Come scegliere la motorizzazione degli aerei RC
Oggi la maggior parte degli aerei radiocomandati sono elettrici a scoppio oppure a turbina. In realtà ci sono altre motorizzazioni per gli aerei rc che vanno menzionate ?
Oltre ai motori elettrici a scoppio e turbina, possiamo ricordare la propulsione ad elastico, a propellente solido, ad aria compressa ed il pulsogetto (pulsejet).
Cercheremo di trattarle tutte in quanto hanno “pari dignità” in controtendenza con la moda commerciale, che predilige il “tutto e subito”, magari già pronto al volo a scapito della conoscenza e della sperimentazione ludico formativa.
- Motori a Scoppio
- Motori Elettrici
- Motori a Turbina
- Motori ad Elastico
- Motori a propellente solido
- Motori ad aria compressa
Aerei radiocomandati con motore a scoppio
Lo “scoppietto” (“nickname” del classico motore a scoppio) è da sempre l’anima propulsiva delle fantasie dell’aeromodellista, che tratti auto rc, barche da competizione oppure aeroplani di qualsiasi genere.
I motori Glow sono alimentati a metanolo ed olio (prevalentemente ricino de-gommato ed oli sintetici). Dotati di una candeletta ad incandescenza per essere avviati hanno bisogno di una batteria ad 1.2v e di almeno due ampere. Lo stesso dicasi dei Glow a 4 tempi, che funzionano più o meno allo stesso modo.
Tra i motori Glow sono ricompresi anche quelli Diesel, alimentati con una miscela complessa composta generalmente da Olio di ricino Etere solforico o etilico, petrolio illuminante ed alcuni additivi. Non hanno la candeletta glow ma bensì un contro-pistone per aumentarne la compressione.
Campi di impiego per i motori glow e diesel sugli aerei radiocomandati
La meccanica di questi motori è abbastanza semplice, ridotta all’osso per le parti in movimento e quindi molto robusti se non fosse per la parte del carburatore esposto agli rccrash sempre in agguato. Il carburatore è composto da un tubo di venturi con due spilli, uno del massimo ed uno della regolazione del minimo.
L’utilizzo per i motori glow 2 tempi tradizionalmente si colloca nelle categorie più spinte, per aeromodelli da Pylon rc come anche nelle categorie scafi da velocità “Superboat Class Race” o nelle competizioni di automodellismo.
I motori diesel e glow sono insostituibili nelle categorie di volo vincolato circolare (VVC), in quanto sono tradizionalmente utilizzati in tutto il mondo. Qualche timido tentativo con l’elettrico, perlopiù rifiutato dalla maggior parte dei puristi del settore.
Nell’F3A (ovvero la formula 1 dell’aeromodellismo) fino agli anni 2000 ha utilizzato una motorizzazione (nitro engine) da 10cc glow. Dopo il 2000 con cilindrate maggiori da 23cc due tempi ed infine ai 4 tempi da 26 cc.
L’utilizzo degli scarichi a risonanza erano quasi d’obbligo, con gli svantaggi delle regolazioni, messe a punto e delle miscele sempre più elaborate. Il passaggio all’elettrico è stato quasi un passaggio obbligato per certi versi. Idem per gli elicotteri rc.
Motori a scoppio alimentati a benzina
Nell’ultimo decennio si è fatto sempre più pressante l’introduzione dei motori a benzina di medie e grandi dimensioni, sia 2 tempi che quattro, visto il crescere delle dimensioni degli aerei RC.
Le categorie prevalentemente interessate sono due : Categorie Imac (acrobatici 3D in semiriproduzione di grandi dimensioni) e nelle Riproduzioni di grandi dimensioni. Il motore a scoppio alimentato a benzina è quasi obbligatorio.
Ma quanto grandi ? Parliamo di cilindrate che arrivano a circa 500cc per i due tempi e che superano gli 800cc per i 4 tempi, vedasi ad esempio i motori radiali per biplani di grandi dimensioni che superano a volte anche il 100 kg di peso. Vedi ad esempio la play list dedicata
Considerazioni sui aerei radiocomandati con motori a scoppio
Le motorizzazioni glow e diesel vengono utilizzate per aeromodelli in genere del tipo “vintage” dai 30 cm. di apertura alare fino ai 220 cm.
