atrás al Hangar

EP Concept SR

mi primer helicoptero electrico

Introducción

EP Concept SR con fuselaje MD500E
EP Concept SR con fuselaje MD500E
Por la integración de la mecánica Avantgarde propulsado por un motor de 4T al fuselaje semi-maqueta de la Bell 47G el peso del helicóptero sobrepasó la marca de 5Kg.
Con un peso debajo de los 5 kg. las autoridades alemanes permiten su funcionamiento en qualquier lugar afuera de pueblos y afuera de la zona alrededor de aeropuertos.
Para pilotear maquetas más pesadas que 5 kg uno debe irse a aeródromos con autorización oficial de la autoridad aeronáutica alemana.
Por eso la Bell 47G está en el aire sólo cuando estoy visitando un club que hace p.e. su fiesta de verano.
Para seguir con el hobby sin necesidad de un aeródromo, decidí a comprar un helicóptero eléctrico.
1997 no habia gran variedad en este tipo de helicópteros en el mercado alemán:
Vario Silence, Ikarus familia ECO, Kalt Whisper y Kyosho Concept.
Porque el Silence es demasiado caro y el Whisper demasiado pequeño quedaban el ECO y el Concept.
En esta época el ECO tenía en mi opinión sólo desventajas como:
  • mala calidad del equipo de construcción supuestamente debido a la falta de control de calidad durante la fabricación
  • pagar aparte: motor, piñión libre de autorrotación y fuselaje semi-maqueta
  • además tuvo un efecto negativo, que el manufactor hico publicidad intensivamente para 3 tipos de motores, mas que 10 transmisiones y muchos accesórios extras
Todo eso exige demasiado a un principante en el aeromodelismo eléctrico, como yo.
Al final compró el Concept de Kyosho. El equipo de construcción ya viene con motor, piñión libre de autorrotación y fuselaje semi-maqueta.
Unos meses después bajó Ikarus el precio del ECO por unos 50 €, addicionó un motor al equipo de construcción y mejoré su calidad.
Mi decición de comprar seria otra sí estas medidas habrian echo antes.

Construcción

Concept en el vuelo
Concept en el vuelo
La mecánica ya es completamente armado por el manufactor, por eso la "construcción" del modelo se restringe al montaje del equipo RC, recortar las ventanillas del fuselaje y poner las pegatinas.
El fuselaje es hecho por un plastico muy similar al material de envases de detergentes. Su ventaja es la indestructibilidad pero su desventaja la imposibilidad de hacer una pintura permanente y resistente.

Según el manufactor se puede usar una batería con 7 o 8 elementos para poner en función el modelo. Lastimosamente las instrucciones no tienen ninguna información sobre número de revoluciones del rotor, peso y autonomía del vuelo. Para lancar su primer helicóptero eléctrico no es un apojo.
Después de algunas pruebas encontré un setup con cual voló el modelo. El promedio de las autonomías del vuelo fue unos 4 minutos con 8 elementos 1700mAh de Sanyo. Pero el motor sufrió: se calentó mucho durante los vuelos y hubo mucho fuego en las escobillas. Después de 20 horas de servicio fue necesario tratar la primera vez el colector con torno y cambiar las escobillas. Además el motor perdió cada vuelo mas potencia, supuestamente perdida de remanencia de los imánes por calor.
Habia que buscar una alternativa para la motorización.
Justo un amigo, quien cambié la motorización de su ECO a un motor trifasico, me ofreció a probar su motor Ikarus Performance dentro del Concept.
El motor tiene 27 espiras, y sirve para uso con 10 elementos. Es idéntico al motor AIR2000 de GM-Racing.
El aumento de la cantidad de elementos de la batería fue proyectado ya, porque tiene unas ventajas.
Con la misma potencia de la motorización el corriente se reduce. Las pérdidas eléctricas en cables, variador y motor bajan por factor cuadrático con esta reducción del corriente. Se reduce el fuego de escobillas y las baterías tienen más capazidad con baja toma de corriente.
Por razones teoréticas la autonomía del vuelo ya se prolonga con 2 elementos más abordo, porque la porcentaje del peso de la maqueta se cambia al favor del accu.
Fue posible ahorrar 70 gs. de peso por usar servos más ligeros, dejar las cajas del receptor y giróscopo y distintas medidas más de optimización. Con 2 elementos a 55gs. más, al final la maqueta pesó solo 40gs. más que antes de la modificación con batería de 8 elementos.
EP Concept SR y piloto
EP Concept SR durante un vuelo
El primer vuelo con el nuevo motor fue muy desilusionado: la maqueta se levantó por falta de revoluciones del rotor sólo por 30 secundos, hasta que bajó el nivel de voltaje del accu recién cargado a su nivel de voltaje normal. Muy lastima pero motivatión para seguir en este rumbo.
Antes de ensayar la maqueta tuve que terminar un fenómeno bastante desagradable:
Durante los vuelos de prueba en la casa el motor se paró en el vuelo por unos secundos antes de marchar a todo chancho. La única medida para terminar la situación fue cortar la conección entre batería y variador. Hacerlo es ni entretenido ni leve. Por suerte no ha pasado algo.
En el modelo está instalado un variador tipo Kontronik HEL 40-6-10, qual usa un circuito integrado tipo L4940V5 para alimentar receptor y servos con 5 voltios estabilizados. No está a bordo una batería del receptor.
Este circuito "BEC" según las instrucciones de Kontronik es capaz a alimentar 4 servos y según los datos del manufactor del L4940V5 funciona hasta 1,5A. Con 4 servos (Graupner C341), cuales son conocido como ahorrador de corriente, funcionó bien hasta ese momento.
Pero cuando cambié a otros sevos(9 gr, Sportsline Mini 11) cuales no ahorran el corriente, el cicuito BEC fue exigido demasiado según mediciónes. Los servos tienen un corriente inicial de 0,6A pico cada uno, son 2,4 A los 4 servos juntos. Fue demasiado para el BEC y por eso el voltaje bajó al 2V por períodos de 4ms, que no gustó al microcontrolador en el variador.
Después del cambio del L4940V5 por un MIC 29300-5.0 BT cual alimenta hasta 3A los problemas se acabaron.
También es posible puentear estas disminuciónes del voltaje por un condensador. Tendrian que ser instalado alrededor de 8000µF de capazidad. Necesita espacio, pesa y por eso no fue realizado.

