quarta-feira, 26 de março de 2014
Para quem não entende nada de aeromodelismo elétrico. As primeiras noções
Esse artigo é para quem não entende nada de aeromodelismo e está se dispondo a iniciar a prática do hobby.
Vamos dividir o assunto em oito partes: aeromodelo, motor, speed control, bateria, carregador de bateria, conectores, rádio e acessórios.
Antes, porém, vamos esclarecer duas indagações bastante frequentes de pessoas interessadas em iniciar-se no aeromodelismo: qual a distância que o transmissor mantém o avião sobre controle e qual a velocidade do aeromodelo?
O rádio mantém o controle do aeromodelo a uma distância de até 2.000 metros (mas há rádios diversos no mercado que operam com distância menores, o que não é problema pois que normalmente não se voa com o aeromodelo a uma distância maior que 400 metros). Em outras palavras, o aeromodelo é capaz de alcançar e atravessar as nuvens. Quanto a velocidade, os aviões elétricos para iniciantes (trainers) atinge velocidade um pouco superiores a 70 km/h. Os mais velozes são os jatos que ultrapassam os 400 km/h.
Os aeromodelos podem ser asa alta, asa média ou asa baixa. As asas podem ser simétricas ou assimétricas. Pode ser grandes ou pequenos. Com a fuselagem construída depron, em madeira balsa, compensado ou fibra de vidro. Com a asa feita com nervuras de balsa (estrutural) ou com isopor chapeado.
Os motores são de variadas potências, desde os de menos de 100 watts até os de mais de 1.000 watts (watts = volts x ampéres). Atualmente os motores elétricos mais usados são os chamados brushless, o que significa que não possuem escovas. Isso confere a eles menos perda de energia, melhor aproveitamento da carga da bateria, são motores mais eficientes.
Os rádios são constituídos pelo conjunto transmissor, receptor, cristais, servos e baterias do transmissor e do receptor. Possuem de dois a dez canais e são de frequência FM, PCM ou sistema 2.4.
Confuso, não é? Pois bem, vamos examinar esse palavreado todo e ao final veremos que a coisa é bastante simples.
O Aeromodelo
Aeromodelos asa alta são aqueles cuja asa fica acima da fuselagem. Pelo fato de possuírem a tendência de ficarem “em pé” quando se larga todos os comandos são os mais recomendados para quem quer se iniciar no aeromodelismo, muito embora, como explicaremos adiante, não basta o avião ser asa alta para ser um bom trainer (aeromodelo treinador para iniciantes), é necessário que possua mais algumas características.
Asas simétricas são aquelas cujo bordo inferior possui o mesmo perfil do bordo superior, ou seja, quando essa asa é vista de lado (em um corte transversal), o perfil do bordo debaixo é igual ao do bordo de cima. Com esse perfil a asa puxa para cima com a mesma força que puxa para baixo e por essa razão é a asa utilizada e aeromodelos (e aviões reais) acrobáticos e aqueles feitos para andar em altas velocidades.
Asas assimétricas são aquelas em que a curvatura (o perfil) em cima é distinta da curvatura em baixo. Ou a parte de cima tem mais curvatura ou a de cima possui curvatura e a parte de baixo é completamente reta.
A asa assimétrica é a asa ideal para o aeromodelo trainer. Isso pela razão de que essa asa possui grande sustentação possibilitando assim o vôo bem lento, o vôo ideal para quem está iniciando. Você sabe porque esse tipo de asa possui mais sustentação? Bom, aí entramos em uma das noções mais básicas e elementares da teoria aerodinâmica. A explicação do porque a asas voam. Explicando rapidamente e para não teorizar muito (esse assunto é examinado na Lição Perfis de Asa em http://www.hobbys.com.br/licoes.htm ): como a asa é curva em cima as moléculas de ar que passam por cima da asa se distanciam mais que as que passam por baixo da asa (porque o caminho percorrido por elas é maior, as de cima fazem uma curva e as de baixo passam reto ou por uma curva menor) e assim acontecendo, a pressão do ar em cima da asa é menor (o ar possui menos massa porque as moléculas estão mais distantes) que a pressão embaixo da asa. Essa diferença de pressão faz com que a asa seja puxada para cima, por isso ela voa e por isso esse tipo de asa sustenta muito mais que outros tipos.
