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Inicialmente había construido todo el conjunto de cola en acero, si prestan atención a algunas otras fotos, verán que por allí se encuentra el timón de dirección en acero. Posteriormente al terminarlo verifiqué un peso tan excesivo de todo el conjunto que concluí que lo desecharía y lo diseñaría yo mismo.
Entonces el nuevo empenaje lo he diseñado íntegramente en aluminio.
Se trata de tubos de aluminio redondo de aleación 6061T6 los que se encuentran con sus secciones re-calculadas tal de respetar las resistencias de diseño (en la mayoría de los aviones estas superficies son de acero 4130, con lo cual debí aumentar la sección de los tubos de aluminio para no disminuir estas resistencias).
Sin entrar en mucho detalle de cuestiones del diseño, tanto la flecha dada como las dimensiones del estabilizador horizontal (área) las he calculado de modo que el tamaño fuera el mínimo posible para evitar peso, de acuerdo al largo del fuselaje, a la dimensión del ala, a la distancia entre el centro de gravedad en el ala y el de ambos estabilizadores de cola y demás variables que en su conjunto determinan el coeficiente de volumen adecuado, el cual debe encontrarse en un determinado valor para los aviones de este tipo de especificaciones. Por otro lado es menester atender la ubicación del punto neutro de acuerdo a todas las variables antes mencionadas para finalmente lograr un aparato estable.
El objetivo final es; un conjunto de cola lo mas liviano posible y de las dimensiones adecuadas ubicado a la correcta distancia desde su centro de gravedad al centro de gravedad de la cuerda del ala que se halla en el 25/30% de ésta (para mi caso, será exactamente el 28%).
Los tubos de aluminio fueron curvados en donde siempre los llevo a curvar, aquella maravillosa empresa que encontré y de la cual comente en la entrada de "Hacer o no hacer..." quedando de maravilla.
Posteriormente lo he llevado a otra empresa para su anodizado, el objetivo fue subir la capa del óxido superficial a unos 10 micrones, con el fin de preservar el núcleo y de evitar el contacto del aluminio puro con otras superficies de acero.
Una vez hecho esto, habiendo ya dibujado todo en Cad con anterioridad, me dispuse como siempre a imprimir los planos en escala real para trabajar sobre ellos. Los pañuelitos son de chapa de aluminio 6061 T6 de 0,8 mm de espesor, que me sobraron de las costillas del ala. Por suerte, todo ese desbaste de material del agujereado de las costillas que de otro modo hubiera sido desechado, pude al menos aprovecharlo para algo mas.
Los remaches utilizados son de acero inoxidable (claro que hubiera sido preferible el remache cherry de aleación de aluminio, pero debido a su elevadísimo costo y dificultad para conseguirlos no lo consideré algo crítico)
Y aquí vamos comenzando con el timón de dirección, el plano impreso y pegado sobre la mesa, se puede apreciar el dibujo en el plano e incluso de donde deben ir los pañuelitos y la posición de los remaches.
Los tubos transversales son rectangulares de aluminio 6063 T6 que, según calculé y espero no me falle, alcanzan para soportar la compresibilidad.
Por encima en la imagen se pueden apreciar las hojas impresas con los dibujos de los pañuelitos adheridos a la chapa de aluminio, listos para ser cortados, lijados en los bordes y agujereados para que pase el remache.
El plano ya adherido a la mesa, los tacos de madera que irán convenientemente a cada lado de cada tubo con el fin de generar inmovilidad de los mismos para que al remacharlos no se desplacen, que el aluminio sea un metal NO magnético, representa cierto problema.
Por debajo del tubo rectangular se pueden ver trocitos blancos de plástico "alto impacto" de 1 y 0,5 mm. de espesor. La finalidad es lograr que el tubo que apoya allí, por ser más bajo, encaje en el medio de los tubos laterales de mayor altura.
En este caso, estoy trabajando con el elevador. Una vez se ha logrado ubicar e inmovilizar todo el conjunto de los tubos, presento los pañuelitos encima de cada parte y verifico que nada se encuentre fuera de lugar.
Si bien estas superficies serán remachadas, las bocas de pescado en los tubos las he confeccionado de todos modos ya que he notado que colaboran a un buen agarre y queda todo el elemento trabado
Nuevamente con el elevador, también presentado en la mesa e inmovilizado por los tacos de madera, se puede apreciar todas las bocas de pescado tanto en los tubos redondos como en los rectangulares y los bloquecitos de alto impacto ubicados debajo para lograr que cada tubo quede en contacto en la mitad del otro tubo donde agarra.
Estabilizador horizontal y elevador terminado. En las puntas del elevador me desplazo hacia adelante de la línea de charnela con el fin de balancear estáticamente la superficie.
Timón de dirección terminado y colocado en el estabilizador vertical.
Las bisagras de todo el conjunto de ambas partes se realizaron en acero SAE 1020 que, previo tratamiento con antióxido en la parte interna y estando los tubos de aluminio anodizados, evita el contacto entre ambos metales y la posible corrosión galvánica que pudiera provocarse.
Del mismo modo el cuerno que poseía el viejo timón construido en acero, donde tomaba el cable de comandos hacia los pedales, fue extraído y remachado al tubo del timón de aluminio por medio de nueve remaches de acero inoxidable, en la presente imagen aún no se encontraba colocado.
Y finalmente, luego de modificar todo el sistema del empenaje originalmente construido en acero, así es como quedó fabricado en aluminio. Liviano y con la misma resistencia (luego de haber utilizado tubos de aluminio de mayor diámetro y espesor que sus antecesores de acero).
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