PIKACHU, Pylon 400 Tuttala

L'articolo è stato pubblicato sul N. 47 della rivista Modellismo, assieme al disegno e alle fotografie.
Sulla rivista l'articolo è presentato con la consueta professionalità che la contraddistingue, che io non ho saputo replicare su questo sito, spero comunque che scuserete questa "artigianalità" e terrete conto della buona volontà profusa.


·        L' IDEA

Avevo accompagnato al cinema mio figlio maggiore ed assistevo alla  proiezione del film sui pokemon, intanto ripensavo alla mattina piacevolmente trascorsa volando con un pylon 400 convenzionale.

Il modellino era divertentissimo, dopo il lancio saliva lentamente ma alla prima affondata acquisiva un'andatura sorprendentemente sostenuta, impensabile per uno speed 400 ed al tempo stesso non impossibile per un pilota di medie capacità.

Pensai subito che avrei dovuto costruire qualcosa di mio che non sfigurasse, ma anzi fosse possibilmente migliore di ciò che avevo acquistato praticamente già pronto, la sfida era difficile, il modello che avevo fra le mani pesava "nudo" 120 grammi  ed arrivava a 390 in ordine di volo, inoltre era realizzato e verniciato tutto in stampo in maniera splendida ed impeccabile.

Il nome del nuovo modello era comunque già deciso, il protagonista del film, Pikachu appunto, era un pokemon (mostriciattolo tascabile) di tipo "elettrico" che nonostante fosse piccolo e tenero nell'aspetto correva velocissimo e neutralizzava gli avversari colpendoli con scariche elettriche, volendo costruire un pylon elettrico nessun altro nome sarebbe stato così azzeccato.



·        LA CONFIGURAZIONE

Tempo addietro avevo fatto delle riflessioni sul volo dei pylon, sono andato a rileggerle giungendo ad alcune conclusioni (anche banali se vogliamo), un pylon in generale deve rispettare 2 condizioni fondamentali:

            1- Forte Trazione

            2- Bassa resistenza

Per quanto riguarda il punto 1 la categoria (motore classe 400 rigorosamente di serie) lascia poco margine di lavoro, casomai si deve trovare la migliore elica  per il proprio modello e per la "giornata".

Per quello che concerne il punto 2 invece si  devono valutare separatamente due diversi momenti del volo:

            - Volo rettilineo

            - Virata stretta

La massima velocità in volo rettilineo si raggiunge  contenendo  le resistenze parassite, cioè minimizzando la sezione di fusoliera, lo spessore  e la  superficie  alare.

A parità di  superficie è conveniente adottare un allungamento ridotto per avere corde maggiori e maggiori numeri di  Reynolds.

Il peso ed il conseguente carico alare non hanno una grande importanza ai  fini  della velocità in rettilineo.

Il  profilo da adottare dovrebbe avere il Cr più basso  possibile  a Cp=0,  ed un coefficiente di momento tendente a 0 per scaricare il piano di coda diminuendone la resistenza, un profilo con Cm basso necessita inoltre di un K  basso ovvero di un piano di quota più piccolo (altra resistenza in meno).

La configurazione ideale sembrerebbe quella tuttala dove l'assenza del piano orizzontale  unita alla possibilità di motare il motore propulsivo consentirebbe di di togliere tutte le superfici dalla scia turbolenta dell'elica diminuendo ulteriormente la resistenza, inolte i profili per tuttala hanno normalmente dei Cr min molto bassi.

           

Per ciò che riguarda la velocità in virata stretta invece il discorso cambia notevolmente!

Un pylon "tira" delle virate ad un discreto numero di g e quindi parlando di ala sono da valutare aumenti di apertura, spessore e forse anche di superficie oltre all'utilizzo di un profilo più portante.