Quanto ao tamanho os aeromodelos podem ser de diversos tamanhos. Há os indoor, bem pequenos, com menos de 100 gramas de peso total (incluindo motor, bateria, etc…), que são apropriados para voar dentro de ginásios, onde não há qualquer vento. A seguir vem os Slowflyers e os Parkflyers. São aeromodelos que chegam até 500 gramas. Os Slowflyers são aeromodelos para vôo bem lento. Normalmente é acoplada um sistema de Redução no motor para reduzir o giro da hélice. Os mais comuns e os mais populares no aeromodelismo elétrico são os chamados Parkflyers. A primeira razão da popularidade dos Parkflyers está em que dá para voar com eles em parques (desde que não haja pessoas debaixo desses aviões, pois que dependendo de seu peso e velocidade eles também podem oferecer riscos). A segunda, é principal razão, é que eles são os mais baratos. Aeromodelos pequenos exigem motores mínimos, micro-servos, tudo mínimo, e esse material custa caro. Aeromodelos elétricos grandes, com mais de 500 ou 600 gramas também são bem mais caros pois que exigem motores mais potentes, baterias maiores, etc… Quando se trata de comprar um aeromodelo grande, os aeromodelos movidos com motor a combustão acabam saindo bem mais em conta. Em um futuro próximo isso mudará, pois que a tendência mundial é a de cada vez mais utilizar-se a eletricidade como energia. No setor dos elétricos há também os chamados aeromodelos Shockflyers. São aeromodelos dotados de motores mais potentes que os Parkflyers e que se prestam para todo o tipo de acrobacia. Não são necessariamente grandes ou pesado, posto que podem ser inclusive construídos com depron (material semelhante ao isopor).
Aeromodelo indoor.
A fuselagem dos aeromodelos pode ser construída com depron, varetas de balsa, com uma lâmina de compensado (bem fina no caso dos elétricos). A fibra de vidro não tem sido utilizada nos elétricos por ser pesada (isso também mudará com o tempo).
Os aeromodelos construídos em depron e em varetas de balsa (estruturais) são os mais leves. Os construídos com finas lâminas de compensado nas laterais da fuselagem são um pouco mais pesados. Seja qual for o método de construção, não há aeromodelo que após um tombo e algumas quebras não possa ser todo ele reconstruído (e aqui uma diferença fundamental desses aeromodelos ditos “profissionais” em relação aos aeromodelos do tipo “brinquedo”, esses últimos aeromodelinhos importados muito baratos, mas que acabam custando muito caros, pois diante da menor pancada eles não tem volta, nem no que diz respeito ao aeromodelo propriamente dito nem no que diz respeito a seus componentes eletrônicos que não possuem peças de reposição no mercado).
Alberto Motta e um Kit em Depron
Os aeromodelos construídos com a asa de nervuras de balsa precisam ser necessariamente entelados (recobertos com um material plástico que pode ser vinil ou plástico termo-adesivo importado). Os construídos em depron não precisam ser entelados. No caso deles, entelar ou não é apenas questão de estética.
Imagem da estrutura de um aeromodelo com fuselagem de compensado e asa nervurada.
A asa pode ser feita com nervuras de balsa (asa estrutural) ou com isopor.
Qual o tipo de construção que se recomenda ao iniciante? Qualquer tipo. O importante é que o aeromodelo seja leve, possibilitando assim o vôo a baixa velocidade. O aeromodelo que recomendamos é ou EletricTrainer (clique) ou o Ugly Stick (clique) . Por várias razões: (1) possuem bastante sustentação, possibilitando assim o vôo lento; (2) diante de quedas podem ser facilmente consertados com cola (3) possuem todas peças de reposição; (4) damos toda a assessoria tanto para a construção do kit como para a instalação do motor, speed, bateria e rádio; (5) os aeromodelos tem diversas imagens e fotos explicativas disponíveis na Net; (6) custa menos da metade do preço dos importados; (7) a razão de planeio e sustentação deles é praticamente imbatível.
O motor
Os motores atuais utilizados em aeromodelismo elétricos são Brushless, ou seja, não possuem escovas. São motores muito eficientes e que perdem muito pouco energia, poupando dessa maneira a carga da bateria.
Componentes de um aeromodelo elétrico
A Potência do motor elétrico é medida em Watts. Potência (Watts) é igual a Tensão (Volts) multiplicada pela Corrente (Amperagem). Você vai precisar decorar a fórmula abaixo, ou nunca progredirá em seus conhecimentos de aeromodelismo elétrico:
WATTS = VOLTS X AMPERES
Dessa forma, um motor de 120 Watts significa que ele é capaz de operar com 10 Volts e com 12 Ampéres. Essa é a potência máxima dele. Não quer dizer, que pouco acelerado, ele não possa ficar operando com 10 Volts e apenas 6 ou menos.
Da fórmula acima resultam duas outras:
VOLTS = WATTS / AMPERES
AMPERES = WATTS / VOLTS
Vejamos como são importantes essas fórmulas. Você tem a informação de que seu motor tem 100 Watts de potência. Você vai utilizar ele com um Pack de baterias de 11 Volts. Você precisa determinar quantos Ampéres ele vai gastar usando máxima aceleração. Ora:
AMPÉRES = WATTS / VOLTS, logo, AMPÉRES = 100/11 = 9,09 Amperes
Se ele vai gastar 9,09 Amperes você já tem um dado importantíssimo para determinar com quantos Ampéres/h deverá ser a bateria necessária para ele.
As vezes o motor não informa quantos Watts tem, mas diz qual sua Amperagem. A voltagem você já saberá (conforme ensinaremos adiante) e daí, com a fórmula, você poderá calcular quantos Watts tem o motor.