No quiero discutir sobre manipulación al equipo de radiocontrol o sentido y absurdidad de BEC usando baterías con más de 8 elementos.
Qien no sabe exactamente lo que está haciendo, deje su soldador apagado.
Modelo
Modelo después del aterrizaje
Regresamos al motor, cuales número de revoluciones especifico evidentamente es demasiado bajo para la transmisión original del Concept.
Haber hecho distintos cálculos y mediciónes instalé un motor Air 2000 de GM-Racing con sólo 23 espiras. (número de pedido 9596)
El primer vuelo en la casa tuvo una autonomía de 8 minutos sin haber hecho cualqier optimización al setup para este motor !
Con un Setup nuevo, quería saber cual autonomía máxima del vuelo seá posible.
Al aire libre sin viento con batería recién cargada en vuelo horizontal con una velocidad mediana la maqueta llegó a 10 minutos y 57 secundos. Con eso me puso muy contento, valió la pena. Con diferentes estilos del vuelo llega hasta 9 minutos.

En el año 2005 hize vuelos con una bateria Litium-Polymer de 3 elementos.
El efecto es enorme. Por su peso reducido la maqueta ahora tiene suficiente reservas y puedes hacer vuelos mucho más vivos. Les recomendo esta inversion especialmente para esta maqueta.
cabeza del rotor con varillas de transmisión
Cabeza del rotor con varillas de transmisión
Las palas principales giran en el mismo plano que el rotor estabilizador. Pues, quien lo quiera. Yo no puedo cambiarlo.
Las tijeritas mezcladoras tienen unos milímetros de juego, me gustaría cambiarlas por unas con un cojinete respetable. Lastimósamente no hay en venta y no tengo ni torno ni fresadora.
El paso se controla por una varilla en el eje del rotor.
Las portapalas tienen exactamente el tamaño de las portapalas del rotor de la cola de helicópteros de la clase 60.
lado izquierdo de la mecánica sin fuselaje
lado izquierdo de la mecánica
A la izquierda se ve el variador después de la modificación. Su disipador pegé con pegamento rápido en el tubo retráctil.
6 condensadores eliminan las interferencias del motor y un diodo corta la tensión de autoinducción.
Los servos están sujetados a la mecánica por soportes de aluminio.
El giróscopo y el receptor se encuentran sin cajas en la parte trasera del modelo.
lado derecho de la mecánica sin fuselaje
lado derecho de la mecánica
El servo de avance/retroceso controla directamente el balanzín de avance-retroceso.
Al cortar su alargamiento y fijar el servo en sentido contrario, el control tiene mucho menos juego que originalmente.

El Vuelo

Helicóptero volando
EP Concept SR y piloto
Las características del vuelo, teniendo en cuenta el gran juego del control del rotor principal por su contrucción, son aceptables.
Con 1240 revoluciones del rotor el modelo tiende a encabritarse en el vuelo horizontal. También es delicado el vuelo estacionario con viento.
Eso se corrige con el control o aumentando las revoluciones a costa de la autonomía del vuelo. Con eso el modelo responde muy bien a los mandos.

Datos principales


Marca Tipo Peso en
Grammos		 autonomía del Vuelo
en Minutos
SANYO N-1700 SCR NiCd 560 9 
Panasonic 3000 NIMH NiMH 620 15 
Sanyo RC 3000 HV NiMH 614 12 
GP 3300 NiMH 652 15,5 
KOKAM 3200 LiPoly 260 18 

Durante 2 años he usado los Sanyo y nunca me fue posible llegar a una autonomía de vuelo de más de 12 minutos o a la descarga equivalente a 2400mAh.
La cifra 3000 que llevan los elementos es una descripción erróneao.