Flight Test 07/08/2010

Flight Test 07/08/2010
Primeras fotografías en Vuelo

Configuración Actual

Configuración Actual
- Largo: 72 cm. , se irá a unos 80 cm. con el fuselaje.
- Diámetro Rotores: 550 mm.
- Chasis: Perfiles a aluminio en L, de 1.5 x 1.5. Perfiles en U de aluminio, de 2.5 x 1.4, para la torre trasera.
- Dos Coronas del Blade 400 de Eflite. Van justas para el HBKII y son mucho más fuertes.
- Piñones de 10 dientes en ambos motores.
- Motores: Dos E-Sky Brushless motor, 3100 kv.
- Variadores: Dualsky 30Amp ESC x 2. Colocados en Y, con el mando de potencia que va al receptor anulado en el extremo de la Y. Esto es para que no alimenten al receptor, de esto se encargará el BEC.
- Servos: Esky Digital 8g x 6.
- External BEC: Castle Creations 5V, 10AMP BEC. Conectado al canal 7 del receptor.
- Receptor: Castle Creations BERG 7. Receptor de 7 canales FM.
- Tandem Mixer: TH-2 GP by Tech Model Products.
- Yaw Gyro: ESky standar Gyro, EK2-0704. El más básico, porque ocupa sólo un canal. Conectado al canal 4, correspondiente al rudder.
- Pitch Gyro: Futaba Gy-240 AVCS Gyro (ocupa sólo un canal también, la ganancia se ajusta desde el Gyro y es AVCS !). Conectado al canal 5 que es el DCP.
- LiPo: Hyperion 11.1 V, 2200 mah, 35 C (ó similar).
- Radio: Futaba 6EX PCM.

Historia del proyecto

- Desde siempre tuve admiración y curiosidad por los helicópteros, especialmente por los tandem. He pasado horas mirando videos del Chinook !! Con tres años en el hobby, volando helicópteros RC, empecé a averiguar para construir un tandem. Primero vi los kits de Vario, inalcanzables con respecto al precio. Admirables por su precisión en cuanto a la mecánica.
- Luego buscando en internet di con un proyecto llamado Twinn Rexx y con la empresa Tech Model Products: http://www.tech-mp.com/index.htm. Me interesó mucho la forma en que habían construido el tandem y sobre todo los videos donde se lo ve volar ! El modelo que ellos fabrican está construído con dos TRex 450 puestos en tandem. Esta empresa comercializa una placa para sincronizar los movimientos de los dos rotores, algo básico para lograr que un modelo de este tipo funcione. Luego de indagar algo más sobre esta placa encargué una para hacer pruebas.
- La idea era construir un tandem lo más simple posible, minimizando las complicaciones mecánicas. Entonces decidí usar dos kits del reconocido Honey Bee King II de Esky. Esto lo hice porque conozco a fondo ese heli, lo he desarmado pieza por pieza, construido rotores nuevos, etc. Entonces estoy muy familiarizado con el mismo. Por otro lado, tiene la ventaja de ser muy barato en cuanto a los repuestos. También hay desventajas... la principal es que ya no se fabrica más como tal, si bien la versión King III es muy similar. Otra es que el rotor estándard es totalmente plástico y algo impreciso, especialmente cuando hay dos rotores que poner a punto, donde ambos tienen que tener configuraciones exactas.
- Para simplificar las cuestiones mecánicas, decidí no sincronizar la rotación de los rotores entre si. Es decir, no unirlos por un cardan. Entonces, cada rotor tiene un motor independiente que le administra la potencia. Esta forma no es la clásica en los tandems reales, donde los rotores están sincronizados. Repito que esto lo hice de esta forma para evitar complicaciones mecánicas en este primer proyecto.

Primeros pasos

El chasis
Empecé a pensar en un chasis para unir los dos kits del King II. Me decidí por una estructura en aluminio, algo simple usando perfiles en L y en U. Con pocos conocimientos y herramientas empecé a hacerlo, uniendo dos perfiles en L de unos 70 cm de largo en total. Luego hice cortar esos perfiles longitudinalmente para alivianar peso. Otro tema era la estructura para el rotor trasero, el cual debe ir elevado sobre el delantero. Siguiendo con los "perfiles alivianados" hice una plataforma para apoyar el rotor trasero. El resultado fue un chasis bastante impreciso, dado que las uniones son con tornillos y los cortes hechos a mano. De todas formas serviría para un primer proyecto. Si intenté que sea lo más liviano posible, quedando finalmente de unos 300 gramos en total.


