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En el mundo de la aviación ultraligera, ultraligeros o ultralivianos existen aficionados que se dedican a construir su propia aeronave.  En este artículo vamos a comentar unas pautas imprescindibles para la construcción de un autogiro.  Para los que se inician en este mundo, vamos a empezar diferenciando los tipos de ultraligeros que existen:

  • Multiejes de Ala Fija (MAF), parecido a una avioneta privada, pero de dos plazas
  • Pendulares o Trikes (DCG): Parecida a un ala delta, pero motorizada y con un pequeño fuselaje para uno o dos tripulantes
  • Autogiros, giroplano o gyrocopter: es la aeronave más segura que existe por no entrar en pérdida, y son nuestras maravillosas máquinas, os dejo enlace con una breve explicación de porque volamos en autogiro.

¿Porqué elegir un Autogiro o Gyrocopter para volar?

¿POR QUÉ CONSTRUIR TU PROPIA AERONAVE? 

Desde nuestro blog queremos compartir esta inquietud que muchos de los que se inician, o ya llevan años en el mundo de la aviación ultraligera se plantean.  Bien sea por falta de recursos económicos, porque dispone de tiempo y/o porque disfruta del proceso de la fabricación de su propia aeronave.  Se conoce también como CONSTRUCCIÓN AMATEUR (Construcción aficionado).  Nos vamos a referir a la construcción de un autogiro

 

PUNTOS PRINCIPALES DEL PROYECTO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE UN AUTOGIRO

En primer lugar, la decisión de construir una aeronave, no se ha de tomar a la ligera pues depende del resultado nuestra integridad física.

Vamos a realizar una valoración inicial de una serie de puntos a tener en cuenta para que el proyecto pueda llegar a buen “aeródromo”.

  • Lo primero es saber si las autoridades aeronáuticas de mi país me van a legalizar la aeronave una vez construida para que pueda volar con ella con toda la documentación en regla.
  • ¿Qué conocimientos y habilidades mecánicas y manuales tengo para que el resultado sea el esperado?
  • ¿Qué medios mecánicos tenemos a nuestra disposición: herramientas, lugar de trabajo, equipos de soldadura, soporte en caso necesario…

Si la valoración anterior es positiva, y además disponemos de tiempo, presupuesto y sobre todo ganas de disfrutar de ese proceso, podemos empezar a plantearnos abordar el proyecto.  No hay que olvidar que muchas construcciones amateurs de aeronaves se han quedado a medio camino por falta de algunos puntos anteriores, que, aunque sean pocos son todos importantes.

Vamos a suponer que ya hemos tomado la decisión y vamos a construir un autogiro o gyrocopter.  Vamos a seguir preguntándonos otras cuestiones:

  • ¿ya se volar esta aeronave?
  • ¿Cuántas horas de vuelo tengo?

Por desgracia, hemos conocido algún caso de adquisición de una aeronave antes de obtener la correspondiente habilitación y no llegar a conseguirla. ¿el motivo? Pueden ser infinitos, pérdida de motivación, falta de tiempo, frustración por no superar el examen al primer intento, etc.…

No te conviertas en un caso más, lo primero que hay que hacer es aprender a volar en la aeronave elegida, acudir a un centro o escuela de vuelo y obtener la habilitación correspondiente. 

Una vez superado este paso seguimos adelante,. Considéralo como parte del proceso constructivo. Nos ayudara muchísimo a entender cómo funciona nuestra aeronave y cómo construir un ultraligero seguro, y sobre todo que técnicamente vuele con seguridad.

Construcción amateur girocopter
Construido por Patxi Rodriguez

TENEMOS CONOCIMIENTOS DE VUELO Y HABILITACIÓN O LICENCIA PARA VOLAR NUESTRA AERONAVE

En nuestro caso estamos hablando de construir un Autogiro, Giroplano o también conocido como Gyrocopter, pero el proceso es prácticamente similar a otra aeronave. Muchos ultralivianos o ultraligeros de ala fija (MRAF), se construyen de madera, procedentes de kits ya diseñados.

