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Por colibri
#484854
Hola necesito algun link en español donde expliquen de forma sencilla el funcionamiento y principios de vuelo de los autogiros. Comparto la idea de que lo mejor para empezar en algo es tener un minimo de conocimiento.

Gracias
Por Thor
#485132
Hola, estoy interesado en intentar hacer un autogiro, e incluso he pedido los planos que se venden en Aerotec (aunque he leido y me han dicho que no son muy buenos), aunque si no me convencen pues seguire buscando mas planos. Igual que tu, necesitaba leer algo sobre los autogiros para poder entender mejor su funcionamiento. Si en google.es pones autogiro, te saldran muchas paginas donde tendras mucha informacion para aprender algo.
Un saludo.
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Por Javier Delgado
#485325
En castellano, la verdad es que no hay muchas.
Yo te recomendaria esta en ingles, es la mas interesante que he encontrado, y tiene todos los datos necesarios para construir uno.
http://www.autogyro.com/
Si te sirve de algo,estoy a tu disposicion,no es que sea un experto, pero he construido y volado algunos.
Por Obdulio Román
#728365
Bibliografía: Recomiendo las siguientes publicaciones,
El Autogiro y su vuelo. Ferrán Roselló Verdaguer. Editorial PARANINFO (15 €)
La Biblia de los Autogiros. Edgardo Maffia. Ediciones L´idée (15 €)
Revista Aeroplano nº 13. Ejército del Aire (9 €)
Se pueden encontrar en L´Aeroteca, más gastos de envío.

El propósito de escribir este mensaje y los siguientes, es que los constructores de autogiros tengan una base de porqué vuela un autogiro y cómo funciona el rotor, independientemente de que pueda volar su modelo con menos conocimientos.
#728389
Voy a intentar explicar el funcionamiento del rotor, sin figuras, aunque en sucesivos mensajes lo tratemos con más detalle.

Todos sabemos que el autogiro en vuelo, el viento relativo atraviesa el rotor oblicuamente de abajo a arriba. Esto se debe a la influencia sobre el flujo de aire con que se enfrenta el aparato, del fuselaje y en mayor medida del giro del rotor.

Este viento relativo que atraviesa el rotor es el causante del giro del rotor, pero no como un molinillo donde este flujo arrastra al rotor, sino que se produce en las palas del rotor un fenómeno físico conocido por todos, el principio de Bernouilli, que provoca en un perfil aerodinámico una fuerza aerodinámica debido a la disminución de presión que se produce en el extradós del perfil. Esta fuerza aerodinámica es perpendicular a la dirección del viento relativo, dirigida hacia arriba y además su magnitud es directamente proporcional a la velocidad lineal relativa del perfil aerodinámico.

Si consideramos ahora una sección cualquiera de una pala, donde se produce esta fuerza aerodinámica (FA), ésta FA la podemos descomponer en dos direcciones. Una dirigida verticalmente hacia arriba, que se llama Sustentación (S) y otra dirigada hacia delante de la pala que es la fuerza autorrotante (R).

La función de la fuerza S no creo que haga falta comentarla, pero la de la fuerza R, su misión es girar el rotor, es decir, el rotor gira porque existe una fuerza que impulsa la pala hacia delante de forma que el rotor entra en autorrotación, o dicho de otra forma, el rotor está en carga.

Si alguna vez veis un autogiro donde las palas giran al revés, o sea, la parte de delante que gira de las palas es el borde de salida en vez del de ataque, entonces sí está girando como un molinillo, el viento empuja a las palas, pero nunca se puede producir sustentación. Esto es típico cuando no tienen las palas la incidencia negativa requerida y no se puede producir el despegue, o cuando empujamos bruscamente la palanca de profundidad, que vemos como se para el rotor y pierde la carga.

Cuando os digan que el autogiro para volar tiene que enroscar el rotor en el aire y otras sandeces por el estilo, no os moleteis en expliciones que es totalmente inútil. No digo ya cuando comentas que una pala sube y la otra baja.