El rotor delantero
Los helis en tandem tienen los rotores contra rotatorios. Es decir, uno gira en sentido opuesto al otro. Esto es para compensar el torque de los mismos y hacer que el heli se mantenga estable en cuanto a la rotación. En la mayoría de los helis en tandem (incluído el Chinook) el rotor delantero gira en sentido opuesto a las agujas del reloj (counter clock wise ó CCW), mientras que el rotor trasero gira en sentido de las agujas del reloj (Clock wise ó CW). Todos los helicópteros RC tradicionales vienen con el rotor principal girando en sentido de las agujas del reloj (CW). Entonces uno de los primeros desafíos fue preparar un rotor para que gire en sentido CCW. Esto implica como primera medida invertir "en espejo" las piezas del rotor, portapalas, seesaw, mecanismo del flybar. Es un trabajo que me costó bastante, pero se pudo lograr.
En relación a esto, hay que lograr que la corona y el mecanismo de auto rotación actúen en sentido inverso. Para esto di vuelta la corona sobre el eje y pude solucionarlo. Un tema con esto es que la corona queda más baja en relación al piñon del motor. Por eso hay que instalar un piñón bien en la punta del eje para lograr que la alcance.

Luego, obviamente el motor que impulse al rotor delantero debe girar en sentido inverso al motor correspondiente al rotor trasero. Para esto se invierten los cables negro y rojo del variador (siempre hablando de motores brushless y variadores para los mismos).

Con el rotor configurado, armé un heli tradicional para hacer las pruebas. Entonces, monté el rotor "invertido" en un king II, obviamente invirtiendo el sentido de corrección del giróscopo para que corrija adecuadamente. Cuando pude hacer volar este "CCW King II" me di por satisfecho con los ajustes del rotor, estaba listo para ser utilizado en el tandem. Este paso lo considero fundamental para el éxito del proyecto, de lo contrario ajustar el rotor directamente en el tandem hubiera sido muy problemático. Es de mucha utilidad partir de un rotor que ya funciona en sentido CCW.


Mecánica y electrónica utilizada

Como mencioné anteriormente la mecánica para ambos rotores corresponde a dos Honey Bee King II, ubicados como dándose la espalda mutuamente. Están unidos por dos perfiles de aluminio en L que forman un chasis. El rotor trasero está elevado con respecto al delanterio, por lo tanto hay un soporte que hace de plataforma para el mismo. Esto lo eleva unos 5 cm. sobre el rotor delantero aproximádamente.

- Las palas son de madera inicialmente, de 278 mm, las originales del HBKII.
- Las Coronas son del Blade 400 de Eflite. Van justas para el HBKII y son mucho más fuertes.
- Piñones de 10 dientes en ambos motores.
- Motores: Esky 3100KV x 2.
- Variadores: Dualsky 30Amp ESC x 2. Colocados en Y, con el mando de potencia que va al receptor anulado en el extremo de la Y. Esto es para que no alimenten al receptor, de esto se encargará el BEC.
- Servos: Esky Digital 8g x 6.
- External BEC: Castle Creations 5V, 10AMP BEC. Conectado al canal 7 del receptor.
- Receptor: Castle Creations BERG 7. Receptor de 7 canales FM.
- Tandem Mixer: TH-2 GP by Tech Model Products.
- Yaw Gyro: ESky standar Gyro, EK2-0704. El más básico, porque ocupa sólo un canal. Conectado al canal 4, correspondiente al rudder.
- Pitch Gyro: Futaba Gy-240 AVCS Gyro (ocupa sólo un canal también, la ganancia se ajusta desde el Gyro y es AVCS !). Conectado al canal 5 que es el DCP.
- LiPo: Hyperion 11.1 V, 2200 mah, 35 C (ó similar).
- Radio: Futaba 6EX PCM.