E por que é importante descobrir quantos Watts tem um motor? Porque você precisa saber se um motor serve para um aeromodelo determinado. Como regra geral, o cálculo é o seguinte: para aeromodelos treinadores você precisa de 20 Watts para cada 100 gramas. Se seu aeromodelo treinador possuir 400 gramas (com tudo nele, bateria, motor, receptor, servos, etc…), ele precisará de um motor de 80 Watts. Aeromodelos Slowflyers precisam de menos Watts para cada 100 gramas, uns 15 Watts digamos. Já o aeromodelo esporte, acrobático ou para vôos mais rápidos precisa de uns 25 Watts para cada 100 gramas. Aeromodelos 3-D (aqueles para fazer Torque-Roll) necessitam de até 30 ou 40 Watts por 100 gramas.
Do Manual do Ugly Stick:
Coloque o adaptador de hélice no eixo do motor. Aperte os dois parafusos. Coloque o elástico preso aos parafusos superior e inferior. Introduza a hélice entre os elásticos até seu centro chegar no eixo do motor.
A finalidade deste adaptador e deste elástico é a de que na aterrisagem o hélice não quebre batendo na chão.
Ver o Manual na página:
http://www.hobbys.com.br/manual_ugly.htm
Com que motor se deve iniciar? Recomendamos um motor na faixa dos 100 Watts, o qual será suficiente para um treinador Parkflyer na faixa de umas 400 ou 500 gramas. O Speed, a bateria e os servos para esse motor são os mais baratos e quem está iniciando não deve entrar gastando muito, pois que pode a vir a não gostar do hobby.
Vamos deixar os Slowflyers, Shockflyers e os aeromodelos maiores para uma segunda fase. Inicia-se pelo que sai mais em conta.
Quanto às fórmulas acima que enunciamos, se você não entendeu elas ainda completamente, isso é perfeitamente normal, pois que é seu primeiro contato com o aeromodelismo elétrico. Vamos com calma, após ler todo esse texto, pense com calma sobre elas, aos poucos você vai entender. Na verdade você só vai entender elas completamente e tê-las gravadas depois que estiver praticando o aeromodelismo. Absorve-se os conhecimentos de aeromodelismo aos poucos, não só com a teoria, mas sempre com a complementação da prática.
Outra medida relativa aos motores são os KV. Um motor 1300 KV significa que seu eixo gira 1300 voltas por minuto por cada volt. Motores com menos de 1000 KV são utilizados em Slowflyers. Com 1000 a 1500 KV em Parkflyers. Com mais de 2.000 KV em aeromodelos Pylon. Com mais de 3.000 KV em helicópteros. Quanto maior a rotação do motor, menor deve ser o comprimento do hélice.
Para o caso de conversão do glow para elétricos, veja as duas tabelas abaixo, colaboração , verdadeira bíblia do aeromodelismo elétrico no Brasil:
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Glow 2t Peso Área C. Allar Potência Estator kv LiPO Motores elétricos
(g) (m2) (g/dm2) (W)
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0.049 500 18 27 125 2210 1200 3s Emax 2210, KD 22-10 TP 2410, AXI 2212
0.10 800 22 36 200 2215 1100 3s Emax 2215-20, KD 22-15, AXI 2217
0.15 1000 24 42 275 2810 1000 3s Emax 2810, TR 35-30, TP 2908, AXI 2808
0.20 1400 29 48 350 2815 900 3s Emax 2815, TR 35-36, TP 2915, AXI 2814
0.25 1600 32 50 400 2820 900 3s Emax 2820, TR 35-42, AXI 2820
0.32 1800 35 51 450 2820 900 4s Emax 2820, TR 35-42, AXI 2820
0.40 2000 37 54 500 2826 850 4s Emax 2826, TR 35-48, AXI 2826
0.46 2500 42 57 625 3520 700 5s TR 42-50, TP 3520, AXI 3520
0.52 2800 46 60 700 4020 600 5s TR 50-55, TP 4120, KD 50-12S, AXI 4120
0.60 3300 52 63 825 4020 500 6s Emax 4020, TR 50-55, TP 4120, AXI 4120
0.90 4200 64 68 1050 4030 400 8s Emax 4030, TR 50-65, TP 4130, AXI 4130
1.20 5600 76 74 1400 5320 280 9s Emax 5335, TR 50-65, HXT 63-64, AXI 5320
1.60 7000 80 87 1750 5330 230 10s Emax 5335, HXT 63-64, AXI 5330
2.20 9000 90 100 2250 5345 180 11s TR 80-100, AXI 5345
3.00 12000 100 120 3000 7055 130 12s TR 80-100, AXI 5360
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Configurações testadas:
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Motor Bateria Hélice Consumo Potência Rotação Velocidade Empuxo
(mAh) (A) (W) (rpm) (km/h) (kg)
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Glow 0.25 2t
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Emax 2820-07 920kv LiPO 4s 2500 APC 10 x 5E 27 400 11100 85 1.7