Otro tema también interesante es que la dirección del viento relativo a lo largo de una pala no es constante, es decir, que el ángulo de ataque del viento relativo con las diferentes secciones del perfil de la pala no es el mismo.
Supongamos que el rotor de un autogiro gira a velocidad angular constante. Las palas giran a la misma velocidad angular y por lo tanto, también las diferentes secciones de cada pala. Pero existe también la velocidad lineal, que en cada sección de una pala es distinta. La mayor velocidad lineal corresponde a los bordes marginales y la menor velocidad lineal al pié de pala. Al principio hemos comentado que el rotor tenía una gran influencia sobre la dirección del viento relativo. A mayor velocidad lineal, menor ángulo de ataque y mayor FA y por lo tanto mayor sustentación.

Por ahora ya os he calentado la cabeza lo suficiente. Hasta otro día
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Por LANDRIUS
#728621
Hola a todos.
Obdulio, tu calienta que podemos con eso y con mas :D

Yo estoy empezando a aprender algo del autogiro, y claro, el nene no puede copiar el rotor que amablemente le ofrecen los demas, no, el nene tiene que hacer inventillos. (van dos). El caso es que si es bipala una sube y otra baja :twisted: :twisted: , pero y el angulo del eje de balancin en un bipala, ¿es perpendicular al eje de las palas o lleva un angulo que haga el mismo efecto de la articulacion de batimiento en un tripala?.

Saludos,
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Por Javier Delgado
#728862
Buena explicacion.Se te ha olvidado explicar la utilidad de la articulacion de batimiento,y el por que los autogiros sin ella no son capaces de despegar desde el suelo.
Nunca habia escuchado lo de "el rotor se enrosca en el aire" y mira que he escuchado sandeces de por que vuela un autogiro :D
Por Obdulio Román
#728945
La explicación anterior de cómo funciona un rotor de un autogiro no es exacta. De lo que se trataba era de exponer unas bases para los siguientes mensajes. Todavía queda mucho por exponer y no soy un experto en autogiros en aeromodelismo, sólo tengo uno de dos rotores fijos contrarrotativos.
#729381
Consideramos un rotor únicamente que gira en sentido antihorarrio a velocidad angular constante. Las palas las situamos con la numeración de la esfera del reloj.

En la Fig 1 se observa que al girar la pala, las diferentes secciones de la pala, recorren longitudes de arco distintas en función a su distancia al eje de giro del rotor (E) y que la mayor velocidad lineal de éstas secciones corresponde a la más alejada del centro del rotor, por lo que el diagrama de velocidades lineales resultante es triangular.
Idéntica distribución resulta del estudio de la pala en la posiciones 12, 9 y 6.
Adjuntos
Fig 1.jpg
#729386
El eje del Rotor (E) le corresponde una velocidad nula.

Al mismo rotor anterior lo damós además un movimiento de traslación (Fig 2).

Nos aparece ahora el diagrama de la Fig 3, en la que la pala que avanza, la que está situada a las 3, se incrementa su velocidad lineal en la velocidad de traslación.
El eje de giro del rotor lleva exactamente la velocidad de traslación.
La pala situada a las 9 presenta una parte cerca del eje del rotor con velocidad negativa y otra zona cuya velidad máxima está disminuída en la velocidad de traslación, también triangular.

Las palas situadas a las 12 y las 6 tienen la misma distribución de velocidades que la Fig 1
Adjuntos
Fig 3.jpg
Fig 2.jpg
Por Obdulio Román
#731646
Ya se ha comentado que el giro del rotor influye en la dirección del viento relativo (Fig 4).

El Autogiro tiene por sí una resistencia parasita que se incrementa en su vuelo con la velocidad. Cuando un perfil de la pala se mueve dentro del flujo de aire del viento relativo, la primera fuerza que nos aparece es la Resistencia (R) que se opone al movimiento del rotor y tiene la misma dirección que el viento relativo.

La sustentación se crea por el principio de Bernoulli (que por sí sola no lo explica totalmente, puesto que sólo considera perfiles), la tercera Ley de Newton y el Efecto de Coriolis, que consideran la pala en su totalidad (que por ahora no nos hace falta saber más). Esta Fuerza de Sustentación (S), que es perpendicular a la dirección del viento relativo, se compone con la Resistencia, dando lugar a Una Fuerza Aerodinámica resultante (FA), que está dirigida hacia arriba y hacia delante del perfil. Ya nos podemos olvidar de la Fuerza de sustentación y de la Resistencia.
Esta (FA) se descompone en una fuerza (FS), que es una fuerza sustentadora puesto que está dirigida perpendicularmente a la cuerda del perfil de la pala y hacia arriba (FIG 5) y otra fuerza tractora (FT) que impulsa la pala hacia delante del perfil y es la fuerza que hace que la pala gire sin necesidad de que el rotor esté impulsado mecanicamente por un motor.
Adjuntos
Fig 5.jpg
Fig 4.jpg
#762251
Partimos de la Fig. 3, donde el rotor de un autogiro está girando con una velocidad angular constante y además está sometido a una traslación.