 

MOTOR

Empezamos por el motor: tenemos dos posibilidades:

  • motores de automoción bien sean de coche (Carro) o de moto
  • motores de aviación,

Motores de aviación

Los Motores de aviación están pensados con sistemas redundantes de seguridad. Tienen Doble encendido electrónico, doble magneto, dobles bujías por cilindro etc,

Lo que pretende es tener los sistemas principales del motor duplicados para minimizar los fallos y paradas.  Una reductora mecánica que permita llegar al motor a sus revoluciones máximas de potencia. Mantienen las revoluciones de la hélice dentro de los límites de velocidad en la punta de esta y que no supere la velocidad del sonido. Muchas ventajas que nos harán el proyecto más cómodo y seguro.  Además, la relación peso/potencia está mejor conseguida, como los motores ROTAX que se utilizan en la mayoría de las aeronaves ultraligeras.

Motor de automoción

Motor de automoción: no tenemos esas ventajas con respecto a los motores de aviación. La única ventaja es la cantidad de motores que se fabrican y el coste por unidad disminuye muchísimo. En estos motores solo podríamos funcionar con un sistema simple de ignición y una bujía por cilindro. También tendríamos que fabricar una reductora para poder reducir las vueltas de la hélice.

Lo aconsejable es seguir experiencias de otros compañeros sobre los motores elegidos y que coincidan con nuestro diseño, incluido motor y hélice.

La hélice es muy importante por ser la encargada de transformar la potencia del motor en empuje, que en definitiva es lo que necesitamos.  Dependiendo de la hélice que elijamos, obtendremos mayor o menor potencia transmitida por la reductora.

Construcción Amateur Autogiro
Construido por Patxi Rodríguez

Como dato orientativo, para que un autogiro/gyrocopter sea operativo el empuje de la planta motriz ha de ser como mínimo, la mitad del peso total de la aeronave a la hora de despegar, de lo contrario, el vuelo de esta aeronave queda comprometido.  Todo lo que la supere el empuje que necesitamos, serán prestaciones añadidas que premian en seguridad.  Se pueden hacer pruebas con un dinamómetro.

Ya tenemos más datos, sabemos que necesitamos, como mínimo la mitad del peso en empuje, ahora debemos conocer el peso más aproximado posible del diseño para ver si vamos bien encaminados. 

Damos por hecho que seguiremos diseños ya probados, de los que hoy día es fácil conseguir por internet o asesorados por gente que comparte nuestra afición en multitud de foros,. 

Servirse de las experiencias buenas o malas de otros compañeros reducirá mucho nuestro trabajo en operaciones de prueba y error, así como gastos innecesarios.  Os dejamos un link donde podéis obtener algunos planos de construcción para autogiros.

http://www.ultraligero.net/Sitios/Planos/autogiros.htm

 

ROTOR

En el tema del rotor hay que ser muy restrictivo, por no decir exigente.

No aconsejamos a nadie ser autodidacta en este punto de la aeronave.  Hoy día hay muchísimos fabricantes que han invertido muchísimo tiempo y dinero en perfeccionar el producto consiguiendo rotores realmente buenos y seguros.

Por lo tanto, un rotor comercial es lo aconsejable.  Como indicación para el cálculo del diámetro del rotor, aconsejamos una relación de 7 kg/m2. 

Dividiendo el peso total de la aeronave al despegue, entre los metros cuadrados de la circunferencia del disco de rotor, obtendremos esta cifra. 

  • Si la cifra es mayor, el aparato será más rápido, pero necesitare más revoluciones de motor para mantener el vuelo recto y nivelado.
  • Por el contrario, si el número es menor será un autogiro más lento, pero mucho más tranquilo.

Estos números se mueven dentro de un rango convencional entre 6 y 8.  Muchos fabricantes poseen tablas que, con el dato del peso total de nuestro giroplano, nos aconsejan una medida u otra.

Os facilitamos otro link donde podéis obtener algunos componentes

https://gyrotechnic.com/

 

ESTRUCTURA

La decisión de usar un tipo de estructura atornillada o soldada dependerá de nuestra capacidad.  Los materiales siempre han de ser de la máxima calidad aeronáutica: tornillería, rotulas y demás piezas de mando.  Nuestra seguridad depende en un porcentaje muy alto de los materiales utilizados.

Posibilidades para la estructura:

  • Aluminio
  • Acero cromo molibdeno,
  • Acero inoxidable,
  • Acero al carbono,

Cada una, tiene una cualidad sobre las otras y la decisión sobre cual elegir está   determinada por el tipo de aeronave que queremos construir, y por los conocimientos que tengamos para trabajarlos.

