Cohetes con propulsión a agua!

Este video me pareció sumamente interesante.


Un cohete hecho íntegramente con botellas de agua a presión... y con dos etapas!

Durante el video se ven diversas tomas de cámaras ubicadas en distintas partes del cohete.
La dirección del sitio para los que quieran ver más datos:

http://www.aircommandrockets.com

Baterías recargables: Conceptos básicos

Introducción

Las baterías generan electricidad por procesos químicos. Las pilas comunes de carbón generan electricidad por un proceso irreversible, una vez descargada, la pila debe ser descartada. Las baterías diseñadas para ser utilizadas una sola vez son también llamadas baterías primarias.
En este artículo nos concentramos en las baterías recargables, o secundarias. En estas baterías el proceso químico es reversible, y mediante el proceso de carga, la batería queda preparada para un nuevo uso.

Algunas definiciones y parámetros principales de las baterías:

Química
Todas las pilas, primarias y secundarias, están basadas celdas básicas que contienen dos electrodos y un electrolito. Las baterías más utilizadas el día de hoy están basadas en tres elementos químicos: plomo, níquel y litio. Estos elementos usados en los electrodos, combinados con otros materiales, determinan las capacidades básicas de la batería.

Tensión
Cada celda de una batería genera una tensión determinada por la química de los elementos que la componen.

Capacidad 
Medida normalmente en Ah. Una batería de 1Ah puede teóricamente entregar un amperio durante una hora antes de descargarse completamente. En general los fabricantes inflan este factor, y es incorrecto utilizarlo como único parámetro de diseño.

Densidad de energía
Es la relación entre el peso de la batería y la energía que puede entregar. Una manera de expresar la energía es en Wh. (Energía = Potencia x tiempo. Potencia en Watt y tiempo en horas).

C-rate o relación de carga y descarga
Es la corriente de carga y descarga recomendada (o máxima), comparada con la capacidad. Una batería de 1Ah con un  C-rate de 1 teóricamente durará una hora entregando una corriente de 1A.
La relación entre corriente de descarga y la capacidad NO es lineal. Un ejemplo real: La hoja de datos de un fabricante muestra que una batería de vehículo descargada a 0.2C puede durar cinco horas, mientras que si la usamos a 0.6C durará solamente una hora.

Resistencia interna
Una fuente de tensión ideal tiene una resistencia en serie nula. Las baterías tienen resistencias internas de centenares de miliOhm, que obviamente generan pérdidas.

No hay una batería que sea mejor que las otras, todas tienen ventajas y desventajas y la elección depende de la aplicación. Incluso dentro de un tipo determinado de baterías podemos encontrar optimizaciones para tipos distintos de aplicaciones.

Tipos más comunes de baterías 

De plomo
Robustas y económicas, son pesadas y pueden requerir mantenimiento. Se las usa en vehículos a nafta, carros eléctricos, UPS y sistemas con paneles solares.Las baterías para coches necesitan soportar altos picos de corriente en el arranque, y a cambio, exigen que la descarga no sea profunda. Otras baterías, por ejemplo para aplicaciones solares, permiten descarga profunda pero no soportan altas corrientes de pico.

Níquel cadmio (NiCd)
Una de las primeras químicas modernas. Tienen un gran ciclo de vida y pueden entregar grandes corrientes, siendo también económicas. El cadmio, como también el plomo, son sumamente tóxicos y por eso se han buscado reemplazos para estas baterías cuyo uso está en descenso.

Níquel metal (NiMh)
El desarrollo más popular para usos hogareños sin la toxicidad de las de níquel cadmio.

Litio (Li-ion)
Las pilas de litio son el desarrollo más reciente, con muy buena densidad de energía y alta corriente de descarga (C-rate) son las preferidas en aplicaciones de aeromodelismo. Son bastante peligrosas por lo que requieren circuitos de protección que aumentan su costo.