Ahora inclinamos ligeramente hacia atrás el rotor.

La pala que avanza 6-3-12, sube desde las 6 hasta las 12, por lo que aumenta el ángulo de ataque del viento relativo con las palas del rotor. La pala que retrocede 12-9-6, baja desde las 12 a las 6 y disminuye el ángulo de ataque.

Si hacemos un recorrido de las secciones de la pala que avanza desde el borde marginal hasta el eje del rotor, nos encontraremos que en la parte del borde marginal (Zona A), al tener un ángulo de ataque con el viento relativo muy pequeño y además llevar una velocidad lineal muy alta, la sustentación está dirigida hacia arriba y es de gran magnitud y la fuerza de tracción prácticamente no existe (Fig. 6).
S seguimos recorriendo las siguientes secciones de la pala, veremos que aumenta progresivamente el ángulo de ataque de la pala con la dirección del viento relativo y que disminuye también linealmente la velocidad lineal en las siguientes Zonas B, C y D, que se traduce en una disminución de la sustentación, además de su inclinación hacia adelante y un aumento de la fuerza tractora o autorrotante (Fig. 7) (Fig. 8).
Si continuamos con nuestro recorrido de la pala que avanza llegamos al pie de la pala (Zona E) donde por su poca velocidad lineal no genera más que resistencia y al eje del rotor, siendo esta zona de pérdida, es decir no genera ni sustentación ni tracción.
La distribución de ángulos de ataque como se observa en la figura es de menor ángulo en el bordr marginal a mayor ángulo en dirección al pié de pala.
Adjuntos
Fig 8.jpg
Fig 8.jpg (8.44 KiB) Visto 4231 veces
Fig 7.jpg
Fig 6.jpg
#784103
En el caso de la pala que retrocede, nos centramos en la posición de la pala en las nueve y en la Fig. 3.

Desde el eje del rotor hasta la sección de la pala, donde la velocidad de traslación se iguala a la velocidad lineal de ésa sección (velocidad cero), el viento relativo ahora le empuja a la pala por el borde de salida, por lo que no puede crear sustentación y esa zona está en pérdida. El viento relativo en su empuje creará algo de tracción, pero será muy pequeño. El ángulo de ataque en esta zona irá aumentando de magnitud desde el ele del rotor hasta el punto de velocidad cero.

A partir de ésta sección (velocidadcero) irá disminuyendo el ángulo de ataque en dirección al borde marginal y se crearán otras dos zonas predominantemente, primero tractora y después sustentadora, pero de menor magnitud que la pala que avanza.
Por Obdulio Román
#784531
Tal como se ha explicado en los apartados anteriores, el rotor en su giro estando el autogiro con un movimiento de traslación, se producen tres zonas:

La Zona A. Que es preponderantemente SUSTENTADORA.
La Zona B. Que es preponderantemente TRACTORA.
La Zona C. Que está en PERDIDA y no produce sustentación ni tracción.

La gráfica envolvente sería la de la Figura 9, donde se observa que las zonas B y C están desplazadas hacia la zona de la pala que retrocede.
La consecuencia es que un autogiro con su rotor girando en éstas condiciones, no podría volar puesto que en la zona de la pala que avanza se produce mayor sustentación que en el resto del rotor, por lo que provocaría un momento que haría volcar al aparato.

La gráfica envolvente ideal sería la de la Figura 10, que es totalmente simétrica y la resultante de la sustentación estaría aplicada precisamente en el eje del rotor, dándole la sustentación que necesita para volar y poe supuesto no existiendo ya el momento de vuelco descrito.
Adjuntos
Fig 10.jpg
Fig 9.jpg
Por Obdulio Román
#784544
Un autogiro con un sólo rotor fijo no puede volar. Se necesita alguna solución para que la Gráfica de la Fig. 9 pase a ser la de la Fig. 10.