Siccome la portanza in virata deve uguagliare il peso apparente del modello (peso moltiplicato il numero di g della virata), l'ala dovrà necessariamente lavorare a Cp elevati (a meno di non voler esagerare con la superficie), sarà  inoltre opportuno aumentare l'allungamento per ridurre la resistenza indotta ma soprattutto ridurre al minimo il peso che sta all'origine di tutti i problemi di resistenza in virata.

La configurazione tuttala in questo caso aiuta a contenere il peso ma si porta con se un problema congenito: i profili per tuttala hanno normalmente dei CP max piuttosto bassi.

Questo motivo mi aveva sempre dissuaso dall'idea di un pylon tuttala per le categorie superiori, ma i carichi alari molto bassi della categoria 400 rendevano invece praticabile questa soluzione.

Dovevo comunque trovare un profilo che fosse idoneo allo scopo, radunata tutta la letteratura e i dati in mio possesso la scelta cadde sul MH61 che ha un buon Cp max e contemporaneamente un numero di Reynolds critico che consente, alla velocità di 100-120 km/h, di scendere fino a  70 mm di corda alare. 

L'allungamento doveva essere più elevato dei modelli che avevo visto precedentemente pur con una superficie uguale o minore.

La freccia alare di 15 gradi (sulla linea focale dell'ala) è una scelta di compromesso tra l'esigenza di una buona stabilità longitudinale e modulabilità del cabra (che ne avrebbe voluti forse anche 20) e un veloce inserimento in virata (i pylon hanno invece spesso una freccia negativa per questo motivo).

Le derive sono state poste alla radice degli elevoni con la doppia funzione di "schermo" in virata tra l'estremità deportante ed il pannello alare centrale portante.

Il peso del modello nudo doveva necessariamente rientrare nei 100 gr, da  qui la decisione di una costruzione tutta in carbonio.

·        ALA

Realizzate delle dime (o fatevi tagliare l'ala da una macchina CNC) prevedendo 2 decimi come spessore di rivestimento, ottenete le anime con le relative controsagome in estruso (il migliore è quello azzurro) più larghe di almeno 5mm sul BU e 5mm sul BE.

Procuratevi del polietilene spesso (si trova anche di 8 decimi negli ingrossi di materiale plastico) e ritagliatevi la forma in pianta delle stesse dimensioni delle controsagome.

Realizzate nelle anime il passaggio per i fili dei servi forando longitudinalmente le anime con un tondino di acciaio da 3 mm appuntito.

Con la punta di un cacciavite schiacciate l'estruso ed inseritevi un tubetto di plastica di interno 1 mm che dovrà fare da passaggio per l'antenna (con l'elica propulsiva l'antenna deve uscire lateralmente sull'ala) e fissatelo alle anime con del nastro da carrozziere.

Ricordatevi di segnare su un foglietto la posizione dei passaggi antenna-servi per poterli ritrovare ad ala rivestita.

Dalle anime ritagliate la forma tonda dei terminali alari, togliete 6 mm di BU (con il tagliabalsa) e 2mm di BE (con il tampone).

Passiamo alla verniciatura (eh si avete capito bene!) ritagliate le forme che preferite nella carta adesiva avendo cura di applicare per ultime quelle dei particolari che andranno verniciati per primi ricordandovi che verniciate "dall'interno" dell'ala e quindi anche le scritte devono essere rovesciate come su uno specchio.

Nel mio caso, rigorosamente sotto la supervisione dei miei figli, la sagomina di Pikachu è stata applicata per ultima, ed ho verniciato nell'ordine:

            1) Guance di Pikachu e terminali alari in arancio fosforescente.

            2) Sagoma di Pikachu in giallo taxi (tolto la mascherina adesiva di Pikachu)

            3) Scariche elettriche e scritta in giallo fosforescente

            4) Spruzzato su tutto uno strato di bianco per far risaltare i colori fosforescenti

            5) Togliere le mascherine della scritta e delle scariche elettriche

6) Togliere le mascherine di occhi ed orecchie che rimarranno alla fine color carbonio.