A continuación veremos una tabla que compara algunos parámetros de las pilas recargables más comunes, sin dejar de recordarles que este artículo es una introducción muy genérica sin adentrarse en las complejidades de cada sub-tipo (las baterías de Li-ion, por ejemplo, incluyen varios sub-tipos populares: cobalto, manganeso, polímero, etc.).

	Plomo	NíCd	NiMh	Li-ion
Tensión nominal de celda	2V	1.2V	1.2V	3.6V
Ciclos de carga y descarga	250	1.000	400	750
Corriente de descarga recomendada	0.2C	1C	0.5C	< 10C
Densidad de energía	Baja	Baja	Media	Alta
Resistencia interna de cada celda en miliOhm	< 20	20 - 40	40 - 60	25 – 75 (se agregan 100 miliOhm por el circuito de protección)
Carga rápida	8 horas	1 hora	2 horas	< 1 hora
Auto descarga por mes	5%	20%	30%	< 10%

R/C para Principiantes (3): Principios del vuelo

Nuestro propósito es llevar nuestro avioncito al aire... y mantenerlo allí. Es importante conocer las fuerzas básicas que influyen sobre nuestro avioncito en vuelo, que son exactamente las mismas que actúan sobre un avión real.

La base del vuelo es el perfil del ala de nuestro avión. Hay teorías contrapuestas sobre la forma en que se produce la sustentación, o elevación, pero es indudable que el perfil y la posición del ala con respecto al plano horizontal determinan la sustentación del avión, junto con la velocidad que se mueve el ala con respecto al aire circundante.

Así lo explicaba Guillermo Guerrero en su curso para volar:
Mientras el avión, empujado por su hélice, se desliza a través de la atmósfera hay cuatro fuerzas que actúan sobre él. Imaginemos que vuela nivelado como en la figura. Observen que sobre él actúan 4 fuerzas, la velocidad con que pasa el aire sobre los planos de ala y cola lo hacen elevar, pero al mismo tiempo el peso del aparato (la gravedad) lo atrae hacia la tierra. Una fuerza se opone a la otra y el avión conserva su altura de vuelo.
Lo mismo ocurre con la fuerza que lo empuja hacia adelante al girar la hélice, la resistencia del aire produce una fuerza contraria o arrastre pero la hélice vence a la fuerza opuesta y el avión vuela hacia adelante.
El arrastre y el peso son fuerzas naturales y a ellas se oponen dos fuerzas artificiales que son: la hélice con su empuje y los planos de las superficies alares.

Se llama "perfil aerodinámico" al corte transversal del ala, y "cuerda del ala" a la línea longitudinal que va del borde de ataque del ala al borde de fuga. Esta línea marca el nivel del ala (y de todo el avión) y rige la trayectoria de vuelo según su ángulo de ataque.

Ornitóptero

Entre los muchos y buenos personajes de "la barra de la revista Lúpin", se cuenta un aeromodelista, Juan Luis Barrionuevo. Creo que fue en el número 260 de la revistucha que publicó uno de sus primeros "planitos", el de un ornitóptero. 

Una película mostrando el funcionamiento de un ornitóptero con motor a goma y alas de Mylar:

Una película mostrando un ornitóptero motorizado R/C:

Dos videos de R/C: Jet y 3D

El mundo del aeromodelismo es apasionante. Para muchos hobbystas es una parte muy importante de sus vidas, e invierten en el hobby mucho tiempo, esfuerzo y recursos.

Una de las ramas más avanzadas tecnológicamente es la de aviones jet. Personalmente he tenido la suerte de presenciar varias veces demostraciones de aviones R/C equipados con motores jet y, una vez que están en el aire, es difícil decidir si se trata de un modelo o de un avión verdadero, tanto por su desempeño, como por su velocidad... como por el RUIDO que hacen.

La disciplina de aviones 3D es relativamente nueva, pero contrariamente a los aviones jet, no es necesariamente una que requiere grandes gastos para disfrutarla. Eso sí, no se recomienda para principiantes...

Espero que hayan disfrutado los videos.