La primera solución es dotar al autogiro de dos rotores, en vez de uno, contrarrotativos. Es decir, que un rotor gire en sentido de las agujas del reloj y el otro en sentido contrario. De esta forma se consigue, si los rotores giran a la misma velocidad angular, que la resultante de la sustentación de los dos rotores se aplique en el eje del rotor y no exista por tanto momento de vuelco.
Puede existir una interacción entre los rotores, provocando que el rotor inferior gire a menor velocidad angular que el rotor superior, por lo que deben estar separados convenientemente.

La segunda solución es dotar al rotor de articulaciones en en el pié de pala, de forma que la pala que avanza sube, provocando un aumento del ángulo de ataque del viento relativo con la pala y resultando de todo ello una disminución de la sustentación. Estas articulaciones también provocarán, que la pala que retrocede baje, disminuyendo el ángulo de ataque del viento relativo con la pala con el resultado de un aumento de la sustentación.

Si el rotor gira a una velocidad de régimen suficiente , la gráfica de la envolvente de vuelo del rotor pasaría a ser la de la Fig. 10 y por lo tanto no debería existir ningún inconveniente para que vuele el autogiro.
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Por LANDRIUS
#788450
Obdulio Román escribió: La segunda solución es dotar al rotor de articulaciones en en el pié de pala, de forma que la pala que avanza sube, provocando un aumento del ángulo de ataque del viento relativo con la pala y resultando de todo ello una disminución de la sustentación. Estas articulaciones también provocarán, que la pala que retrocede baje, disminuyendo el ángulo de ataque del viento relativo con la pala con el resultado de un aumento de la sustentación.
Hola Obdulio.
Veo que en la parte que cito de tu post la explicacion seria al reves, la pala que sube debe disminuir su angulo de ataque y la que retrocede y baja aumentarlo, ¿no?. Supongo que es un error al escribir.

Para los que ya vuelan autogiros rc y para ti mismo que se ve que dominas la teoria y quiza conoces los autogiros ultraligeros si no entendi mal, os voy a plantear algunas del ciento de dudas que voy acumulando.

¿Cual es la razon de que en un rotor bipala no haya variacion del paso segun suba o baje cada una de las palas?. Entiendo que el balancin sustituye a las articulaciones de batimiento pero en las fotos que vi parece que el eje esta a 90 grados respecto a las palas con lo cual las mantiene en un paso fijo. Me parece que con variar el angulo de ese eje produciria el mismo efecto que la articulacion de batimiento de los tripala sin variacion de peso y seguramente el rotor se equilibraria con menos revoluciones.

¿En cuantos grados de paso debe variar la pala por cada grado de batimiento? Imagino que depende de la velocidad de rotacion y el largo de la pala asi que pongamos que en un autogiro rc de unos tres Kg. de peso con la pala que le corresponda.

¿Cual es la velocidad maxima del rotor de un autogiro con unas palas de 550mm de largo?

Todo esto viene a que trato de hacer (de momento solo en dibujos, que tengo cola en el "taller") un rotor al que se le pueda variar de forma sencilla el angulo de paso de las palas, y en el que el las palas "quieran" seguir el movimiento de la base con mas ganas. No se si me explico, en una de mis pruebas hice un rotor pequeñito y le di aire con la sopladora, cuando cogio velocidad lo gire y vi que parece que se lo piensa, giras el eje y las palas lo siguen lentas, hay como un retraso en la respuesta.
En el rotor que trato de hacer varia 0,52 grados el paso de la pala por cada grado de inclinacion, y permite un batimiento de 15 grados a las palas hacia arriba y otro tanto hacia abajo. ¿Va por buen camino?

No os torturo mas con mis dudas, pero solo de momento :D :D
Os agradezco vuestras explicaciones, sabiendo porque funcionan las cosas acabaremos como macgiver, yendo al campo de vuelo solo con la navaja suiza y ya nos sobran herramientas


saludos.
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Por jjoosseemmii
#818678
landrius escribió:
Obdulio Román escribió: La segunda solución es dotar al rotor de articulaciones en en el pié de pala, de forma que la pala que avanza sube, provocando un aumento del ángulo de ataque del viento relativo con la pala y resultando de todo ello una disminución de la sustentación. Estas articulaciones también provocarán, que la pala que retrocede baje, disminuyendo el ángulo de ataque del viento relativo con la pala con el resultado de un aumento de la sustentación.
Hola Obdulio.
Veo que en la parte que cito de tu post la explicacion seria al reves, la pala que sube debe disminuir su angulo de ataque y la que retrocede y baja aumentarlo, ¿no?. Supongo que es un error al escribir.
Estoy contigo en lo de q ha debido ser un fallo al escribir.

