O correto ajuste do CG (centro de gravidade) é vital para o vôo de um avião real ou aeromodelo. Também se podem intensificar certas característica de vôo de acordo com o ajuste do CG, tornando o avião muito dócil para um vôo calmo ou muito arisco para um vôo acrobático mais radical. Vamos ver do que se trata esta regulagem tão importante aerodinamicamente e como proceder para os diversos tipos de aviões.Este texto não tem o objetivo de explicar com detalhes sobre o que é o CG exatamente e porque ele existe, mas sim passar instruções teóricas e práticas sobre como determiná-lo e verificá-lo. Além do CG, também é importante o equilíbrio lateral do modelo, pois isso também tem o objetivo de proporcionar um vôo estável. Aproveitarei o texto para abordar este tópico também, mais simples, mas não menos importante. Todas essas verificações devem ser feitas com o modelo pronto para voar, exceto pelo tanque de combustível que deverá estar vazio.Para verificar o equilíbrio lateral, basta suspender o modelo pelo eixo do motor e um ponto na cauda que garanta ser no eixo longitudinal da fuselagem. A extremidade móvel do leme pode ser duvidosa devido a alguma possível deflexão, o mesmo ocorrendo para a bequilha. Assim, o ideal é pegar um ponto na parte fixa, no final da fuselagem. Feito isso, basta verificar se o modelo fica estável com as asas niveladas. Caso não fique, basta adicionar peso na ponta da asa mais leve até se conseguir o nivelamento. Geralmente vai muito pouco peso, já que o braço de alavanca é grande para compensação dos desvios. É um ajuste muito simples, mas fundamental para garantir um bom comportamento em loopings, por exemplo.Para o equilíbrio longitudinal, o famoso CG, a coisa já não é tão simples assim! Em primeiro lugar deve-se conhecer a correta posição do CG de um modelo. Essa informação é especificada em plantas e/ou manuais que acompanham um kit ou ARF. Caso essa informação não seja possível devido ao fato do modelo ter sido comprado pronto (usado) ou no caso de se estar projetando seu próprio modelo, existem maneiras de se determinar o CG, por uma equação matemática ou um método simplificado, tudo com posterior refinamento em vôo. Vou abordar primeiro a questão da determinação do CG de um modelo e depois as maneiras de verificá-lo na prática.
No caso de um projeto de um aeromodelo específico, escala ou não, o CG pode ser calculado com a seguinte equação:
CG = CMA 1 + 3 x AE x ME
Onde: CG: posição do CG na CMA da asa a partir do bordo de ataque
CMA: corda média aerodinâmica (CMA 1 para a asa e CMA 2 para o estabilizador)
AE: área do estabilizador
ME: momento do estabilidade AA: área da asa
Na figura abaixo estão ilustrados todos esses valores e, mais adiante, uma descrição de como devem ser obtidos.
Para a obtenção desses valores e entender a figura acima se deve proceder da seguinte forma:
1) Determina-se a CMA 1, para a asa (mais adiante será explicado como se determina a CMA para qualquer tipo de asa). Este valor já vai ser usado na equação apresentada anteriormente e também para determinação do ME. Toma-se a posição de 1/4 da CMA 1 a partir do bordo de ataque para a definição do primeiro ponto do ME.
2) Determina-se a CMA 2, para o estabilizador (o método é o mesmo que se usa para a asa). Toma-se a posição de 1/4 da CMA 2 a partir do bordo de ataque para a definição do segundo ponto do ME e, então, já se obtém este valor.
3) Com os valores da CMA 1 e do ME definidos, basta calcular as áreas da asa e estabilizador (AA e AE) para pode calcular o valor do CG segundo a equação. Este valor deve ser marcado sobre a CMA 1 a partir do bordo de ataque e depois pode ser projetado para a raiz da asa ou para a posição que for melhor para medi-lo, conforme mostrado na figura acima.
4) Para um modelo sem estabilizador, tipo um delta, pode-se observar que o valor de AE vai ser zero. Desta forma, fica anulada toda a segunda parte da equação e o CG vai ser apenas 1/6 da CMA 1.
Este é o método para se determinar o CG usando-se a equação matemática e é melhor para os casos de um novo projeto de aeromodelo, onde se podem ajustar os parâmetros de acordo com algumas características que se deseja obter. Porém, é um método um pouco demorado, envolve medições e cálculos que, para um leigo, podem ser complicados.Sendo assim, existe uma maneira simplificada (e muito!) de se estimar a posição do CG, pelo menos para se colocar o modelo em vôo e um ajuste mais fino poderá ser feito depois. Basta tomar a posição de 1/3 da CMA 1 e pronto! Está aí uma boa aproximação para o CG. Esse método é melhor para ser usado em modelos comprados prontos (usados, por exemplo) e não se tem a informação da correta posição do CG. Não costuma dar muito errado.De qualquer forma, por um método ou por outro, vai ser necessário determinar a CMA da asa. Para asas de desenho retangular, tipo a maioria dos treinadores, a CMA será a própria corda da asa e fica tudo muito fácil! Se o desenho da asa é trapezoidal, delta ou enflechada, o seguinte método deve ser usado para a correta determinação da CMA,E funciona da seguinte forma:
1) Determinam-se as cordas A e B, da raiz e ponta da asa, respectivamente2) Transfere-se a dimensão da corda A para as duas extremidades da corda B, na ponta da asa.
