Tão importante quanto o aeromodelo e o motor nele instalado
é escolher o hélice correto. Normalmente isto implica simplesmente em seguir as
recomendações do fabricante do avião ou do motor. Mas o que acontece se você
quiser usar um hélice de dimensão diferente? Um hélice que é apenas um pouco
maior ou menor terá um desempenho visivelmente menor? Talvez você prefira voar
com um hélice de madeira em vez de um hélice de plástico, resina ou fibra de
carbono… o material importa? Se você estiver voando elétrico, você deve usar um
hélice projetado para motores elétricos?
ESPECIFICAÇÕES DO HÉLICE
Todos os hélices são vendidos com duas especificações
principais: o diâmetro e o passo. Compreender essas duas dimensões é muito
importante para ajustar a maneira como seu avião voa. O diâmetro do hélice é a
primeira coisa a considerar. O diâmetro controla quanto da lâmina do hélice se
estende do centro do eixo do motor para fora da fuselagem para agarrar o ar que
passa e empurrá-lo sobre as superfícies do avião. O tamanho mínimo e máximo do
hélice serão determinados principalmente pelo tamanho e tipo do seu sistema
propulsão. Todos os manuais de motores mencionam os vários tamanhos (diâmetro e
passo) de hélices que podem ser usados, de acordo com os testes feitos pelo
fabricante. Se o diâmetro do hélice exceder a recomendação, você pode forçar o
motor com muito arrasto; se o hélice for muito pequeno, você corre o risco de
acelerar demais o sistema propulsor, devido à falta de carga suficiente. Outros
fatores que podem influenciar no diâmetro do hélice são o comprimento da fuselagem
do avião, o tipo de avião e a distância do hélice ao solo. Ajustar o diâmetro do
hélice afetará principalmente a rotação e o fluxo de ar em velocidades mais
baixas.
A segunda especificação é o passo do hélice. O passo é o
ângulo em que a pá fica em relação à frente ou o bordo de ataque do hélice. O
ângulo de inclinação é o que move o ar em frente do hélice para a parte
traseira e força o avião a se mover pelo ar. A definição do passo indica quanto
(na unidade de medida adotada) o hélice se moveria num meio sólido a cada
rotação, sem levar em conta o arrasto e outros fatores.
Hélices de passo mais baixo tem menos tração e necessitam
rotação maior para produzir a mesma velocidade e/ou suportar a mesma carga. Com
passo mais alto o avião voará mais rápido e atingirá a mesma velocidade em uma rotação
menor, mas com torque maior. A escolha do passo é sempre um compromisso. Os
fatores que contribuirão para a seleção de passo para os hélices incluem o
diâmetro do hélice, o perfil da fuselagem, o peso do avião e a velocidade
máxima desejada.
ESCOLHAS DO HÉLICE
Vamos considerar um avião ARF em escala onde as instruções
recomendam que você voe com um hélice 10x8. Imaginemos que o hélice recomendado
aparenta ser muito pequeno para esse tipo de aeronave e/ou voa mais rápido do
que seria considerada uma velocidade em escala. Você pode desacelerar o avião
usando um hélice de passo menor, mas isso reduziria a tração e aumentaria a
rotação, talvez muito alta e fora de escala. Lendo o manual do motor, você vê
que um hélice 11x7, 11x 6 ou 12x 5 também funcionam nesse motor. Uma medição
rápida revela que o hélice 12x5 pode não ter distância suficiente do solo,
então você tenta a 11x7. Isso diminui a velocidade do avião, mas não tanto
quanto você queria. Então, testa o 11x6 e o resultado é o desejado. O avião tem
uma boa velocidade de voo em escala, a proporção do hélice com a fuselagem
parece correta e o avião agora tem melhor desempenho. Missão cumprida.
TIPOS DE HÉLICE
Os hélices disponíveis no mercado são feitos de muitos
materiais diferentes, como madeira, fibra de vidro, nylon, plástico e fibra de
carbono. Cada um tem seus prós e contras.