Configuración de la Radio


- En mi caso utilicé una Futaba 6ex. Igualmente lo que sigue creo que sería general para cualquier equipo.
- Deshabilitar la configuración del "Swash" para la emisora. En el caso de la 6ex sería ponerlo en "1-S". El objetivo es que la radio no haga ninguna mezcla de servos mover el plato cíclico, esas mezclas están comandadas por la placa TH-2.

Ajustes de electrónica

- El sentido y centrado de los servos lo hice directamente desde la placa TH-2, esto por recomendación del fabricante de la misma.
- Verifico los movimientos provocados por los giróscopos, que sean las correcciones adecuadas y no estén invertidas. Ajusto los giróscopos hasta que logro los movimientos correctos de pitch y rudder.
- En el rotor trasero los servos están cambiados en cuanto al Aileron y Pitch se refiere. El que funcionaría como Pitch en un heli normal aquí es Aileron y viceversa.


Primeras pruebas !


- Realizo algunas pruebas haciendo funcionar los motores en tierra, sin despegar, manteniendo un régimen como para que no se mueva del piso. Verifico por enésima vez los movimientos de alerones, elevador y rudder. Este último teniendo en cuenta el alaveo opuesto de los rotores para lograrlo. En una de las pruebas me doy cuenta que la diferencia de elevación entre los rotores no es suficiente y que los mismos podrían tocarse en vuelo. Entonces modifico la estructura del chasis que soporta el rotor trasero para elevarla unos centímetros.
- El 31 de Mayo de 2010, me dispongo a hacer la primera prueba !! En lugar cerrado y con un tren de aterrizaje super improvisado le doy motor. Comienza a moverse y levanta primero la trompa, quedando la parte trasera en tierra. Saco la potencia y reviso, algo básico se me había pasado por alto, estabilizarlo en el centro de gravedad. Estaba mucho más pesado de atrás, por eso ese efecto. Para solucionarlo tuve que correr la batería hacia adelante, agregando algo de cables para que llegue la potencia.
- El 1 de Junio de 2010 con el centro de gravedad mucho mejor, hago otra prueba. Ahora si se eleva bastante parejo del suelo !! Emoción total !! Le faltan mil ajustes, tira hacia la derecha el alerón y tiende a girar sobre el eje también hacia la derecha (recordemos que el giróscopo del yaw es super primitivo y solamente para pruebas). Pero nada incontrolable, responde bien a los mandos, hago un estacionario a unos 30 cm. del piso y se lo ve muy bien para ser el primer intento. Aterrizo luego de unos 4 minutos, verifico los motores, variadores y batería, todo sin temperatura. Luego verifico que todo esté ajustado.
- 09/06/2010 - Armo el tren de aterrizaje. Ruedas dobles adelante y simples atrás, como en el Chinnok verdadero !!. Pongo trenes livianos, con suspensión.

- 12/06/2010 - Busco el lugar definitivo para la batería y elimino los contrapesos que tenía en la parte posterior. También cambio las extensiones de los servos delanteros por unas más cortas.

- 13/06/2010 - Primera prueba con el tren de aterrizaje. Todo sin problemas, incluso el despegue es mejor ahora porque los rotores están más separados del piso y la turbulencia inicial es menor.

- 15/06/2010 - Primera prueba en traslaciones. Vuelo en un espacio algo más abierto y verifico como se traslada. Todo bastante bien, hay que seguir ajustando el estacionario en espacios abiertos sin turbulencias.

- 16/06/2010 - Hago pruebas con viento. Bastante inestable !! Flota demasiado con las ráfagas, seguramente hay cosas para seguir ajustando...

- 26/06/2010 - Agrego una placa de aluminio en la parte delantera para que sirva de apoyo de la batería. La misma la voy a ubicar en la parte superior del heli, también coloco un tope de aluminio para que no roce con la corona delantera.

Algunas fotografías

Rotor modificado para que gire en sentido contrario a las agujas del relog (CCW)










Instalación del Giro para controlar movimientos del pitch

TH2-GP y Receptor

Listo para las primeras pruebas

Instalando tren de aterrizaje


Instalando tren de aterrizaje