuesto del difusor. Toma el aire caliente proveniente de la cámara de combustión y lo redirige directamente hacia la rueda de la turbina. Es una pieza que también está expuesta a las altas temperaturas. Se obtienen muy buenas caseramente con acero inoxidable, los álabes que posee también están perfilados y su disposición debe hacerse con sumo cuidado para que mantengan una constante presión interior. Se lo puede fabricar por el proceso de "cera perdida".
LA TOBERA DE ESCAPE:
Para favorecer el constante flujo del aire en el interior de la turbina y poder direccionar efectivamente el aire proveniente de la rueda de la turbina, se utiliza un aditamento cónico. Esta tobera de escape aumenta considerablemente el empuje de nuestro motor. Tenga en cuenta que al colocarle un bifurcador en "Y", para obtener salida hacia dos escapes en un modelo de Jet, se pierde parte de ese empuje.
ADVERTENCIA: Si decides construir una turbina, partiendo de los planos que se obtienen en la red y construir tu mismo todas las partes, toma los debidos recaudos tanto en lo referente al balanceo de cada pieza móvil como a las medidas de seguridad.
En pocos días más tendremos todas las partes para que construyas tu propia turbina. Consulta esta sección regularmente!!!!!!!
LOS AEROMODELOS – NIVEL DE VUELO
Cuando estamos aprendiendo a volar aviones de radio control, normalmente, lo hacemos con un aeromodelo entrenador de ala alta y bastante estable. Si lo hacemos así tendremos grandes posibilidades de éxito. Si intentamos aprender con un acrobático el fracaso está asegurado. Cuando se trata de iniciarse a los aviones de turbina esta regla se acentúa. Todos los aviones, entrenadores o maquetas, que equipen una turbina soportan un gran peso y con ello una carga alar considerable. Esto se traduce en que cuando volamos estos aviones las inercias son fuertes y nos tenemos que habituar a las mismas. Para ello aconsejo a todos los que se quieran iniciarse en las turbinas que sean humildes, no empiecen la casa por la ventana y que como primer modelo opten por un entrenador de turbina.
¿Qué nivel de vuelo debo tener para volar un avión de turbina?
Si vuelas con normalidad un acrobático con motor 61 tipo Calypso o Fivol no tendrás pegas para adaptarte a los entrenadores de turbina, una vez hayas superado las sensaciones diferentes en el manejo del gas, velocidad e inercias y porque no decirlo, el miedo. Olvídate en principio de las maquetas. Si a las dificultades expuestas anteriormente le añades la dificultad del vuelo de algún caza actual lo tienes crudo. Si has volado decentemente un avión Ducted-Fan la transición a la turbina no tiene que presentar normalmente ningún problema.
Como ejemplo, un compañero de nuestro club Sebastián Tizon, voló durante todo un verano un Calypso equipado de un OS91 FX y no tuvo ningún problema a la hora de adaptarse al vuelo del Five que ahora domina.
Os propongo una serie de aviones que considero ideales para realizar esta transición entre los diferentes aviones de turbina
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1º Entrenadores: Heinkel Salamander (Opcional, puedes saltarte este paso)
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2º Entrenadores avanzados: Kangaroo, Five-Jet o Hot Spot (Cualquiera de los tres)
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3º Maquetas o semi-maquetas: P-80, T-33, F-15, Rafale, o Sabre (Recomiendo personalmente el F-15 de P. Avonds)
LAS TURBINAS – OTROS MODELOS
Disponemos de dos opciones a la hora de equipar una turbina a nuestro modelo. La primera es montarla desde un Kit. La segunda es adquirir cualquier turbina comercial. Actualmente no hay mucha diferencia entre el precio de una montada y la de un kit. Si tu elección es la de montar un kit ten presente que puedes tener dudas a la hora de ensamblarla por lo que te recomiendo tener línea directa con el fabricante. Asegúrate de que dispones de todas las herramientas necesarias para su montaje.
Debemos tener en cuenta que cualquier turbina, sea de la marca que sea, va a necesitar de un mantenimiento y es susceptible de sufrir alguna avería. Por lo que también debes tener presente el lugar geográfico donde radica el servicio técnico. (Tiempo de espera, portes, aduanas, etc.)
Te recomiendo, personalmente, que te olvides de los kits y compres la turbina montada y probada en su totalidad.
Que turbina compro?
Si vives en España, la opción parece clara. La última versión de la KJ-66 (V2001) no tiene nada que envidiar a cualquiera de las turbinas comerciales actuales. Esta turbina la puedes adquirir montada o en kit. Si comparas los precios de las turbinas actuales es la que guarda la mejor relación precio/calidad de todo el mercado.
Otra marca de turbinas que te recomiendo es la AMT. Es la más cara de todas las turbinas comerciales pero tiene un funcionamiento impecable.
Por último una variante de la KJ66, la Jet-Cat es también una gran turbina de una calidad y funcionamiento contrastado.
Todas estas afirmaciones están basadas en lo que he podido observar en diferentes reuniones internacionales como el Top-Gun Británico, Mallorca Jets, Bickley Jets, y AMT Jet Meeting de Alemania.
