viernes, 10 de abril de 2020

Análisis del ultraligero QuikR

Hola amigos,

llevaba tiempo con ganas de hacer esta entrada pero como siempre la falta de tiempo no me lo permitía. Pero debido al confinamiento en el que estamos ya no tenía excusa así que aquí lo tenéis, una completa review de mi trike QuikR 912s Adventure.



El QuikR es un ultraligero pendular de altas prestaciones con una serie de mejoras en el ala y el carro que le confieren un rendimiento extraordinario ostentando a día de hoy el récord mundial de velocidad en línea recta, siendo ideal para vuelos de travesía pudiendo mantener un crucero de 100mph (160Km/h) con la ventaja de poder ajustar la velocidad a 50mph (80km/h) cuando se desea volar más despacio.

Este amplio rango de velocidades entre otras cosas es fruto de un esmerado diseño del ala calva el cual no lleva king post ni cables reflex externos que aumenten la resistencia, además, dentro del ala lleva un complejo sistema de cordinos y poleas que actúan sobre el borde de ataque, borde de salida y las puntas de las alas. El sistema denominado STARS ((stability and roll system) lo explicaré más en detalle al final del artículo para quien tenga un mayor interés en conocer su funcionamiento.

Este ala originalmente disponía de unos winlet que le proporcionaban mayor estabilidad en velocidades altas pero al añadir en cada lado del intrados del ala unas rejillas cerca del borde de ataque este efecto se neutralizó (estabilización por venturi) por lo que ya no son necesarios,  yo de echo los he quitado de mi trike ya que el ala se vuelve algo más dura de manejar.



Otra innovación incluida en el sistema STARS es un trim de alabeo que actúa mediante una manivela colocada en el triangulo, el cual permite ajustar el trike en vuelo de crucero para que vaya recto, compensado los efectos del par motor o deriva de viento, lo que se traduce en vuelos mucho más cómodos sobre todo en travesías largas.

Todos estos avances del ala no valdrían de mucho si un concienzudo análisis aerodinámico del carro por el cual se ha dotado de unos grandes carenados en las ruedas, así como un gran parabrisas delantero que les confieren la estabilidad necesaria y confort en vuelo.

Normalmente las alas en velocidades altas son ágiles y dóciles  pero muy duras y peligrosas cuando se reduce dicha velocidad, pero, otra ventaja a destacar del ala del Quik es el increible mando que se tiene a velocidades bajas en aproximación y aterrizaje debido otra vez más al sistema STARS el cual detallo al final del artículo.

Respecto a la motorización, va equipado con un motor Rotax 912S de 100CV que le da la potencia necesaria para mover el ala de 11.4m2 y realizar cómodamente trepadas de 1000 pies por minuto. El consumo lo tengo todavía en estudio pero por lo que he ido viendo está en torno a 13l/h de media, teniendo autonomía de más de 4 horas con un depósito de 65l. Si echáis cuentas el rango de vuelo de más de 600km es más que respetable para un trike pendular.

La transición a este trike es algo intimidatoria pero al cabo de unas pocas horas uno se hace con el y comienza a disfurtar de sus ventajas y su estabilidad en aire turbulento. En dicha transición es necesario habituarse al manejo del trim de velocidad y a llevar siempre un ojo puesto en el anemómetro para mantener una correcta velocidad de aproximación ya que es muy sencillo pasarse si no estamos atentos.

Respecto a los instrumentos, en mi caso como extras viene equipado con una radio panelada, un transponer, luz de landing y al ser la versión explorer lleva unas ruedas tundra más grandes y fundas del ala y el carro, además del resto de equipación estándar como altímetro, variómetro, cuanta horas del motor, presión de aceite, temperatura de agua y temperatura de aceite.

instrumentos y detalle de la velocidad de crucero a 100mph

Funda de ala, carro y hélice

Respecto al vuelo, que puedo decir, es muy divertido, rápido y estable en turbulencia. No llevo mucho con él pero ya tengo algunos viajes desde Madrid a Zaragoza, Salamanca, Toledo y muchos aeródromos de la zona de Segovia y claro está los tiempos con este trike se acortan muchísimo.

Espero que pase la cuarentena rápido y pueda seguir disfrutando de el con muchas más aventuras.



Y para finalizar os dejo una traducción que he hecho del manual técnico donde se detalla el funcionamiento del sistema STARS que os comentaba más arriba.

¡¡Felices vuelos!!