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Diferentes tipos de material usados na fabricação de hélices para aeromodelismo |
FIBRA DE VIDRO/NYLON/PLÁSTICO
Alguns grandes fabricantes de hélices têm linhas completas de
propulsores feitos exclusivamente de uma combinação de fibra de vidro e nylon,
como as APC (https://www.apcprop.com/) e Master Airscrew (https://www.masterairscrew.com/).
Esses hélices rígidos
mantêm sua forma sob carga e não alteram o passo em voo. São baratos em comparação com a
madeira e a fibra de carbono e estão disponíveis nas configurações para
propulsão elétrica e para motores a combustão.
Esses hélices tendem a ter as
bordas mais afiadas e a partida com a mão definitivamente não é recomendada.
HÉLICES DE MADEIRA
Os hélices de madeira ficam ótimos na maioria das aeronaves.
Normalmente são um pouco mais rígidas do que a maioria dos hélices de
nylon/fibra de vidro. Alguns fabricantes de hélices que uso incluem a Falcon (https://www.falconpropellers.com/) e a Xoar (https://www.xoarintl.com/), no mercado externo.
No Brasil temos um
excelente fabricante, a JC Super Props, de Bragança Paulista, SP, (julioprops@yahoo.com.br e WhatsApp
(11) 98474-8738), cujos produtos são reconhecidos internacionalmente.
HÉLICE DE FIBRA DE CARBONO
Esses hélices, quando feitos por fabricantes respeitáveis,
são mais leves, mais rígidos e vêm com um aerofólio extremamente preciso. Tudo
isso resulta em uma transferência muito eficiente de energia para o fluxo de ar
sobre a aeronave. Em muitos casos, esses hélices são balanceados de fábrica e
exigem muito pouco ajuste por parte do piloto. Hélices de fibra de carbono são projetados
para aeromodelos maiores (20cc ou maior) e fazem um ótimo trabalho em aviões de
acrobacia. A única desvantagem é o custo: são alguns dos hélices mais caros
encontrados no mercado. Alguns fabricantes de renome são Mejzlik Propellers (https://www.mejzlik.eu/)
e Biela (http://smigla.com/) .
HÉLICES ESPECIAIS
Uma grande variedade de hélices pode ser encontrada no
mercado para aplicações especiais. Estes incluem hélices de 3, 4, 5 e até 6 pás
e hélices de passo variável. Essas hélices se enquadram nas mesmas
considerações de diâmetro e passo que as hélices tradicionais de 2 pás e são
identificadas por seu diâmetro e passo seguidos pelo número de pás. Por
exemplo, um hélice tripá para um motor a combustão radial de 90cc seria um
23x10x3.
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Hélice pentapá da JC Super Props |
Os hélices de passo variável permitem que se encontre o
diâmetro do hélice mais adequado para o avião e ajustar o passo para obter o
desempenho desejado. O passo é ajustado entre voos, usando ferramentas
fornecidas pelo fabricante, até alcançar o resultado desejado, como as produzidas pela Solo Propellers (https://www.soloprops.com/home.html). Hélices de passo
ajustável em voo existem, mas raramente são vistas no aeromodelismo devido ao
seu custo elevado e complexa manutenção.
SEGURANÇA
Hélices são provavelmente a maior causa de lesões pessoais, na
pista. Isso é especialmente verdadeiro para aeromodelos elétricos, que não
precisam de nenhuma intervenção manual para iniciar o funcionamento. A maioria
dos transmissores de r/c tem dispositivos de segurança que impedem que o hélice
gire ao conectar a bateria principal, evitando acidentes. Se o seu transmissor tem esta função, recomendo usá-la para qualquer tipo de motorização.
Importante: nunca tente reparar um hélice que apresentar algum dano! Descarte o hélice.
Como premissa eu sempre uso partida elétrica (starter) ou um bastão para dar partida nos meus motores. Nos motores menores posso usar uma luva bem grossa, mas faço isso raramente.