EL EMPUJE
Un factor importante a la hora de comprar una turbina es saber que empuje es capaz de desarrollar con el fin de adaptarla a tu modelo.
Si la turbina da un empuje de 8 kilogramos puedes volar perfectamente un modelo que pese entre 10 y 11 kilos en orden de vuelo.
Es decir que el peso del avión en vuelo puede ser entre un 30 y un 40% mayor al empuje que desarrolla teóricamente la turbina.
He tenido en cuenta para lo expuesto anteriormente los siguientes factores:
1º Los fabricantes, a veces, dan un empuje máximo que no se corresponde al 100% con la realidad (estrategias comerciales)
2º El hecho de adaptar un conducto de escape (bifurcado por ejemplo) restará potencia a la turbina en la mayoría de casos.
No es recomendable mantener una relación 1:1 entre el empuje y el peso total del avión es decir no equipar una turbina de 8 kilos de empuje a un avión que pese 8 kilos a no ser que quieras batir un record de velocidad o montarte un misil.
LA SEGURIDAD
Un aeromodelo propulsado a turbina puede desarrollar unas velocidades espeluznantes superiores a 350 Km/h. Si a esto le añades un peso del modelo, que oscila normalmente, desde los 6 a los 20 kilos te darás cuenta de lo peligroso que puede ser un avión de estas características. Si tienes pensado realizar un avión propulsado a turbina debes tener muy presente lo que te detallo a continuación:
Los mandos no pueden tener holguras, las bisagras deben ser grandes y de calidad. Coloca por lo menos cuatro bisagras por elemento móvil. Pega las bisagras con epoxi y asegúralas con alfileres.
Utiliza links de tres mm de diámetro y horns reforzados y seguros. (Utiliza accesorios destinados a aviones a ¼ de escala). Con esto evitarás en gran medida el temido flutter.
Las alas deben ser laminadas en fibra más epoxi por lo menos en los tres primeros cuartos de su envergadura.
Los servos deben ser de calidad, con rodamientos y tener un torque importante superior o igual a 5,5 Kg/cm2 en alerones, timones de profundidad, dirección y flaps.
Utiliza baterías en el receptor superiores en capacidad a 750 mah y opcionalmente con cinco elementos. (Si utilizas baterías de cinco elementos es recomendable también disponer de un regulador electrónico, de la casa Robbe por ejemplo, con el fin de no sobrepasar los 6 voltios en punta de corriente)
Coloca un interruptor de buena calidad. (Muy importante)
La bomba de combustible, el regulador de la turbina (FADEC, ECU, etc.) deben estár alejados lo más posible de receptor y antena.
Saca la antena por el exterior del fuselaje y sujétala bien, ojo con el calor de los gases de escape. Utiliza anillos de ferrita en las prolongaciones de los cables.
Si empleas receptores PCM no dejes el Faisafe en "hold" prográmalo de manera que te corte el motor o te lo deje en ralentí en cualquier interferencia.
Si utilizas un avión rápido emplea el mando de gas con moderación. No te puedes imaginar lo rápido que pierdes de vista un avión a estas velocidades.
En los primeros vuelos haz los giros suaves y con un gran radio, notarás que debido a las inercias tienes que emplear más la profundidad en los giros que en los aviones normales.
Los aviones rápidos necesitan a gran velocidad poco movimiento de los mandos pero a baja velocidad, principalmente en el aterrizaje a la hora de la recogida final, también necesitan bastante ángulo. Te recomiendo utilices el exponencial de tu radio (-30 o –40 %) en alerones, profundidad y dirección de manera que en los primeros movimientos de stick tengas una respuesta menor de los mandos y cerca de los topes de la palanca un movimiento mayor.
Las pasadas a grandes velocidades debes hacerlas en vuelo nivelado procurando evitar tirones fuertes en los mandos si no quieres tener problemas muy serios de flutter.
En general, se fino con los sticks, no vueles a palancazos.
Ten siempre al lado de tu avión un extintor de CO2 a punto por si tienes un arranque "caliente" de la turbina.
Deja el teléfono móvil en la caja de vuelo, o alejada del emisor con esto te evitarás señales parásitas (RF) que ocasionalmente pueden afectar al emisor o tentaciones de compañeros bromistas.
Por último, ojalá no lo tengas que utilizar nunca, ten a mano el número de teléfono de los bomberos.
EPÍLOGO
Sé a ciencia cierta que se nos cataloga a los practicantes de Turbinas como gente elitista o de mucho dinero. Nunca más lejos de la realidad. Quizás ahora sea el apartado del R.C. en la que sea la inversión inicial más cara. Pero no mucho más de la que tienen que realizar aeromodelistas que están practicando F3AX, otros grandes modelos o simplemente "helicopteristas" de gran nivel.
El caso más reciente es el de un señor que me comentaba lo caras que eran las turbinas cuando él se había gastado en un ordenador portátil bastante más que el precio de una buena turbina comercial.
El valor de las turbinas hace una serie de años que está estabilizado. Cada día hay más modelos comerciales y esto a la larga mejorará su precio. Que se desengañe el que piense que solo es necesario el dinero para practicar esta especialidad.
