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En algunas casos y dependiendo de nuestro proyecto, deberemos instalar un lastre en alguna parte del avión.
Siempre se espera que esto no tuviera que suceder si de re-ubicar el centro de gravedad de la aeronave se trata, pero en otros casos el lastre es absolutamente necesario, dependiendo del diseñador, cuando se refiere al balanceo de determinadas superficies móviles.
Así por ejemplo el avión Tailwind (de Wittman) lleva lastre en los extremos de los alerones con el fin de balanceo estático.
Algunos modelos Rans, llevan lastre en el elevador con el mismo fin.
El porqué del balanceo estático es más bien para una entrada del apartado de teoría y por eso no voy a "contaminar" esta entrada con cuestiones teóricas. Solo mostrar como he resuelto el tema en mi proyecto.
Cuando consideré balancear el elevador (lo mismo haré con los alerones) pensé de inmediato hacer el lastre con plomo, dado que el plomo es el metal más pesado, con el plomo resuelvo poner poco volumen de material agregando suficiente peso, dada su elevada densidad.
Pero para asegurarme de no cometer errores, tuve que investigar un poco para comprobar que este metal fuera compatible con el aluminio y no tuviera inconvenientes con la corrosión galvánica. Por otro lado, los tubos de aluminio son anodizados, con lo cual ya en parte tenía solucionado el posible inconveniente del contacto entre metales disimiles.
Mi elevador es de tubo de aluminio 6061 T6 remachado con pañuelitos de aluminio de la misma aleación.
Una vez que verifiqué que ambos metales son compatibles y, estando además anodizados, lo que se me ocurrió fue introducir el plomo dentro del orificio del tubo de aluminio.
Con esto logro no solo disimular el lastre, sino además trasladarlo bien por delante de la linea de charnelas, con lo cual genero un brazo de fuerza que, con poco peso de lastre, logro el balanceo necesario. Y esa debe ser la mejor solución:
Agregar poco peso para alcanzar el grado de balanceo necesario.
Lo primero fue fabricar un molde de acero con el fin de ir introduciendo pedazos de plomo dentro del molde.
Posteriormente el molde con el relleno de plomo será calentado hasta que funda y adquiera su forma. Tuve que adoptar esta solución dado que no iba a ser suficiente la cantidad de plomo dentro de los tubos de aluminio. Este molde tiene la forma triangular al igual que la forma de la punta del elevador y esa torta de plomo la colocaré entre los pañuelitos (superior e inferior) que se ven en la imagen...bueno en la imagen se ve solo el superior. Al molde de acero, todavía le falta soldar la tapa
Después de introducir los pedazos de plomo en el molde y una vez cerrado el mismo con su tapa (todo soldado) lo coloqué sobre la hornalla, mientras que en una olla vieja coloco otros pedazos para fundirlos aparte y poder introducirlos al molde con mayor facilidad.
El proceso de fusión del plomo es relativamente rápido y depende del "poder" de la llama. Como se ve, la llama de mi hornalla no es algo demasiado "caluroso" por lo que me llevó un rato. Pero el molde de acero trasladó bien el calor con lo que, dentro de todo, el proceso de fusión del plomo fue bastante rápido
El plomo funde a 330ºC y luego se enfría también con bastante rapidez
Una vez formada la torta, debí cortar el molde con amoladora para extraerla y luego ubicarla en medio del espacio entre los tubos del elevador y entre los pañuelitos, como se ve delante de la línea de charnelas.
Con el plomo introducido dentro de los tubos que se ven a los costados de la torta y probando el grado de balanceo, observé que me había extralimitado con el peso, con lo que pude cortar la torta, quedando menos cantidad de lastre instalado. Por supuesto que este proceso se hace en ambos extremos del elevador.