No soy ningun aeromodelsita experto, y menos en autogiros. Pero por mis estudios y trabajo algo del funcionamiento de los helicopteros y de los autogiros sé. Aunque mucho se me haya olvidado.... jeje

A tus preguntas:
landrius escribió: ¿Cual es la razon de que en un rotor bipala no haya variacion del paso segun suba o baje cada una de las palas?. Entiendo que el balancin sustituye a las articulaciones de batimiento pero en las fotos que vi parece que el eje esta a 90 grados respecto a las palas con lo cual las mantiene en un paso fijo. Me parece que con variar el angulo de ese eje produciria el mismo efecto que la articulacion de batimiento de los tripala sin variacion de peso y seguramente el rotor se equilibraria con menos revoluciones.
La verdad es q como dices con que el eje de giro del balancin estuviera girado unos grados a derechas (visto desde arriba y suponiendo giro antihorario) haria el mismo efecto que las articulaciones de batimiento q llevan el cambio de paso con el batimiento.

Supongo que si existe ese sitema a 90º y funciona será porque el piloto tendrá trimado el autogiro para una condicion de avance medio con la inclinación apropiada del eje de giro del rotor hacia la derecha (visto desde atras) para hacer q al final la resultante de sustentacion de todo el rotor compense la tendencia a girar hacia la izquierda (visto desde atrás).
landrius escribió:
¿En cuantos grados de paso debe variar la pala por cada grado de batimiento? Imagino que depende de la velocidad de rotacion y el largo de la pala asi que pongamos que en un autogiro rc de unos tres Kg. de peso con la pala que le corresponda.
En muchos autogiros el angulo q hay entre el eje de batimiento y el perpendicular a la linea q une el eje de giro del rotor y el punto de amarre de la pala al rotor (linea q prolongada nos dará la posición de la pala en movimiento por simple fuerza centrifuga) es de 15 grados.

Ese desfase hace q cuando la pala suba, se verá sometida al propio batimiento y a un giro en su eje longitudinal (disminución de paso) en una proporcion tg(15º) respecto al de batimiento. Por lo que si la pala sube 1 grado de la misma manera disminuirá en tg(15º) = 0.27º su paso.

Vamos q por cada 4 grados de batimiento tendrás uno de disminución de paso.

Queda claro q si en vez de 15 es otro valor pues aplica el mismo razonamiento.
landrius escribió:
¿Cual es la velocidad maxima del rotor de un autogiro con unas palas de 550mm de largo?
eso si otro dia me veo con tiempo echo unos numeros para dar un valor aproximado. Pero me la juego a q rondara entre 5 y 8 veces la velocidad de avance del heli en una condición de avance lo mas habitual para el autogiro.
landrius escribió:
Todo esto viene a que trato de hacer (de momento solo en dibujos, que tengo cola en el "taller") un rotor al que se le pueda variar de forma sencilla el angulo de paso de las palas, y en el que el las palas "quieran" seguir el movimiento de la base con mas ganas. No se si me explico, en una de mis pruebas hice un rotor pequeñito y le di aire con la sopladora, cuando cogio velocidad lo gire y vi que parece que se lo piensa, giras el eje y las palas lo siguen lentas, hay como un retraso en la respuesta.
En el rotor que trato de hacer varia 0,52 grados el paso de la pala por cada grado de inclinacion, y permite un batimiento de 15 grados a las palas hacia arriba y otro tanto hacia abajo. ¿Va por buen camino?

Tiene buena pinta, aunq ya te digo q la relacion esa de 0.52 es el doble q la q se obtiene con lo de 15 grados q te comenté antes.

Si algo simple tiene un autogiro es q no necesitas algo tan complejo mecanicamente como un heli para cambiar el paso. Ya q para la autorotación el angulo de paso es bastante estable y solo con inclinar el eje de giro del rotor consigues la controlabilidad necesaria para manejarlo.

De ahi q tu sistema no sé si merecerá la pena en aeromodelismo. Aunq interesante lo es desde luego y creo q en los q llevan personas se usa.

Un saludo

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