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Cálculo de un larguero sencillo

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ala

Tras ver en artículos anteriores cómo trabaja el larguero del ala, en éste vamos a determinar cómo tiene que estar contruído en un aeromodelo concreto para que soporte los esfuerzos a los que se verá sometido. Este cálculo valdrá para largueros construidos en madera de pino, válido para alas en estructura clásica de costillas y también como refuerzo en alas de foam.

 

Como decía al principio, antes de utilizar el calculador es necesario haber leído y entendido el artículo sobre el larguero y flexión del ala.

Este calculador está pensado para largueros construídos con dos listones de pino, uno por el extradós del ala y otro por el intradós, formando una estructura de doble T, de modo que ya tiene el dato necesario para este tipo de madera.

 

Envergadura

Es fácil entender que cuanto mayor sea ésta, más resistente tendrá que ser el larguero.

 

Masa suspendida

En un avión convencional y alas volantes con fuselaje, es todo lo que no sea el ala. Es decir: fuselaje, motor, bancada, regulador, depósito de combustible, baterías, receptor, servos instalados en el fuselaje, etc. En el caso de alas volantes sin fuselaje, sería lo mismo que el el caso anterior, pero sin fuselaje. 

Podríamos decir que no tienen influencia los winglets y servos instalados en el ala, en la medida de que éstos estén alejados del eje central. Tampoco tiene una masa significativa.

A mayor masa suspendida, más resistente tendrá que ser el larguero.

 

perfil

 

A - Anchura de cada listón

También determina la resistencia del larguero, ya que trabajarán más fibras en su posición óptima.

Cuanto más ancho sean estos listones, más resistente será el larguero.

 

B - Altura de cada listón

Dado que las fibras según se acercan al centro del larguero trabajan en menor medida, a pesar de que se añade resistencia al aumentar esta variable, lo hace en menor medida que con la anchura. Siempre es más resitente colocar los listones en posición tumbada que de canto.

 

C - ALTURA DE LARGUERO

Está condicionada por el espesor que tiene el ala en su punto máximo y el grosor del enchapado. Obviamente el larguero se tendrá que situar en la zona de máximo espesor del perfil.

Cuanto más alto sea el larguero, más resistente será.

 

Carga de rotura

Este es el valor que puede soportar la madera de pino antes de romper, se suele dar un valor más bajo para aumentar el margen de seguridad.

 

D - Separación entre listones

Es un resultado del calculador y muestra el espacio entre los listones. Normalmente se rellena con balsa para "sujetar" los listones y evitar que el larguero colapse y parta el ala. En modelos de competición se envuelve todo el conjunto con fibras para aumentar más la solidez del conjunto. Es muy importante que la parte central esté reforzada en este sentido.

 

G´s

El calculador muestra este dato. Son las veces que el ala va a poder soportar la masa suspendida. Por lo general no aceptaremos valores menores de 9. Así podremos despegar veleros a goma Hi-Start, a la vez que poder realizar maniobra acrobáticas, puesto que en el ejemplo el lanzamiento del velero de 1Kg se hizo con 6,5Kg de tensión. En aeromodelos a motor tipo entrenador rara vez se superan los 5G´s en virajes, mientras que en acrobacia extrema se llegan a los 12G´s. Los planeadores de velocidad tipo F5B, F5F pueden llegar a los 20G´s en los virajes. Siempre se debe aplicar un buen margen de seguridad, por ejemplo un 40% más.

 

Bayoneta

Para hacer desmontables las alas del velero hará falta una bayoneta de acero de unos 160mm de largo y con un diámetro que variará en función de la envergadura, siendo válidos 4mm para envergaduras de hasta 1,60m, 5mm en veleros de hasta 2m y 6mm hasta 3m.

El diedro se puede obtener sin necesidad de que el ángulo esté en la bayoneta, sino situándolo en la guía de ésta. Toda esa zona deberá ser sólida (rellena con balsa o mezcla de epoxy microbalones) y estar reforzada laterlamente con contrachapado de 1,2mm.

bayoneta

 

Alas sin larguero

En alas de foam el enchapado puede hacer las veces de larguero. Para ello la altura del listón será el grosor del enchapado y será válido si conseguimos ese valor de 9G´s con una anchura de listón no superior al 15% de la cuerda del ala, pues si no conseguimos la suficiente resistencia en esa franja, no se obtendrá con el resto ya que no trabaja óptimamente.

Dado que el calculador tiene el dato de la madera de pino, podría valer con maderas de enchapado de similar característica, en el caso de que sea balsa habría que reducirlo a valores en torno a 2Kgf/mm^2.

 

Larguero formado por un solo listón

En algunos aeromodelos es posible que se monte un solo listón a modo de largero, obviamente en posición vertical. Para calcularlo con el programa, el alto del larguero lo dividiremos entre dos, y haremos los cálculos como si fueran dos listones superpuestos y sin separación entre ambos.

monoliston

 

Alas con cuerda decreciente

Este calculador está pensado para largueros de altura constante, que encajaría en un ala de espesor constante, se podría decir que de cuerda constante. Para un ala con cuerdas diferentes, puede valer con tomar la cuerda media para el cálculo. Una vez determinado los listones, como en la raiz del ala quedarán más separados, aumentará su resistencia (en la zona que más falta hace), mientra que en el marginal, al estar más juntos tendrá menos resistencia, pero es en esa zona donde también está sometido a menores esfuerzos.

 

Con estos sencillos cálculos tendrás la seguridad de que tu aeromodelo soportará los esfuerzos en vuelo.

Descargar calculador

Última actualización el Viernes, 20 de Marzo de 2015 18:30  

Comentarios  

 
0 #2 chacho 27-04-2016 16:09
Excelente artículo, enhorabuena. Para completar las prestaciones del calculador, estaría bien conocer la tensión de rotura del carbono y de la fibra de vidrio. He buscado por la red pero no encuentro nada concreto.

Muchas gracias.
 
 
0 #1 eadin 23-03-2015 19:57
Un bello trabajo y muy util
 

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