Emax 2820-07 920kv LiFE 4s 2300 APC 12 x 6E 34 370 7900 72 1.7
TR 35-42 1000kv LiPO 3s 3000 TR 10 x 7 35 380 – - -
AXI 2826/12 LiPO 3S APC 12 x 8E 29 300 – - -
MT W35 C2 LiPO 3S APC 9 x 6E 33 350 – - -
MT-W35-D3 LiPO 3S 4270 APC 10 X 8E 39 420 10600 – -
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Glow 0.40 2t
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TR SK 3548 1100kv A123 4s 4600 APC 11 x 7E 47 550 9600 100 1.9
TR SK 3548 900kv A123 5s 2300 APC 12 x 6E 40 580 9100 83 2.2
TR 4250 700kv A123 5s 2300 APC 12 x 8E 39 566 8400 102 2.0
AXI 2826-12 LiPO 4s APC 11 x 5,5E 43 620 – - -
MT W35 E2 LiPO 4s APC 11 x 5,5E 43 620 – - -
Emax 2820-07 920kv LiPO 4s 2500 APC 11 x 5,5E 40 560 10500 88 2.0
Hyperion Z3025-08 LiPo 4S 4100 MA 10 X 6 40 560 13000 – -
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Glow 0.46 2t
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TP 3520-6 700kv LiPO 5s 4000 10,5 x 7 – - – - -
TP 3520-7 600kv A123 6s 2300 APC 12 x 6E 31 560 9700 87 2.7
TR 42-60 500kv A123 7s 2300 APC 12 x 6E 25 500 8900 82 2.1
TR eD 4030 380kv A123 8s 2300 APC 13 x 8E 20 500 7800 94 2.2
KD 50-12s 620kv A123 6s 2300 APC 12 x 8E 35 609 9000 110 2.2
TR 50-55 400kv A123 7s 2300 APC 12 x 8E 32 580 8600 105 2.1
=====================================================================================================
Glow 0.52 2t
=====================================================================================================
TR 42-60 500kv A123 7s 2300 APC 13 x 6,5E 34 690 8100 80 2.2
TR 50-55 400kv LiPO 6s 3200 APC 14 x 7st 30 680 – - -
TR 50-55 400kv A123 7s 2300 APC 14 x 7E 37 740 8000 85 2.5
KD 50-12s 620kv A123 6s 2300 APC 13 x 6,5E 38 650 8600 85 2.5
TR SK 4260 A123 6s 2300 APC 13 x 6.5E 37 662 8500 85 2.4
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Glow 0.60 2t
=====================================================================================================
Hyperion Z4020-08 LiPO 4S 5000 MA 11 X 6 60 840 12000 – -
Hyperion Z4020-08 LiPO 4S 4450 JXF 11 X 8 62 870 11600 – -
Rimfire 42-60-800 LiPO 4S 4450 MA 12 X 8Tri 57 800 8500 – -
TR SK 4260 500kv A123 7s 2300 APC 12 x 6E 37 792 10200 94 2.8
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Glow 0.90 2t
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TR 50-55 400kv LiPO 6s APC 13 x 10E 43 930 – - -
MT W50 F2 LiPO 6s APC 12 x 8E 48 1000 – - -
MT W50 F2 LiPO 6S APC 13 x 6,5E 54 1100 – - -
MT W50 F2 LiPO 6S APC 12 x 10E 58 1200 – - -
TR eD 4030 380kv A123 10s 2300 APC 13 x 8E 30 900 9000 110 3.1
TR SK 4260 500kv A123 7s 2300 APC 13 x 6,5E 49 1000 9500 94 3.0
=====================================================================================================
Glow 1.20 2t / 26cc gas
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AXI 5320/28 LiPO 10s APC 18 x 12 58 2000 – - -
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Conversões glow/elétrico:
O Speed Control
Três fios saem do motor brushless (ele é trifásico) e são conectados ao Speed Control. Dois fios vem da Bateria e são conectados ao Speed Control. Três pequenos fiozinhos emendados uns nos outros saem do Speed Control e são conectados no canal 3 do Receptor. Veja, o Speed é o cérebro do aeromodelo.
O negócio é simples e funciona assim: a bateria envia carga para o Speed. Parte dessa carga o Speed envia para o motor. Outra parte envia para o receptor. O receptor, por sua vez, envia mensagens ao Speed ordenando que este acelere ou desacelere o motor.
Então, o Speed, além de funcionar como um acelerador (nos aeromodelos a combustão essa função é exercida por um servo) ele é um distribuidor de energia elétrica. O receptor não precisa de uma bateria própria só para ele (o que importaria em mais peso no aeromodelo). O Speed divide a energia entre o motor e o receptor. Para o receptor, o Speed envia 4,8 Volts e para o motor envia ou 7,4 Volts ou 11, Volts (isso vai variar em função de se tratar de um Pack de baterias de duas ou três células, mas isso veremos adiante). Essa atribuição do Speed de distribuir diferentes Tensões (Volts) entre o motor e o receptor chama-se função BEC.