            Adesso possiamo finalmente laminare direttamente sul polietilene prima uno strato di vetro da 27 gr/dmq e poi uno strato di carbonio da 90 gr/dmq.

Il tessuto di vetro leggero all'esterno ha lo scopo di impedire che affiori la trama del tessuto di carbonio in superficie, il tessuto di carbonio deve essere tagliato possibilmente a 45 gradi e deve sovrapporsi come da disegno nella parte centrale dell'ala a scopo di irrobustimento.

Una volta laminato sia il dorso che il ventre componete il tutto appoggiando il primo sulla controsagoma, l'anima sul laminato del dorso, inserite 5 rowings di carbonio NF12 sul BE seguendo anche la forma dei terminali alari e 2 rowings sul BU distendendoli a prendere la larghezza dei 6 mm tagliati via dalle anime.

appoggiate quindi anche il laminato del ventre e l'altra controsagoma a chiudere il pacco ala, bloccate tutto con del nastro e mettete sottovuoto dove deve restare per almeno 24 ore dopodiché staccate il compressore e lasciate almeno altre 48 ore sotto pesi.

Tolto il tutto dal sacco rifilate le eccedenze e con il tampone arrotondate la punta del BE, facendo bene attenzione alla forma del profilo, vi consiglio di aiutarvi con una piccola dima di cartoncino, i profili MH sono molto sensibili alla precisione di realizzazione e questo particolare può fare una differenza.

Forate il ventre alare alla radice scoprendo i passaggi di servi ed antenna e tagliate via gli elevoni, i più sofisticati potranno realizzare le cerniere inserendo in fase di laminazione del peel-ply.

Personalmente ho realizzato le cerniere delle parti mobili in silicone, fissandole prima sul dorso con del nastro adesivo e poi spalmando, dal lato ventre, del silicone trasparente.

Serve un po’ di allenamento per riuscire a mettere la quantità giusta di silicone, mettendone troppo la cerniera è dura, mettendone poco invece si “allunga”  ottenendo l’effetto di gioco sul movimento.

A silicone asciutto si può togliere il nastro ottenendo una superficie del dorso perfettamente liscia e sigillata.


il foglio di polietilene con le mascherature

il modello "rifinito" ancora prima di iniziare la costruzione!

il panino viene chiuso e messo sottovuoto

l'ala come viene estratta dal sottovuoto

e dopo una generale rifilatura lungo il perimetro

·        FUSOLIERA

O per meglio dire "bulbo", generalmente costruisco questi bulbi realizzando un piccolo maschio di estruso a perdere sul quale lamino direttamente il tessuto, successivamente fascio il tutto con domopack e nastro adesivo.

Questa soluzione è veloce ed economica ma si paga con una superficie esterna irregolare che deve essere poi stuccata con spreco di tempo e di peso.

Volendo avere una superficie esterna perfetta senza realizzare uno stampo ad hoc, il bulbo è stato ottenuto utilizzando due parti anteriori della fusoliera di un HLG ottenute con uno stampo tradizionale e poi attestate una contro l'altra a formare parte anteriore e posteriore del bulbo stesso.

Con delle forbici curve ritagliate dal bulbo la sede per l'ala, che avrete preventivamente disegnato su del nastro da carrozziere applicato sul bulbo stesso.

Per ottenere una giunzione ala-fusoliera perfetta procedete come segue:

1) Proteggete l'ala con pellicola trasparente per alimenti ben tesa.

2) Laminate su questa, in corrispondenza dell'attacco con il bulbo, il solito tessuto di carbonio da 90 gr/mq e dei rowings di carbonio come rinforzo sugli spigoli.

3) Appoggiate sopra il bulbo facendolo aderire bene e fermatelo all'ala con dei giri di nastro.

4) Attendete che la resina indurisca poi staccate il bulbo e rifilate i bordi.

Realizzate in vetronite l'ordinata motore e la piastrina di fissaggio dell'ala ed il bulbo è pronto, se siete stati attenti nell'uso della resina non dovrebbe pesare più di 15 gr.