R/C para Principiantes (2): El primer avión

El primer avión

El primer avión a utilizar deber ser del tipo entrenador (en inglés, trainer). No se tienten en comprar un avión de otro tipo pensando que va a "servir para después". Es mejor empezar con un modelo lo más simple posible.

Entrenador con motor eléctrico

El entrenador se caracteriza por ser de ala alta (el ala encima del avión, lo que le proporciona mayor estabilidad) con bastante diedro, tienen un vuelo lento, y tiende siempre a recuperar su posición estable de vuelo a nivel en forma automática. Estas características son excelentes para aprender.

Generalmente es posible empezar con dos tipos de modelos, los kits, y los "listos para volar" (RTF, Ready To Fly) o "casi listos para volar" (ARTF, Almost Ready To Fly). En general, estos últimos equipos suelen ser muy económicos pero como primer avión yo NO los recomiendo. También recomiendo un kit porque durante el armado, a más de ser una linda experiencia a compartir entre padre e hijo, se aprende mucho sobre el avión.

De todos modos, lo mejor es asesorarse con gente del club y de una buena tienda de aeromodelismo, como contamos en la nota anterior. No compren cualquier avión por la internet, o en jugueterías o negocios que no conocen nada del tema. Mi abuela siempre me decía "lo barato sale caro".

El motor del primer avión

Entrenador con motor a explosión

Les cuento un poco de mi experiencia en el aeromodelismo. Cuando yo era jovencito, con dos amigos más nos armamos un avión y tratamos de aprender. Por muchas razones, no salió bien y abandoné el hobbie. Hoy es mi hijo el que sale al hobby, en forma mucho más exitosa que yo.

La decisión que tomamos juntos es comprar un buen avión entrenador con motor eléctrico. Yo creo que con la tecnología de hoy, es muy recomendable el motor eléctrico para el principiante. En nuestro, la elección de motor eléctrico fue todo un éxito, consulten también otras opiniones pero no se compren lo más barato, sino lo más barato que puedan pero con una cierta calidad.

Otra cosa que pueden  conseguir a través de ir a algún club de la zona, es comprar un equipo de segunda mano, que les permitirá también ahorrarse unos pesos. Pregunten mucho y averigüen bien, el primer modelo es decisivo para el éxito en el hobby.

El equipo de radio control

Es necesario un equipo de radio para controlar el avión.Un equipo básico de cuatro canales es suficiente para aprender (cada canal controla una función diferente). Un transisor de cuatro canales generalmente controla: velocidad del motor, estabilizador ( llamado tambien elevador, o timón de profundidad.), alerones y timón de dirección. Tradicionalmente los equipos de radio control transmitían en las bandas de 27MHz y 72MHz. Estos transmisores usan antena telescópica (ver figura de la derecha):

Transmisor de 27MHz

Transmisor de 2.4GHz

Si se usan esas bandas, hay que verificar que no provoquemos interferencias a otros aeromodelistas que están usando la misma frecuencia. Hay equipos más modernos que transmiten en la frecuencia de 2.4GHz según, en el que no existe el problema de interferencia con otros modelistas. Es fácil reconocer estos transmisores por su antena corta (ver figura a la izquierda). Pero son equipos, en promedio, más caros.

Es importante, para los primeros vuelos, hacerlo desde un club. Si escogemos un lugar solos, hay que tener en cuenta que esté alejado de cables eléctricos, y también de antenas de telefonía celular, que pueden interferir con nuestro sistema de control.

El equipo de radio control tiene un transmisor con los joysticks de comando, y un receptor en el avión que ejecuta nuestras instrucciones. El receptor está conectado a motorcitos especiales, denominados servos, que transmiten nuestros movimientos en los joysticks, a los planos de control del avión.

Continuará

Radio Control para Principiantes (1)

Los comienzos en aeromodelismo radiocontrolado suelen ser difíciles. Hace unos años el problema principal era el alto costo de los equipos. Hoy quizá el problema es distinto. Hay muchísimos equipos en el mercado, y son relativamente económicos, pero en su gran mayoría no pasan de ser juguetes. En general, los vende gente sin ningún conocimiento de aeromodelismo, no tienen repuestos, ni soporte, y no son modelos confiables.