3) Transfere-se a dimensão da corda B para as duas extremidades da corda A, na raiz da asa.
4) Unem-se as extremidades dessas duas linhas, desenhadas anteriormente, em forma de “X” e onde elas se cruzarem será a posição da CMA.Se o projeto do modelo estiver sendo feito num programa de CAD, por exemplo, fica muito fácil fazer a determinação da CMA. Por outro lado, se a asa já estiver pronta, minha sugestão é fixá-la numa mesa grande, ou no próprio chão de casa, com fita adesiva e usar pedaços de barbante para fazer as linhas. Dá um bom resultado e é muito simples e fácil!Para o caso de biplanos, a regra segue a mesma. A diferença está no fato que não se deve considerar cada asa separadamente, mas sim a projeção de ambas sobre um plano, como se o modelo fosse visto de cima e toda a área das duas asas fosse tratada como uma única asa. Outro caso que merece uma citação especial é para asas com desenho elíptico. Nesse caso, a CMA é calculada de maneira diferente: a área da asa deve ser dividida pela envergadura e o valor encontrado será o comprimento da CMA. Para saber a posição da CMA sobre a asa, basta medir em várias posições até encontrar o valor calculado.Bom, tudo isso até aqui foi para se determinar a posição do CG num modelo. O próximo passo é medir para verificar e/ou ajustar o CG. Para isso, o modelo deverá ser apoiado em dois pontos sobre a linha da posição calculada do CG e deve poder rotacionar neste eixo, conforme a figura abaixo:
Com o modelo livre para girar, deve ser observada qual a sua tendência. Esta pode ser em cair de nariz ou de cauda, indicando o lado mais pesado. A correção deverá ser feita adicionando-se peso no lado mais leve ou, melhor ainda, reposicionando o equipamento de R/C até se conseguir que o modelo fique nivelado. Às vezes, apenas com o reposicionamento da bateria já se consegue acertar o CG. Por isso é bom prever várias posições possíveis para a sua fixação. Lembro que essa verificação deverá ser feita com o modelo em condições de vôo, exceto pelo tanque de combustível que deverá estar vazio.Outro detalhe importante é a posição do modelo para a verificação do CG, normal ou invertida. O que define isso é a posição da asa. Para modelos com asa alta, o melhor é verificar o CG na posição normal e para modelos com asa baixa, o melhor é na posição invertida. E para asa média? Eu diria que tanto faz ou se deve escolher a que ficar melhor. O objetivo disso é conseguir um efeito pêndulo, o que facilita a percepção do equilíbrio. Então, se o modelo tem asa alta, ele colocado na posição normal vai ter toda sua massa sob a asa, o que vai resultar num equilíbrio estável. O inverso vale para um asa baixa e é por isso que num asa média deve ser verificada qual a melhor posição na prática. Não se pode ter certeza antes porque depende de como as massas foram arranjadas no interior do mesmo.Também não é recomendado fazer essa verificação no campo, pois a influência do vento e a falta de equipamento adequado (são, geralmente, ajustados na ponta do dedo) podem comprometer um bom resultado. Na minha opinião, o campo foi feito para voar e eu levo meus modelos só faltando o combustível. Gosto de fazer todos os ajustes e regulagens na oficina, com calma, atenção e usando equipamentos adequados. É claro que certos ajustes só podem ser feitos depois de alguns vôos de teste (vamos ver o ajuste fino do CG adiante), mas o que pode ser feito na oficina deveria ser feito na oficina!
Uma vez feito o ajuste inicial do CG, é hora de voar e ver como o modelo se comporta. Nunca pense que o CG não é muito importante e que o ajuste poderá ser feito todo em vôo. Se ficar pesado demais de nariz, até que não é tão perigoso, só vai ter a tendência de descer muito, mas, se o profundor tiver um bom curso, é administrável. Por outro lado, se ficar muito pesado de cauda, o modelo poderá ficar impossível de ser pilotado, muito instável e crítico para ser nivelado. Não vale a pena arriscar!
Depois de colocado em vôo e feitas as devidas trimagens, é hora de verificar se o CG está realmente bem ajustado. Nivele a uma boa altura e reduza o motor para cerca de 1/3. Inicie uma picada num ângulo de aproximadamente 45º e solte o profundor assim que o modelo tiver definido essa linha reta descendente. Observe o comportamento dele. Se ele subir é sinal de que a cauda está pesada. Se ele se mantiver na linha reta ou tiver muito pouca tendência de subir, o CG está correto. E se ele descer mais ainda, é sinal que o nariz está pesado.Bom, a necessidade de se corrigir o CG nos casos acima vai depender do gosto de pilotagem de cada um. Pode ser que o modelo indique ter peso de cauda, mas o piloto gostou do vôo e prefere ele assim. OK, não se mexe no modelo! No meu caso, por exemplo, eu sempre prefiro deixar meus modelos com o CG correto ou com leve peso de nariz. Isso porque gosto de um vôo mais “desenhado”, mais escala, menos radical e de fazer muitas voltas no parafuso. O CG de nariz me garante que o modelo não vai entrar num parafuso chato depois de muitas e muitas voltas! Como disse, é questão de estilo de pilotagem. Uma das maneiras de se calcular e medir o CG é esta aí. O negócio é fazer testes e achar qual a melhor regulagem que se adapta ao seu estilo de pilotagem. Se for um modelo acrobático, o CG deve ser mais cuidadosamente verificado para que propicie um bom desempenho. Bons vôos!
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