La idea era que el nivel del plomo dentro de los tubos fuera el mismo que alcanza la torta (aquí todavía sin cortar)
Para introducir el plomo dentro de los tubos que conforman la estructura, es una buena idea hacerlo antes de armar el elevador, dado que si pretendemos hacerlo después, como se podrá ver, el orificio del tubo de la derecha queda tapado por el tubo de la izquierda (imagínenlo ya que el pañuelito no lo deja ver en la imagen).
Yo tuve que desarmar la estructura que ya estaba remachada y cambiar el tubo por otro nuevo. Obviamente lo rellené con el plomo antes.
El tubo ubicado a la izquierda (en la foto de arriba) no fue desarmado ya que conforma todo el elevador. Ese tubo está curvado y mide mas de dos metros, es el tubo del extremo trasero. Lo que hice para rellenarlo con plomo fue tomar dos tubos de iguales dimensiones y de unos 20 cm de largo y pegarlos en un trozo de madera con resina epoxi, fundí plomo y lo introduje fundido a esos tubos de aluminio, como se ve en esta foto (son dos, ya que balanceo de ambos lados del elevador, por supuesto)
Una vez frío, con amoladora, corté los tubos longitudinalmente en dos lados y extraje el cilindro de plomo.
Este cilindro posteriormente lo fui metiendo dentro del orificio del tubo del elevador, con un poco de fuerza y con maza de vez en cuando. Quedó perfectamente agarrado a presión. Finalmente un par de remaches para un agarre total.
El tubo de la derecha del elevador que fue reemplazado por otro tubo nuevo (el que se ve en la foto de la izquierda) lo trabajé del siguiente modo:
Boca de pescado para que encaje perfectamente en ambos extremos de la estructura.
Adhiero el extremo del tubo que debe ser rellenado con plomo a otro tubo (que será desechado) con resina epoxi.
Es necesario agarrar ambos tubos con cinta para que no deslicen mientras la resina fragua.
Una vez seca, fundo el plomo en un recipiente adecuado y con extremo cuidado (valerse de guantes y estar vestido con indumentaria de mangas largas, pantalón largo, preferentemente ropa de trabajo, zapatos de seguridad...es muy pero muy importante porque el trasvaso de plomo fundido es terriblemente riesgoso) trasvasarlo al tubo desde el orificio superior
Cuando el plomo se enfría, despegar los tubo adheridos con resina, esto se hace con bastante facilidad golpeando con un martillo.
El tubo de aluminio (que se le observan los restos de resina en color ocre) queda con el plomo de relleno y éste adopta la forma de la boca de pescado
Finalmente, creo haber tenido un muy buen resultado para solucionar el tema del balanceo de las superficies móviles, rellenando los tubos por dentro, en las partes adecuadas y lo mas adelante posible respecto de la linea de las bisagras (charnela).
REMACHANDO LOS TUBOS RELLENOS DE PLOMO
REMACHANDO LOS TUBOS RELLENOS DE PLOMO
Esto fue lo primero que probé, dado que si no funciona, el idea no sirve.
La pregunta que uno se hace es; como remacho después un tubo rellenado, lo que ahora es una barra redonda...
Primero hay que practicar los agujeros, tanto en los pañuelitos como en el tubo rellenado
Hay que tener precaución al hacer los agujeros: La mecha patina en el plomo que se calienta por la ficción y se rompe con facilidad. He cortado tres mechas, y si el corte se produce cerca de la superficie del tubo, es extremadamente difícil de sacar.
Lo conveniente es calentar el tubo para que el plomo se ponga "gomoso", cuanto más caliente mejor, sin llegar al grado de fundir el plomo (el tubo de aluminio no se va a deformar, no lo hizo cuando le introduje el plomo fundido a 330º). Se puede calentar con un soplete chico, como los de modelismo, directamente sobre el agujero.
Colocar el remache y remachar, usar guantes para soldar como precaución.
El remache de acero inoxidable al ser deformado va a desplazar al plomo caliente que está muy gomoso. El proceso también se puede hacer en frío ya que la fuerza del remache al ser deformado plásticamente (mas de 241 Mpa) es muy superior a la resistencia del plomo, pero conviene calentar.
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