Eu uso um Sullivan High-Tork com redução, há mais de 30 anos. Esse starter tem capacidade de partida em motores de até 170 cc, com uma bateria LiPo 4S.
ENCONTRAR O EQUILÍBRIO
É realmente necessário balancear os hélices? Sempre!!!
Um hélice
adequadamente balanceado produzirá mais rpm e reduzirá o desgaste do aeromodelo, diminuindo
consideravelmente a vibração e as falhas prematuras decorrentes. Existem vários tipos de balanceadores no mercado. Eu uso o
Du-Bro Tru-Spin Prop Balancer há mais de trinta anos. Não importa qual balanceador
seja usado, o procedimento de balanceamento será o mesmo para todos.
1. TAMANHO DO FURO DO HÉLICE
Se o hélice não vier com o furo no diâmetro do eixo do
motor, o primeiro passo é ampliar o orifício para o tamanho correto. Se você balancear
o hélice primeiro e depois aumentar o buraco, o balanceamento será perdido. A melhor maneira de fazer isso é usar um alargador
manual em vez de uma broca, para manter o furo concêntrico. Um alargador
métrico é difícil de encontrar, então use um em polegadas e depois ajuste o
orifício para o diâmetro métrico do seu motor, se for o caso. Se um alargador
não estiver disponível, use várias brocas, aumentando o diâmetro
gradativamente. Na Internet é possível comprar jogos de broncas com medidas
intermediárias (3,2 mm, 4,8 mm, 5,2 mm).
Não tente reduzir o
orifício do cubo do hélice para um diâmetro menor, usando adaptador; dificilmente conseguirá um balanceamento aceitável.
2. ENCONTRE A LÂMINA PESADA
O segundo passo é colocar o hélice na posição horizontal
para descobrir qual lado tem a lâmina pesada.
3. REMOVER O MATERIAL
Dois métodos são comumente usados para equilibrar o
hélice. A primeira envolve aliviar a lâmina pesada até que o hélice se
equilibre perto da posição horizontal. Eu uso uma lixa para remover quantidades
pequenas de material de cada vez, conferindo o resultado no balanceador. Não se
esqueça de limpar qualquer resíduo antes de verificar novamente o balanceamento.
4. ADICIONAR MATERIAL
Muitas vezes a melhor solução é adicionar material na pá
mais leve. Pode ser usado verniz spray transparente, cola CA ou esmalte de unha
transparente (é a forma que eu uso). Sempre espere secar, antes de conferir o
resultado. Pode-se usar um secador de
cabelo para acelerar de evaporação e secagem.
É recomendado a remoção de material nos hélices de fibra de
vidro/nylon e fibra de carbono e adição de material nos hélices de madeira.
5. EQUILÍBRIO PRELIMINAR
Depois de balancear o hélice no plano horizontal (uma
variação de 5 a 10 graus é aceitável), passamos para a próxima etapa.
6. EQUILIBRAR O CUBO DO HÉLICE
Coloque a pá mais pesada para baixo para que o hélice fique
na posição vertical.
Verifique para que lado o hélice se inclina e adicione um
pouco de cola cianocrilato no cubo do lado oposto, para que o hélice fique
equilibrado na posição vertical.
7. SALDO FINAL
Mova o hélice para qualquer posição e veja se ele permanece estático.
Se isso acontecer, o hélice está balanceado. Caso contrário, continue ajustando
a quantidade de CA no cubo, adicionando ou lixando o CA adiciona (se for o caso)
até que o hélice fique equilibrado.
8. MARQUE O HÉLICE BALANCEADO
Depois que o hélice estiver balanceado, use um marcador de
feltro e escreva a letra “B” na parte de trás do cubo. Assim você se lembrará
que o balanceamento foi feito.
Bons voos!
(Postagem traduzida e adaptada de um artigo publicado no site The Hangar)