CONSTRUCCIÓN, PASO A PASO, VELERO RADIO CONTROL

“ONE CHALLENGE” – 4

PUBLICACION Nº 4, ESTABILIZADOR HORIZONTAL DE COLA

(Que es, cuál es su función y cálculo de sus dimensiones).

En la tabla anterior aparecen todos los datos necesarios para el diseño del Estabilizador Horizontal de Cola. A la izquierda están los datos de origen y en la derecha están el resto de los datos calculados, a continuación, detallo como los he calculado.

La función del estabilizador es cabecear la aeronave y compensar la inestabilidad generada debido a las variaciones del centro de presión, estas inestabilidades son mayores cuando los perfiles alares son asimétricos y cuando tienen una curva mayor.

El alargamiento se suele situar entre 3 y 4.

El perfil de los estabilizadores suele ser plano, aunque en algunos modelos se montan simétricos y con un espesor que está entre un 6 y un 9%. de su cuerda.

Una manera fácil de calcular sus dimensiones es aplicar un porcentaje a la superficie del ala, este lo podemos calcular entre un 20 y un 23% para un modelo motorizado y un 15% para un planeador.

Calculándolo de forma analítica tenemos:

Cve=(L*Se)/(Sa*C)

Donde:

         Cve= Coeficiente de volumen del estabilizador Horizontal, estos valores están entre 0,4 y 0,7 para un planeador y 0,4 a 0,6 para un modelo a motor.

            L= Distancia entre el 25% de la cuerda media alar y el 25% de la cuerda media del estabilizador. Esta distancia la veremos en detalle cuando lleguemos al Fuselaje

             Se= Superficie del estabilizador en dm².

              Sa= Superficie del Ala.

               C= Cuerda media Alar.

 

Calculo del estabilizador horizontal para el Modelo que voy a construir:

Partimos de que la superficie del estabilizador es el 15% de la superficie Alar(Sa) y el coeficiente de volumen (Cve) es 0,5.

Para el cálculo de la Superficie estabilizador utilizamos la fórmula:

Se = (Sa*C*0,5)/L = 6,00 dm² = 600 cm²

Datos necesarios, que ya sabemos:

                Sa = Superficie Alar = 40,00 dm²

                C = Cuerda media del Ala = 20,00 cm

                L= (0.5*(E/λ))/0.15 = 66.67 cm.

Para el cálculo de L, (Veremos lo que es cuando hablemos del Fuselaje):

               0,5 es el coeficiente de volumen del estabilizador horizontal, Cve.

               E= Envergadura = 200,00 cm.

               λ = Alargamiento del Ala = 10.

               0,15 es el porcentaje de la superfie alar que representa la superficie del estabilizador.

 

Para el cálculo de la Envergadura del estabilizador utilizamos la fórmula:

λe = (Ec^2)/Se

De donde:

Ec = Raiz(Se* λe) = 45.83 cm

Siendo:

              Ec = Envergadura del estabilizador de cola

              Se = Superficie estabilizador horizontal de cola = 600 cm²

              λe = Alargamiento estabilizador horizontal de cola = 3.5

 

Para el Cálculo de la Cuerda media del estabilizador utilizamos la fórmula:

Cme = ((0.15*(E*(E/ λ)))/Ec = 13.09 cm.

Donde:

             0,15 es el porcentaje de la superfie alar que representa la superficie del estabilizador.

             E= Envergadura del Ala = 200,00 cm.

             λ = Alargamiento Ala = 10.

            Ec= Envergadura del estabilizador de cola = 45.83 cm.

 

Teniendo la cuerda media del estabilizador, 13.33 cm. ahora calcularemos la Cuerda Máxima y la Cuerda en Punta o Marginal con las siguientes expresiones:

Cuerda Maxima = Cme*100/80 = 16.37 cm.

Cuerda en Punta o Marginal = Cme*.8 = 10.47 cm.

Siendo:

            Cme = Cuerda media del estabilizador horizontal = 13.09 cm.

 

El perfil alar para el estabilizador de cola seleccionado en, http://airfoiltools.com/,es el:

BELL 540 AIRFOIL (MODIFIED NACA 0012) (b540ols-il)