Do Manual do Ugly Stick:
Conecte o fio que sai do servo do leme no canal 1 do receptor e o que sai do servo do profundor no canal 2.
Observe como ficou o esquema geral:
- os três fios que saem do motor conectam os três fios do Speed
- os dois fios que saem do Speed conectam os dois fios da bateria
- o fio tríplice que sai do Speed conecta o canal 3 do receptor (esse fio alimenta com energia o receptor e ao mesmo tempo transmite mensagens ao acelerador do speed)
- o fio que sai do servo do leme está conectado ao canal 1 do receptor
- o fio que sai do servo do profundor está conectado ao canal 2 do receptor
Do Manual do Ugly Stick:
Veja como fica tudo dentro da fuselagem do aeromodelo. A bateria vai na frente para fazer peso. O CG (Centro de Gravidade), com essa distribuição, deverá ficar na asa a 1/3 contando do bordo de ataque para o bordo de fuga, ou seja, deverá ficar na parte mais espessa da asa.
Uma outra função que a grande maioria dos Speeds dispõe, mesmo os mais simples, é a função AUTO-CUT-OFF. Imagina que você está com seu aeromodelo lá no auto e termina a carga da bateria. O que acontece? O motor pára de funcionar e o aeromodelo não obedece mais aos comandos? Errado. O motor pára de funcionar, certo, mas você ainda terá os comandos do aeromodelo (leme, profundor e ailerons) e poderá vir com o motor desligado tranquilamente planando para o pouso. É que o sistema AUTO-CUT-OFF do Speed quando percebe que a carga da bateria está em níveis baixos, ele corta o fornecimento de carga para o motor, mantendo o envio de carga para o receptor e controles do aeromodelo. Perspicaz o menino, não acha?
Outro conhecimento importante a propósito dos Speed: um motor que consome de 8 a 15 A precisa de um Speed de 20 A. Um motor que consome entre 5 e 8 A precisa de um Speed de 10 A. É preciso dar uma folga. O Speed deve ter a capacidade suficiente para fornecer a energia reclamada pelo motor.
A Bateria
Voltagem é tensão, amperagem é corrente e amperagem/hora é carga. Comparando com um aeromodelo movido com motor a combustão, a voltagem é a altura do tanque em relação ao carburador (quanto mais alto o tanque, mais gasolina será empurrada para o motor), a amperagem é o diâmetro da mangueira que sai do tanque e abastece o carburador (quanto maior o diâmetro mais pode passar combustível) e carga é o tamanho do tanque (quanto maior o tanque mais tempo o aeromodelo vai voar).
Conhecer alguns princípios da bateria é fundamental para a prática do aeromodelismo elétrico. A bateria é na verdade um pack de baterias, um conjunto de células. As baterias mais difundidas atualmente no aeromodelismo elétrico são as de Polímero de Lítio (LiPo). Estão superadas as baterias de Níquel-Cádmio e as de Níquel-hidreto (NiMh). Cada célula LiPo tem uma voltagem nominal (voltagem média) de 3,7 Volts. Média porque quando completamente carregada essa voltagem chega a 4,2 Volts e quando com pouca carga (o motor prestes a parar) estão com algo em torno de 3,2 Volts. Esse tipo de célula não se pode nunca deixar baixar de 2,8 Volts, sob pena de reduzir sua vida útil (os Speeds cortam o fornecimento de carga para o motor quanto a voltagem da célula chega a 3 volts aproximadamente). Ligando em série duas células de LiPo (Pack de duas células muito utilizado em pequenos aeromodelos) teremos um Pack de 7,4 Volts. Esse tipo de Pack chama-se Bateria 2S. Se ligarmos em série três células de LiPo (Pack de três células, o mais difundido entre os aeromodelos elétricos) teremos um Pack de 11,1 Volts. Esse tipo de Pack chama-se Pack ou Bateria 3S. Portanto, voando com células LiPo, dá para se afirmar, a grosso modo, que seu aeromodelo vai voar ou com um Pack de 7,4 Volts ou com um Pack de 11,1 Volts. Disse a grosso modo porque a maioria dos aeromodelos atuais estão voando com esses packs, o que não exclui a existência de packs com mais células e, portanto, mais voltagem.
A carga de uma bateria se quantifica em Ah, vale dizer, em ampere/hora. Uma bateria de 1 Ah quer dizer que ela tem a capacidade de fornecer 1 Ampere (1000 miliamperes) durante uma hora. O que não exclui a possibilidade desta mesma bateria de fornecer fornecer 2 Amperes durante 30 minutos. Ou 4 Amperes durante 15 minutos. Ou 8 amperes durante 7 minutos e meio.
Quando se fala em capacidade ou melhor, de carga de bateria, se diz Ampere por hora, ou , Ah. Já quando se fala em consumo do motor se fala em Amperes apenas, ou A. A bateria tem tantos Amperes/hora, já o motor consome tantos Amperes.