Resiste comunque una categoria denominata F3A Vintage che sembra voler ritrovare lo splendore di un tempo, soprattutto tra i puristi dell’aeromodellismo che non hanno alcuna intenzione di mollare la tradizione, che cresce in numero di mese in mese.
Un’altra categoria che sembra non risentire del cambiamento è il Pylon che a dispetto di tutti sia nella categoria degli aerei radiocomandati che in quella a volo vincolato circolare mantiene salda la sua tradizione.
Diversamente il destino delle riproduzioni che superano i due metri di apertura alare e necessitano di cilindrate oltre i 20 cc sembrano inesorabilmente dirottati verso i motori a benzina, di media e grande cilindrata.
Per i Warbird WWI (WWI della prima guerra mondiale) prevalentemente biplani, motori radiali a 5, 7, 9 cilindri benzina. Mentre per i WWII motori radiali 4 tempi tempi, oppure multi cilindri in linea e boxer 2 e 4 tempi.
Alcuni timidi tentativi di trasformare motori glow di grandi dimensioni (es. Supertigre G2300) per alimentarli a benzina sono stati fatti. Ad esempio attraverso l’utilizzo della candela OS G5, ma con scarsa risposta.
Riepilogando per i motori a scoppio:
Riepilogando le motorizzazioni a scoppio oggi sono utilizzate prevalentemente per le seguenti categorie:
- Glow e Diesel 2 T : Categoria VVC sia Pylon che acrobatico
- Glow 2 T : F3A Vintage e categorie vintage sport
- Glow 4 T : Riproduzioni di piccole dimensioni
- Benzina 2 T e 4 T : Categoria Imac, Riproduzioni di medie e grandi dimensioni
- Benzina 2 T : Navimodellismo di grandi dimensioni Boat Racer
- Nitro Engine 2 T : Automodellismo piccole dimensioni
- Benzina 2 T : Automodellismo grandi dimensioni
Aerei radiocomandati con motore a elettrico
L’elettrificazione dei mezzi di trasporto sta diventando sempre più insistente nel mondo reale. Nel mondo aeromodellistico è una realtà consolidata già da molto tempo, con risultati che spesso superano le aspettative.
Se da un lato la motorizzazione elettrica nel mondo automobilistico stia avanzando con molte difficoltà anche a causa dello sviluppo ancora troppo giovane, nel modellismo è un fatto concreto con risultati insperati.
Da quasi un decennio i motori elettrici sono in grado di competere con i motori a scoppio, affermandosi sempre di più. Anzi in molte competizioni offrono delle caratteristiche di efficienza, coppia motrice e resa generale molto maggiori.
Oggi quell’universo dei motori glow sembra destinato a scomparire del tutto. Una trasformazione sponsorizzata soprattutto dai grandi distributori, da scelte commerciali incomprensibili per certi versi, soprattutto in Europa.
Purtroppo in molti casi, se non nella maggior parte dell’entry level, l’hobby del costruire che ha è stato del tutto sostituito dal “compra e vola” a scapito dell’esperienza ludico formativa dei neofiti.
Aerei radiocomandati a propulsione elettrica
Utilizzati sia nell’Automodellismo che nel Navimodellismo per categorie specifiche, nell’Aeromodellismo assumono un’importanza vitale, soprattutto in campo agonistico.
Dai piccoli elettrici in depron o epp da poco più di 100 euro, gia motorizzati e magari pronti al volo, dall’apparenza di un “giocattolo” (un’esagerazione per del polistirolo stampato…. un mio personale pensiero). Ai Maxi dimensioni ragguardevoli.
La vera consacrazione per la motorizzazione elettrica c’è stata con l’accesso nella categoria F3A 2×2 (aerei di 2 m di apertura alare da circa 5 kg di peso). La notevole coppia motrice, che offre una maggiore efficienza nell’acrobazia di precisione a bassa velocità, ha determinato la radicalizzazione di questa tipologia di motorizzazione.