·        IMPIANTO RADIO-MOTORE

Pikachu è motorizzato con uno speed 400 6V, 7 celle N-500R ed un leggerissimo regolatore da 18A con BEC.

La particolare collocazione dell'impianto radio dovuta alla configurazione ha comportato alcuni problemi, la disposizione che verrebbe istintivamente per la ricevente è tra motore e batterie (sopra il regolatore), leggendo le istruzioni a corredo della ricevente in mio possesso leggo però che si consiglia di tenere la stessa ad almeno 3 cm dall'impianto motore-regolatore-batterie.

Questo può non essere un problema su un modello convenzionale ma su un tuttala propulsivo (per di più piccolo) lo diventa.

In pratica ho riscontrato dei problemi sul comando motore (i più frequenti sui modelli elettrici) che si fermava rifiutandosi a volte di ripartire anche togliendo e ridando comando.

Ho quindi collocato la ricevente sopra le batterie (il più lontano possibile dal motore) e la ho avvolta con 3 giri di alluminio per alimenti dopo averla preventivamente isolata con pellicola trasparente (sempre per alimenti), questo ha risolto definitivamente tutti i problemi radio del comando motore.

I servi sono dei sub-micro e sono posti direttamente nell'ala per cui serve una radio programmabile con la possibilità di utilizzare una miscelazione per gli elevoni (cabra-alettoni).


la ricevente incartata come un "cioccolatino"
   
verificare con attenzione il centraggio

·        MESSA A PUNTO

ATTENZIONE!!!! posizionate il baricentro esattamente dove indica il disegno, anche se per il primo volo vi consiglio di partire con il baricentro avanzato di 2 mm ed elevoni alzati sempre di 2 mm, per poi arretrare.

anche un solo mm di differenza nel CG comporta cambiamenti nel comportamento del modello, quindi per il centraggio DOVETE costruirvi un piccolo attrezzo, una base di legno con due astine metalliche sulle quali appoggiare il modello stesso;

 L' ala dovrà risultare perfettamente orizzontale con le astine posizionate sui riferimenti segnati sul ventre alare, NON FIDATEVI DELL’OCCHIO, se il centraggio risulterà troppo avanzato avrete difficoltà a sostenere il modello in atterraggio, se viceversa sarà troppo arretrato il modello potrebbe risultare incontrollabile.

Per quanto riguarda l'escursione dei comandi consiglio +/- 5 mm con un 50-60% di esponenziale, se proprio volete utilizzare il comando lineare programmate le riduzioni di corsa in modo da avere un'escursione di +/- 3 mm e ovviamente disinserite le riduzioni in decollo/atterraggio.



·        VOLO

La posizione del motore impone di lanciare il modello a motore spento e di accenderlo immediatamente dopo il lancio, questo comporta che dovrete trovarvi un lanciatore almeno per i primi voli;

Personalmente ho lanciato il Pikachu anche da solo ma lo trovo un esercizio un po' difficoltoso per cui preferisco sempre farmelo lanciare, finché attenderete che le dita del lanciatore siano lontane dal disco dell'elica per dare comando motore non avrete difficoltà a trovare un amico che si presta.

L'elica che utilizzo è una 4,7x4,7, con questa scelta di elica il modello sale lentamente fino alla quota di "crociera" poi con un'affondata acquista una velocità che mantiene bene anche dopo una virata stretta.

Rispetto ai suoi “concorrenti” convenzionali Pikachu è forse un po’ più veloce in rettilineo ma perde qualcosa nelle virate molto strette, per cui conviene probabilmente virare più largo facendo un percorso un po’ più lungo a velocità superiore, solo un confronto diretto potrà decretare se l'idea è buona o no.....

Intanto Pikachu vola da solo in modo veloce, teso e stabile ma soprattutto divertente.

Buoni voli.

Simone