E, registre, 1 Ampere é igual a mil miliamperes. Logo, 0,5 Amperes é igual a 500 miliamperes. 0,3 Amperes é igual a 300 miliamperes.
Outra noção importante a esclarecer diz respeito à Taxa de Descarga. O fato de uma bateria de LiPo ser de 2 Amperes/hora não significa que ela só possa ficar constantemente fornecendo 2 Amperes durante uma hora. Ela pode fornecer mais que dois Amperes (mas daí, claro, ela não vai durar uma hora). Portanto, Taxa de Descarga é o quanto a bateria pode fornecer em Amperes. Encontra-se escrito nas especificações das baterias: 10C ou 20C. 10C significa que a bateria é capaz de liberar 10 vezes a sua corrente. Dessa forma, uma bateria de 1 Ah do tipo 10C é capaz de liberar 10 Amperes. Outro exemplo: uma bateria 1 Ah 20C é capaz de liberar 20 A. Mais um: uma bateria 2 AH 20C é capaz de liberar 40 A.
Uma bateria bem cuidada pode ser carregada e utilizada centenas de vezes. Como essas baterias podem ser carregadas na bateria de 12 volts da caixa de campo (ou do automóvel, como o fazem alguns mais imprudentes), com um motor de 100 watts no aeromodelo e dois packs de 1Ah é diversão para um dia inteiro. Com três ou quatro baterias você não pára de voar o dia todo. Cada Pack vai demorar pouco mais de uma hora para carregar e o aeromodelo pode voar de 10 a 30 minutos com cada carga (vai depender muito da aceleração que se imprimir ao motor).
Muito cuidado com as baterias de LiPo. Elas podem explodir ou incendiar. Veremos adiante.
Vamos colocar agora um problema para você resolver. Você tem no seu aeromodelo um motor de 100 Watts. Tem nele um Pack de 3 células de LiPo (3S) com 1 Ah 10C. Pergunta-se e responde-se?
1º. – Seu motor vai operar com que voltagem?
Ora, cada célula tem 3,7 volts. Três células tem um total de 11,1 volts.
2º. – Voando com uma boa aceleração de motor quantos Amperes ele vai consumir?
Watts = Volts x Amperes. Logo, Amperes = Watts / Volts = 100 / 11,1 = 9,01 Amperes.
3o. – Essa bateria está capacitada a fornecer a amperagem reclamada pelo motor?
Sim. Ela é 10C. Logo ele é capaz de fornecer 1 A x 10 = 10 A
4º. – Voando assim sempre com boa aceleração quanto tempo vai durar a bateria?
A fórmula é a seguinte:
X minutos = 60 minutos x Ah da bateria
A do motor
X minutos = 60 minutos x 1 Ah = 6,66 minutos
9 A
Se não quiser usar a fórmula acima, raciocine assim: gastando 1 ampere a bateria dura 1 hora, gastando 2 A dura 30 minutos, gastando 4 A dura 15 minutos e gastando 8 A dura 7,5 minutos. Gastando 9 A dura um pouco menos que 7,5 minutos, vale dizer, os mesmos 6,66 minutos da fórmula acima.
5º – E se voar com bem pouca aceleração quanto tempo irá durar a bateria?
Se o aeromodelo for bem leve, tiver boa sustentação, pouco arrasto, com motor de boa marca, não tiver muito vento e voar com pouca aceleração é possível reduzir o consumo do motor para uns 2 ou 3 A. Daí é só fazer o cálculo utilizando a fórmula acima. O vôo será de 20 a 30 minutos. Se tiver térmicas (bolhas ascendentes de ar quente), o consumo do motor será melhor e o aeromodelo poderá voar 40 minutos ou até mais.
Carregador de bateria
Para que a bateria seja carregada é indispensável que o nível da Tensão (voltagem) fornecida pelo carregador seja superior ao nível máximo de Tensão da bateria. Como os carregadores são feitos para ligar nas baterias de 12 Volts das caixas de campo, eles tem a capacidade de aumentar essa voltagem. A bateria de LiPo pode ser carregada no máximo com 1C (C é a velocidade de carga). Isso significa, que uma bateria de 1000 mAh receberá uma corrente de 1000 mAh. Não pode ser carregada a 1,2 C (1200 mAh) ou a 2C (2000 mAh), sob pena de inutilizar a bateria. O recomendável é sempre carregar baterias de LiPo com no máximo 0,7 C. Dessa maneira, uma bateria de 1000 mAh deverá ser carregada com uma corrente de 700 mAh. Vai demorar mais de uma hora para carregar a bateria. C em uma bateria de 1200 mAh é igual a 840 mA. Numa de 1500 mAh é igual a 1050 mA. Numa de 2100 mAh é igual a 1470mA.