Gli aeromodelli elettrici possono utilizzare motori a spazzole e senza spazzole (Motore brushless) necessitano di una batteria, di un regolatore di tensione che alimenta il motore con il segnale di comando e la ricevente.
Campi di impiego per i motori elettrici
L’elettrico ormai ha invaso un pò tutte le categorie. In particolar modo viene utilizzato negli aerei radiocomandati in depron e polistirolo in genere, che siano semplici Schiumini Delta e Minijet, Park Fly, acrobatici 3D di piccole e medie dimensioni ecc.
Anche nei modelli standard (1,5m di apertura) l’elettrico si è affermato in maniera solida. Viene largamente utilizzato negli alianti. Modelli Racer e Alianti da pendio. Di certo nella categoria F3A 2×2 è diventato l’elemento di riferimento grazie alle prestazioni di coppia che offre.
Le batterie e regolatori di tensione
Da molti decenni le batterie in uso per l’alimentazione delle riceventi è stato quello delle ministilo nichel-cadmio NiCd. Per l’alimentazione dei primi motori a spazzole si è passati alle batterie ricaricabili Nichel-Metal Idrato NiMh.
Con l’avvento dei motori brushless (senza spazzole) ad altre prestazioni si è reso necessario sviluppare ed utilizzare accumulatori a litio-polimero LiPo e conseguenzialmente quello di regolatori di potenza (Esc, Bec, Ubec ecc).
Conclusioni sulla motorizzazione elettrica
- A spazzole : Park Fly e delta in polistirolo di piccole dimensioni, alianti di piccole dimensioni.
- Brushless Outrunner : F3A 2x2m, aeromodelli sport, riproduzioni di medie dimensioni, alianti e modelli acrobatici 3D di medie dimensioni.
- Brushless Inrunner : Ventole intubate, Racer Pylon, modelli veloci di piccole e medie dimensioni dimensioni, alianti da velocità.
- Brushless : Elicotteri e multicotteri (droni), ed automodellismo.
- Brushless Outrunner : Navimodellismo di grandi dimensioni Boat Racer
Aeromodelli a Turbina
Gli aeromodelli Jet (con propulsione a getto) sono ormai una realtà consolidata. Alimentati con combustibile Jet A1 o Kerosene o Petrolio ed altri additivi specifici, appartengono prevalentemente alle categorie da riproduzione e da volo acrobatico.
L’utilizzo della turbina è prerogativa di aeromodelli di medie e grandi dimensioni, sia per la necessità di alloggiare all’interno l’elettronica necessaria, sia per motivi di costo nello specifico. Le tipologie sono essenzialmente legate al mondi delle riproduzioni.
Spetta proprio ad un aeromodello Jet delta il record di velocità, che supera abbondantemente i 700km/h. Qualcosa ai limiti del pilotaggio a vista, considerando che gli spazi di manovra si restringono notevolmente a quelle velocità.
Meccanica ed elettronica
Argomento piuttosto vasto per essere trattato in poche righe. Una cosa è certa, non sono alla portata di tutti. Dai costi astronomici per un aeromodellista comune possono superare equipaggiati con tutti gli accessori anche oltre 20.000 euro.
Basti pensare che le riproduzioni di aerei di linea, 707, Airbus, Concorde ecc sono alimentati da due e più turbine, con l’elettronica, serbatoi e quant’altro necessario per l’avionica dell’aereo moltiplicato per i motori alloggiati. In peso molto spesso supera gli 80kg in ordine di volo.
Conclusioni sugli Aerei Radiocomandati Jet
Questo tipo di aeromodelli sono molto spesso il traguardo di un aeromodellista. Necessitano di conoscenze approfondite sulla realizzazione, la progettazione ed i materiali. Programmazione radio ed avionica.
Insomma un bagaglio aeronautico a tutto tondo. Non ultimo sapere che superati i 25kg di peso sono necessarie delle certificazioni non distruttive. Prove di carico statico sul modello e tutta una serie di requisiti sull’elettronica a bordo.