Entonces, cómo conviene empezar?

Lo más importante si estás pensando en introducirte en el mundo de los aviones de radio control, es que localices un club en tu zona y/o que tomes contactos con algún aeromodelista. Al final del artículo hay una lista de enlaces.

La inmensa mayoría de los aeromodelistas tienen percances en sus primeros vuelos (y no sólo en los primeros). Es muy difícil largarse sólo, despegar... y mucho menos aterrizar sólo.

Siempre será mejor si te ayuda algun aeromodelista que esté familiarizado con el vuelo radiocontrolado ya que te será de uttilidad en tus primeros pasos. Es recomendable preguntar en el club por algún instructor para los primeros vuelos. El costo de las clases se verá compensado por la falta de gastos en arreglar, o reponer, un avión dañado. Además, un comienzo "sólo" puede frustar al piloto principiante y alejarlo del hobby.

El segundo paso importante es preguntar a los modelistas sobre alguna tienda de confianza de aeromodelismo. No se tienten en comprar su primer modelo por la Internet, sin recibir asesoramiento.

Otra buena forma de comienzo es mediante el uso de simuladores de RC, muy recomendable para acostumbrarse al manejo de los mandos del avión, sobre todo cuando el avión viene hacia nosotros ya que si por ejemplo tiramos de la palanca de alerones a nuestra derecha el avión girará a nuestra izquierda. También nos acostumbraremos a tirar un poco de la profundidad cuando realicemos un giro ya que en este caso el avión tiende a meter un poco el morro y a caer. Para el uso de simuladores RC se aconseja conectar un controlador RC real a la computadora. Hay controladores de muy bajo costo que se conectan al puerto USB. Nuevamente, conviene consultar en nuestra tienda de aeromodelismo de confianza.

De todos modos, conviene aclarar, el vuelo en simuladores está muy alejado de la vida real. Sirve para lo comentado en el párrafo anterior, pero no nos preparará para las condiciones de ráfagas de viento, presencia de otros modelos en el aire, "plantadas de motor" y un largo etcétera. Son muy recomendables como paso inicial y para reducir la cantidad de lecciones que deberemos tomar con un instructor.

Segundo capitulo

Enlaces

Foro de aeromodelismo

Lista de aeroclubes y tiendas de aeromodelismo en Argentina

Simulador gratuito FMS

Nota: He puesto enlaces de Argentina. En general, es fácil encontrar esta información para cada país mediante búsquedas en la Internet. Pero, si necesitan ayuda, o quieren aportar direcciones en otros países, desde ya quedan invitados a usar los comentarios para eso.

Qué es el aeromodelismo FPV?

FPV es la abreviatura del inglés “First Person View”, lo que traducido al español significa “Vista en Primera Persona”.

Este nombre proviene de la forma en que se vuela el modelo. Comúnmente, en el aeromodelismo, el piloto comanda a la aeronave desde afuera, viéndola en la distancia, o lo que podría decirse “en tercera persona”.  En el FPV se busca el efecto llamado “tele-inmersión”, es decir, se trata de engañar a los sentidos del piloto para dar la sensación de estar “inmerso” dentro del aeromodelo tal como si se estuviese piloteando un avión normal (1:1) desde su cabina, o dicho de otra forma “en primera persona”. 

Esto se logra gracias a la nueva tecnología de micro cámaras y transmisores de video de muy reducidas dimensiones y peso pero con la potencia suficiente para alcanzar distancias importantes. Otras maneras de llamar a esta modalidad pueden ser “aeromodelismo guiado por video”, “Aeromodelismo por teleinmersión” o también “aeromodelismo virtual” aunque esta última manera no es aceptada por muchos cultores de la modalidad por decir que este tipo de vuelo no es virtual o simulado sino que es completamente real.

Para más información:

FPV en Argentina: http://www.fpv-argentina.com
Foro FPV: http://www.aeromodelismovirtual.com/index.php