Não se pode ultrapassar o tempo de carga da bateria sob pena de inutilizar a bateria. A maioria dos carregadores são inteligentes (Peak Charger). Eles percebem quando a bateria já chegou a seu limite de carga e param automaticamente de carregar. Já no caso dos carregadores lineares, que não tem essa sensibilidade, é preciso cronometrar o tempo de carga. Primeiro se descarrega a bateria. A seguir se calcula o tempo de carga: tempo de carga = 1000 Ah da bateria x 60 minutos / 700 miliamperes = 85 minutos. Outra maneira de determinar se a bateria de LiPo está carregada é medindo a sua voltagem. O nível máximo de voltagem por célula de LiPo é de 4,2 volts.
O risco de explosão das baterias LiPo é evitado utilizando-se carregadores inteligentes de boa procedência, guardando-as em local onde não haja peças de metal que possam estabelecer um curto circuíto na bateria, carregar no máximo a 0,7 C (e quanto mais lento que isso tanto melhor), carregar a bateria longe de materiais que possam pegar fogo, não carregar a bateria com excesso de tensão, configurar corretamente o carregador durante o processo de carga.
O rádio
Interessante que se tenha, ainda, um rápida idéia dos componentes e do funcionamento do rádio. Ao contrário do que se possa pensar, o rádio não é apenas aquela caixinha que se segura com as mãos. O rádio é um conjunto de equipamentos composto pelo transmissor (a tal caixinha), o receptor (que vai dentro do aeromodelo), as baterias do transmissor e do receptor e os servos.
vamos na ordem do comando: puxando o stick do rádio para um lado, o transmissor emite uma ordem que é recebida pelo receptor que se encontra de dentro de aeromodelo. Esse receptor é alimentado, através do speed control, por uma bateria recarregável que se encontra também dentro do aeromodelo. O receptor, recebendo a mensagem a decodifica e a transforma em um impulso elétrico que sai através de fios para o servo. O servo transforma aquele impulso elétrico em um movimento. Esse movimento do braço (cruzeta) do servo é repassado aos comandos do aeromodelo (leme, profundor, aelerons, flaps, trem de pouso) através de varetas de fibra (pushroads). A mensagem recebida relativa à aceleração é transmitida em vez de para um servo, para o speed control que repassa ao motor.
Tanto a bateria do transmissor como do receptor/motor são recarregáveis. Nos aeromodelos elétricos a mesma bateria que alimenta o motor é a que alimenta o receptor, sendo o Speed Control o componente responsável por distribuir a corrente elétrica entre o receptor e o motor.
Os rádios 4 canais possuem 2 sticks. O da esquerda com os movimentos laterais controla o leme e com o movimento para frente e para trás comanda o acelerados. O stick da direita, com os movimentos laterais (direita e esquerda) controla os aelerons das asas e com o movimento para frente e para trás comanda o profundor (puxando o avião sobe e empurrando o avião desce). Os aeromodelos podem dispensar os ailerons, desde que a asa tenha um bom diedro (ângulo em V entre as duas meia asas). Neste caso, transfere-se o comando do leme para o Stick da direita, o qual originalmente é o Stick dos ailerons.
Junto aos sticks (em baixo e ao lado deles) tem uma pecinhas móveis. São os trimers. Servem para trimar os comandos, ou seja, regular os comandos (fazer o ajuste fino).
Explicando: se tirarmos o dedo de cima do stick direito, o mesmo (em razão das molas) ficará bem centrado e o avião deverá (com o stick centrado) voar sem desviar para cima ou para baixo. Se com o stick centrado o avião estiver com tendência de picar (baixar o nariz) durante o vôo, a solução é trimá-lo, ou seja, baixa-se um pouco o trimer que fica ao lado do stick.
Cada comando (acelerador, leme, profundor e aelerons) possui seu próprio trimer, daí porque no rádio 4 canais são quatro trimers ao todo.
No rádio há também a entrada para o fio que vem do carregador de bateria e a entrada para o cabo trainer. Esse cabo tem por finalidade ligar o transmissor do aluno ao transmissor do instrutor. O controle é passado de um transmissor para outro apertando um botão que fica na frente em cima a esquerda do transmissor. É também na entrada do cabo trainer que se pluga o cabo para conectar o transmissor ao computador e praticar a pilotagem com um simulador de vôo
Os rádios podem ser FM, PCM ou sistema 2.4. Os rádios FM e PCM possuem cristais e funcionam em canais determinados. Já o 2.4 funciona em diversas frequências ao mesmo tempo. Tem sido a preferência dos aeromodelistas ultimamente.
Por final recomendamos que conheça nossos EletricTrainer (clique para ver o modelo) e o Ugly Stick (clique para o ver o modelo), os aeromodelos elétricos que recomendamos para iniciação nessa modalidade. Eles possuem Manual detalhado de montagem do kit, instalação do motor, rádio e acessórios. Montando o kit e fazendo as instalações todas pessoalmente você terá dado os primeiros passos para o ingresso no modelismo elétrico.