Como funciona el trim eléctrico y el sistema STARS
Las alas PulsR, GTR y R tienen un sistema patentado de aumento de alabeo llamado STARS (stability and roll system).
Las alas flexibles normalmente tienen un manejo suave a altas velocidades, pero se vuelven progresivamente más duras y pesadas de maniobrar a velocidades lentas.
El sistema STARS funciona con el trim de modo que cuanto más se incline el ala hacia arriba (vuelo lento), más trabaja el sistema STARS para aumentar la respuesta al alabeo. La forma en que funciona se muestra esquemáticamente a continuación.

Eje de cabeceo
Trim rápido:
En el modo de trim rápido el sistema completo está destensado y no tiene efecto sobre el ala.
El ala va a su velocidad más rápida porque el punto de cuelgue está configurado para proporcionar la máxima velocidad a manos libres (aproximadamente 90mph). El ala se muestra en la configuración de trim rápido en la figura 3 (vista lateral) y 4 (vista posterior), donde se aprecia un mínimo de torsión (washout) en la vela. Las varillas de torsión (washout rod) mantienen una torsión mínima para producir una estabilidad positiva en cabeceo.
En la configuración de trim rápido, el sistema STARS debe ajustarse para que se vuelva tenso cuando acerquemos la barra de control al estómago del piloto.
Trim lento:
En la configuración de trim lento (fig.1), el motor del trim (1) tensa el cordino elástico (2) y seguidamente el cordino (3) que va unido a la quilla mediante la polea (4). En la polea 4, el cable se divide en dos, uno que se direcciona hacia cada ala alrededor de las poleas 5. El cable continúa en la posición (6) y luego alrededor de la polea (7) que está unida a la barra de torsión (9). El cordino continua desde la polea 7 a la posición 11y está unido a la barra del borde de ataque 10. Dado que las varillas de torsión (washout rod) están unidas al borde de ataque por una junta universal y que les impide moverse hacia abajo por el cordino 8, la tensión en el cordino 3 hace que ambos tubos de torsión sean empujados hacia arriba, incrementando la torsión (washout). Al incrementar la torsión mejora la estabilidad de cabeceo y también previene la entrada en perdida de las puntas del ala. La tensión en el cordino 3 también aplica un cabeceo hacia arriba respecto al trike. El efecto combinado produce bajada de velocidad de trim e incremento de estabilidad de cabeceo.

Eje de alabeo
Hay unas poleas (nº5 fig.1) que están conectadas a un poste que sube desde el cuelgue del ala. Si se realiza un viraje a la derecha con el cordino del trim apretado (configuración del trim en vuelo lento) las poleas se mueven a la izquierda, lo que produce una tensión en el cordino 6R (fig.7) y un aflojamiento en el cordino 6L (fif.7). Por lo tanto, el tubo de torsión derecho (washout rod) se eleva hacia arriba con respecto al izquierdo por lo que se reduce la elevación del ala derecha. El aumento de tensión en el cordino 6R también provoca la flexión del borde de ataque derecho 15R (fig.7). La tensión asimétrica en el cordino 6L y 6R produce un balanceo de la quilla hacia la derecha tensando el cordino 13L (fig.6) y aflojando el 13R (fig.6). Esto hace que el borde de salida del ala 14L(fig.6) se apriete y el 14R (fig.6) se afloje.
El efecto general es el aumento de la torsión en el ala derecha y reducción en la izquierda. Por lo general una velocidad de alabeo de 30 grados a la izquierda hasta 30 grados a la derecha se reduce de 5 a 3,5 segundos a 50mph. El ala permanece controlable en un alabeo a la derecha hasta la velocidad de perdida.