Purtroppo molto spesso la commercializzazione di prodotti quasi pronti al volo, ha permesso a moltissimi neofiti di cimentarsi senza alcuna esperienza nella guida di velivoli di questo genere, accompagnati spesso al doppio comando.
Non di rado si sono verificati crash rc causati a volte da malfunzionamenti e guasti meccanici, in particolare dall’inesperienza e dalla scarsa capacità di volo dei piloti.
- Riproduzioni Jet della II Guerra mondiale, Caccia militari attuali.
- Alianti di grandi dimensioni
- Aeromodelli Jet da velocità (record mondiale di velocità 750km/h)
- Aeromodelli di fantasia e sperimentali.
- Riproduzioni di aerei di linea quali Airbus A380, Boeing 707, Concorde ecc…
Aerei ad elastico
Un progetto propedeutico che non invidia la modernità
A proposito di questo piano costruttivo che ho scaricato dal sito Outerzone.co.uk, è un aeromodello azionato ad elastico utilizzato nel corso per principianti intitolato “5 Giant Steps” del 1961.
Citazione: “Questo è un corso di aeromodellismo. Comprende cinque modelli, dall’aliante più semplice a un modello di volo libero alimentato da un motore. È stato progettato dal compianto Peter Chinn per ‘Model Airplane News’ e pubblicato nel 1961. I modelli sono splendidamente concepiti e volano tutti molto bene. Il modello di volo libero a motore è davvero bello e fuori dal solco del comune modello sportivo FF. Può essere ingrandito per il funzionamento del radiocomando. Questo progetto è stato sollecitato in passato e mi sembra che è stato abbastanza difficile da trovare. Buon divertimento e saluti dalla Colombia!“
Outerzone.co.uk
In effetti il progetto in questione è innovativo nelle forme pur utilizzando una tecnologia dal gusto retrò. Questa tipologia di aeromodelli si prestano bene soprattutto in ambito formativo, dove i più piccoli hanno la possibilità di apprendere le tecniche costruttive a costi irrisori.
Competizioni per modelli ad elastico
Solo in apparenza i modelli ad elastico potrebbero apparire una esigua minoranza. In realtà esistono ad oggi moltissime competizioni in ambito “aliantistico” dove i modelli ad elastico si sono ricavati uno spazio non da poco.
Indoor Models
Nella classe F1D (Campionati Mondiali) è consentito utilizzare motori in gomma (elastici) fino a 0,6 grammi dove il velivolo ha un peso escluso l’elastico di minimo di 1,2 g. Le dimensioni sono : apertura alare massima di 550 mm, corda massima delle superfici di sollevamento 200 mm e l’apertura massima della coda 450 mm. I modelli sono generalmente realizzati con un telaio in balsa ricoperto da un leggero rivestimento trasparente, microfilm o plastica. Con i modelli F1D sono possibili voli fino a 40 minuti.
Ci sono altre due classi alimentate in gomma per i modelli più piccoli come la F1L e la F1M. Per tutte e 3 le classi ai concorrenti sono consentiti sei voli ufficiali, dai quali il totale dei due migliori sarà conteggiato per la classifica finale.
Outdoor Models
Nei Campionati Mondiali di Volo Libero (Vedi articolo www.fai.org) e molte importanti competizioni sono riservate ai modelli classe F1B ad elastico con peso dell’elastico F1B fino a 30g, superficie ala 17-19 dm2, peso minimo modello senza motore 200g.
Conosciuto anche come “Wakefields” dal prestigioso trofeo che viene assegnato ai Campionati del Mondo. Gli aeromodelli hanno un’apertura alare di 1,8 e raggiungono un’altitudine di almeno 80 m mentre l’elica è in funzione.
La salita iniziale è verticale aiutata da un potente lancio, l’avvio dell’elica ritardato fino a circa un secondo dopo il lancio, diventando meno ripido prima che l’elica si pieghi dopo circa 40 secondi.
Aeromodelli ad aria compressa
Aerei radiocomandati a propellente solido
- Vedi anche l’articolo dedicato alla storia dell’aeromodellismo dinamico.