Dicas diversas
O ângulo correto do diedro da asa:
Chama-se diedro o ângulo entre as duas meia-asas. Aeromodelos com ailerons dispensam o diedro (a asa pode ser toda ela reta). Aeromodelos sem aileron precisam ter um bom diedro, sob pena de o leme não produzir efeito para dobrar o aeromodelo. Quanto maior o diedro, maior será a eficiência do leme. Voar com um aeromodelo sem ailerons e sem diedro ou com muito pouco diedro é queda certo, pois que fica muito difícil fazer curvas com o aeromodelo. Em vez de falar em ângulo de diedro vamos falar em centímetros. Coloque a asa sobre uma mesa. Sobre uma das meia-asa coloque um peso qualquer para que ela fique assentada sobre a mesa. Agora, meça 60 cm a partir do do centro da asa em direção a ponta da meia-asa que está suspensa. Nos exatos 60 cm de distância a contar do centro da asa a altura da asa em relação a mesa deve ser de no máximo 12 cm se o aeromodelo possuir ailerons. Se não possuir, essa altura deverá ser de NO MÍNIMO (importante para que o leme atue) 12 cm e no máximo 16 cm.
Distância entre receptores e posição das antenas:
Em rádios que possuem dois receptores (e duas antenas) coloque um receptor distante do outro. As antenas devem ter um ângulo de 90 graus uma em relação a outra. Isso dará maior alcance ao rádio.
Conectando o carregador a bateria:
Há o mau costume de carregar a bateria sobre o motor do automóvel. Há riscos, pois que a bateria de LiPo pode explodir e incendiar. O correto é ter uma extensão para a bateria colocando-a distante do motor. Veja como é feita a conexão: o carregador é plugado (fios positivo e negativo) na bateria do automóvel. Os quatro fios da bateria (fios de carga) são plugados no carregador. Os dois fios da bateria que saem para o Speed Control também são plugadas ao carregador. Vale a pena investir em um bom carregador e que ao mesmo tempo em que carregue faça o balanceamento das baterias (balancear é carregar de forma a que todas as células atinjam a mesma voltagem).
Forma correta de prender os elásticos da asa:
Não se deve limitar a passar os elásticos que prendem a asa em X. Eles devem ficar também em paralelo, pois que nessa posição dão mais resistência a asa. Os elásticos em X servem para prender o elásticos em paralelo para que eles não escapem. Quatro elásticos em paralelo e dois em X é suficiente para aeromodelos com menos de 500 gramas.
Servos dos ailerons:
Nas imagens, além do servo aparecem LEDS (luzes para vôo noturno). Em pequenos aeromodelos é mais prático colocar um servo para cada aileron. Um fio sai do receptor e chega em uma extensão Y, de onde saem dois fios, um para cada servo.
Medindo a voltagem das células:
O voltímetro é barato e extremamente útil. De forma indireta, sabendo a voltagem obtêm-se uma boa idéia da amperagem da bateria. Se a célula de LiPo estiver com 4,2 Volts é porque ela está com a Amperagem plena. Se estiver com 3 Volts é porque está com a carga no fim.Coloque o voltímetro no DCV 20 (não no 200 como mostrado na imagem acima).
Coloque a ponta vermelha do Voltímetro sobre a conexão do fio vermelho e a ponta preta sobre a conexão do fio preto. O Voltímetro informará com quantos Volts está o Pack de bateria (a soma da Voltagem das células). Se forem três células e der 12,6 Voltz é porque o Pack está carregado. Para guardar uma bateria por mais tempo (tipo um mês ou mais), o ideal é deixá-la com meia-carga, algo entre 11 e 11,5 Volts se for uma Pack de 3 células. CUIDADO: SE AS PONTAS SE TOCAREM DURANTE ESSA OPERAÇÃO A BATERIA ENTRARÁ EM CURTO E PODERÁ FICAR INUTILIZADA E ATÉ EXPLODIR OU INCENDIAR.
Agora mantendo a ponta vermelha no fio vermelho coloque a ponta preta no fio azul (ao lado). Você terá a voltagem de uma das células. Se estiver com 4,2 Volts está carregada. Se estiver com algo próximo de 3 Volts está descarregada).
Agora coloque a ponta vermelha no fio azul e a ponta preta no fio amarelo (ao lado). Você terá a voltagem de outra célula.
Agora coloque a ponta vermelha no fio amarelo e a ponta preta no fio preto (ao lado). Você terá a voltagem da terceira célula. Quando sua bateria não prestar mais não jogue fora em qualquer lugar. Entregue numa dessas lojas que vendem baterias para celulares. Essas baterias jogadas em qualquer local são altamente danosas ao meio ambiente.
Firmando a bateria no interior da fuselagem:
Uma maneira simples de firmar a bateria dentro da fuselagem é prensando ela com espuma.
Posição dos servos do leme e do profundor:
Nada impede que os servos do leme e do profundor sejam instalados na própria fuselagem. O peso a ré dos servos poderá ser compensado pelo peso da bateria colocada mais a frente.
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