Cómo funciona el trim de alabeo en alas flexibles equipadas con STARS
Introducción
Las alas flexibles requieren un sistema interno de tubos de torsión para garantizar la estabilidad de cabeceo en una situación de G negativa o neutral. Normalmente, estas barras de torsión son redundantes en un vuelo normal con carga positiva. El sistema STARS es una original innovación de P&M que utiliza los tubos de torsión para aumentar el control de alabeo, la estabilidad del cabeceo y proporcionar en vuelo un ajuste del alabeo.
General
Los trike PulsR, QuikR y GTR utilizan el sistema STARS que actúa sobre los tubos de torsión. En alabeo, los tubos de torsión trabajan de forma asimétrica para ayudar a la respuesta de alabeo, y cuando se selecciona un ajuste de trim lento, ambos tubos de torsión son empujados hacia arriba, lo que aumenta la estabilidad de cabeceo y evita la entrada en perdida en las puntas del ala. El trim de alabeo funciona con el cordino del lado derecho (RH) de modo que al tensarlo produce un giro a la derecha debido a que empuja hacia arriba al tubo de torsión derecho. “APRETAR PARA DERECHA, AFLOJAR PARA IZQUIERDA” cualquier molesto giro hacia un lado cuando volamos a manos libres puede ser corregido ajustando el trim.
Ajuste
Dado que el trim de alabeo trabaja solo sobre el ala derecha, el ala está ajustada para tener un leve giro a la izquierda cuando el cordino STARS del lado derecho está flojo. Al apretar el cordino STARS se producirá un giro hacia la derecha por tanto al variar la tensión del STARS el ala se puede trimar en vuelo para volar recto en todas las condiciones de carga, velocidad y potencia. En general, a alta velocidad, el QuikR y el GTR tienden a irse hacia la izquierda debido al par del motor (torque) y al empuje asimétrico de la hélice (P effect).
Ajuste del cordino STARS
Debe haber suficiente tensión en el cable izquierdo para producir un giro constante a izquierdas con el cable derecho flojo. Ajústelo anudando un lazo en el lado izquierdo del bolsillo de la quilla. El cordino derecho debe instalarse de manera que con dos vueltas de manivela en el STARS la tensión sea similar. La manivela debe estar configurada de manera que el giro en el sentido de las agujas del reloj = cordino más apretado = giro a derechas.


Comprobación en vuelo
Se recomienda que el vuelo sea en condiciones suaves. Configure el trim en posición de despegue y asegúrese que el trim de alabeo está en posición neutra (dos vueltas de manivela). Despegue como siempre y corrija cualquier giro mediante cambio de peso.
Establezca una velocidad de crucero media (habitualmente 70-80mph) y ajuste a vuelo nivelado. Asegúrese que la rueda del morro esté recta.
Debería ser posible hacer un giro constante a derechas e izquierdas usando la manivela del trim de alabeo. Recuerde que un giro a la izquierdo solo se puede producir aflojando el cordino de la manivela, si este ya está flojo y no se produce tal giro aterrizar y ajustar. Si es necesario más giro hacia la izquierda aterrice y apriete el cordino en el lado izquierdo.
Verifique en vuelo que al aflojar el cordino derecho todavía se puede compensar el giro a la izquierda con un cambio de peso, de modo que en caso de fallo del cordino STARS, el vuelo sea controlable y se pueda continuar hasta un aterrizaje seguro. Si el avión gira excesivamente a la izquierda a alta velocidad, modifique un poco (máximo 20 mm) los sables 8 y 9 (ala GTR) o 7 y 8 (ala QuikR). Lo ideal es producir un giro constante a la izquierda a todas las velocidades con el cordino flojo.
Una vez configurado, debería ser posible realizar un giro constante a derecha e izquierda a todas las velocidades de trim, potencias y cargas. Solo serán necesarios ajustes finos en la manivela, normalmente   + -1 / 4 de vuelta.
¡Los pilotos que previamente han tenido un Quik con trim de cabeceo deben resistir la tentación de ajustar la compensación de cabeceo con el trim de alabeo!
Existe una placa sobre la manivela que indica que es el trim de alabeo y el sentido de giro derecha e izquierda.
A veces, si deja el ala derecha apoyada en el suelo, en condiciones de viento, la manivela del trim puede aflojarse. Por lo tanto, verifique el ajuste del trim antes del despegue.

Emergencia en caso de fallo del cordino STARS
En caso de un fallo del cordino STARS, aplicando velocidad máxima con el trim y girando la rueda de morro en el sentido de giro se reducirá la tendencia de giro.
Será necesario empujar mucho más la barra de control en el aterrizaje al ir configurados con el trim rápido y recuerde centrar la rueda antes del aterrizaje.
Mantenimiento

En la inspección diaria o particularmente después del montaje o desmontaje del ala, verifique que los cordinos STARS no estén deshilachados, especialmente en la manivela, en las poleas y en la conexión al tubo de torsión. Sustitúyalo por un cordino de dyneema de 3 mm si hay algún signo de daño. Verifique que los cordinos STARS estén rectos y no torcidos alrededor de ningún tubo de torsión.