Normalmente todos estos materiales se utilizan para la construcción de la estructura, pedales, barras de mando y lo mejor es combinarlos para aprovechar las características físicas de cada uno de ellos en el componente que así lo requiera.

La estructura en la mayoría de los casos se suele realizar con tubos de sección cuadrada o rectangular. La sección redonda la menos utilizada debido a que la unión entre ellas normalmente se ha de realizar mediante soldadura. Mucha gente no posee los conocimientos necesarios para efectuar este tipo de trabajo. 

Nosotros vamos a centrar estas líneas en secciones rectangulares o cuadradas.

El aluminio es el más utilizado en aviación por su buena relación de resistencia /peso, pero no sirve cualquier aluminio.  El AL 6061 T6 es la calidad del aluminio utilizado en la mayoría de los aviones y el AL 7075 se utiliza para el mecanizado de piezas.

La unión ideal para estos tipos de materiales es la soldadura, pero en el caso del aluminio se complica un poco debido a sus características.  El equipo más utilizado es una máquina de soldar TIG con aportación de Argón. Permite que la soldadura se realice en una atmósfera inerte con ausencia de oxígeno, con lo que se obtiene una soldadura totalmente limpia, sin burbujas, ni rastros de oxido.

En este caso no nos sirve cualquier máquina de soldadura TIG, ha de ser de corriente alterna AC.  Muchas de las maquinas actuales nos permiten cambiar de alterna a continua CC para soldar otros materiales.

El aluminio necesita muchísima intensidad para fundir la capa superficial llamada alúmina, siendo este es el mejor método, pudiendo también utilizar otros como la electrosoldadura con electrodos de aluminio o la soldadura por oxiacetileno.   

Tener en cuenta que el TIG AC es el que mejores resultados de acabado y resistencia nos va a dar. No pensemos que se trata de comprar una máquina y ya está resuelto. Requiere muchas horas de experiencia para conseguir resultados aceptables. En caso de no ser muy duchos en el tema, podéis contratar esta parte. 

Video para que veáis como se realiza:

https://youtu.be/3W9AVQ7LZoI.

Otras técnicas de unión utilizadas con este material pueden ser mediante placas y tornillos o el remachado de estas.

La unión con placas consiste en colocar sobre el empalme a realizar una placa de aluminio por cada lado de la misma, de forma triangular o trapezoidal en la mayoría de los casos. Las dimensionas mayores que el encuentro de los materiales, para que nos permita colocar unos tornillos pasantes que formen un conjunto compacto entre las tres piezas:  placa, tubo y placa. 

La intención es que una vez apretado, el conjunto quede bien sólido.  Debemos tener la precaución de colocar una pieza interior en el tubo que rellene el espacio vacío.  Puede sea de madera, nylon o cualquier otro material que cuando apretemos el conjunto, evite que el tubo se aplaste por la acción de las placas sobre el mismo.   

También se puede utilizar una técnica de unión atornillada, que permite reforzar el tubo y dejar espacio para pasar algún cable por el interior del tubo cuadrado. Consiste en: en vez de rellenar el interior del tubo cuadrado con un elemento macizo, colocar un tubo redondo de aluminio que entra justo por el interior del tubo cuadrado.  En el interior de ese tubo redondo esté ubicado el trozo de madera o nylon.  De esta forma conseguiremos cuatro vértices interiores por donde pasar los cables, los tornillos atravesarían todo el conjunto evitando que se aplastase el tubo cuadrado. 

En la técnica del remachado no es necesario macizar el interior del tubo, pues el remache actúa entre la pared del tubo y la placa independiente.

La mejor opción son los materiales de soldadura, pues elimina el peso añadido de las placas y los tornillos.  Si se realiza de forma correcta, quedará una unión perfecta.  Siempre que se realice una soldadura se ha de aportar material en forma de varilla de las mismas propiedades que el material a soldar o en su defecto de mejor calidad, nunca de peores características.

Los requerimientos para este tipo de soldaduras son menores.  Con cualquier máquina de soldadura inverter con aportación de argón se puede realizar, ya que utilizan corriente continua.  Para personas que tienen nociones de soldadura, como consejo, inyectar siempre argón por la parte interior del tubo para expulsar el oxígeno y obtener un mejor resultado en las soldaduras.

Esperamos que esta información sea útil para todos aquellos que decidan emprender su proyecto de construcción de su aeronave.  Se agradecen los comentarios para ampliar más información sobre este tema. 

Saludos a todos y buenos vuelos.

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