Las Turbinas R/C
Anteriormente a los años 1990, los aeromodelistas disponían de jets propulsados con una unidad Ducted Fan,la cual consistía básicamente de un motor a pistón conectado a una pequeña hélice de varias aspas como se observa en la siguiente imagen. Estos motores en condiciones ideales podían llegar a 30.000 RPM y su capacidad de empuje se acercaban a las 12 Lbs. = 5.44 Kgs. El modelo tenia toda la apariencia de un jet; pero cuando estaba funcionando, el sonido hera de un motor a pistón común y corriente. Los aeromodelistas de la época, a veces buscaban tratar de hacer algún dispositivo que sonara como una turbina real agregándole silvatos al flujo de aire, etc.
Comercialmente en el año 1990 aparece la primera turbina diseñada para el aeromodelismo denominada como JPX, Fabricada por una empresa Francesa fabricante de cabezas de mísiles y piezas de alta tecnología para MATRA. Esta turbina solamente utilizaba gas propano como su combustible principal y los rodamientos heran lubricados por separado con un aceite diseñado para turbinas. La primera turbina de JPX fue la histórica JXP-240 que podía proporcionar hasta 9 Lbs de empuje y el ultimo modelo fue la JPX-260 que podía proporcionar hasta 14 Lbs de empuje. La JPX represento en el mundo aeromodelista un increíble paso y cambio de tecnología. Una turbina para esa época llego a costar entre 3000 $ y 3500 $. La tecnología para el momento hera excitante con tan solo escuchar uno de esos jets como un jet Real; sin embargo, como todo comienzo, se requerían gran cantidad de equipos necesarios para poder encender la turbina.
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Increíblemente los aeromodelistas a nivel mundial empezaron a instalar las JPX en sus modelos la cual ayudo a la fabrica de JPX a perfeccionar rápidamente todos los detalles que venia apareciendo. Las primeras turbinas se le fundían la cámara de combustión por errores del operador. esta cámara hera de material de aluminio y fue remplazado por acero inoxidable. Sin embargo la empresa Bob Violett Models reconocida a nivel Mundial como la empresa Líder en tecnología para aeromodelos Jets, se tomo en serio la investigación a fondo de la turbina JPX entregándole a sus clientes un manual de operación y de seguridad en la cual nunca fallaba llegando a ser una turbina muy segura y fácil de usar. |
La JPX aunque tuvo su máximo desarrollo tecnológico con la JPX-260P tenia algunas desventajas como aceleración y desaceleración muy lenta ( Aprox 6 Seg ), Un tanque de combustible con capacidad de 1 Lts proporcionándole una autonomía de vuelo de 4 Minutos, los modelos jets estaban limitados por su peso y tamaño; pero también tenia grandes ventajas como la sensación de que nunca fallan para apagarse y los costos de consumo de combustible para el ano 2002 hera de aproximadamente 1100 Bs. = 0.78 $. El consumo de combustible es muy inferior a las turbinas actuales. Bob Violett Models garantizada fácilmente unos 100 Vuelos con las turbinas JPX siempre y cuando no hubieran errores del operador. Posteriormente a los 100 Vuelos, se revisaban los rodamientos para ver si hera necesario cambiarlos.
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Paralelamente, pero a mediados de 1994 Jesús Artes con Kurt Schreckling y la ayuda Thomas Kamps y un grupo de colaboradores desarrollaron durante ésta época la que ya es mítica turbina KJ-66. Dicho motor empezó dando un empuje de 4.5 Kg. , más tarde de 7.5 Kg., seguido de 10 Kg. y actualmente 14 Kg. con la misma mecánica básica (JG-100 Eagle). Como prueba de que el motor dio fantásticos resultados RAM adoptó y fabricó las KJ en USA junto a Simjet en Dinamarca y Jet-Cat en Alemania (aunque actualmente usan sus propias piezas), en Austria, Suiza, S. África, Nueva Zelanda, Australia, etc. otros fabricantes utilizan el mismo diseño y muchos de ellos incluso incluyen componentes originales. Hoy, la única turbina de calidad probada que queda con su propio diseño es AMT que construye en Holanda y USA.
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Todas estas empresas tenían sus modelos muy similares unos a los otros. ya que su base teórica proviene de la turbina KJ-66. Todas ellas trabajaban con Kerosina, combustible conocido como Jet-A1 y su lubricación también se encontraba en un reservorio aparte para los primeros modelos. También utilizaban el mismo equipo para encendido utilizado en una JPX ( Aire Comprimido ).
A medida de que fue transcurriendo el tiempo, todas estas turbinas han tenido grandes cambios tecnológicos como un aumento considerable de la potencia en donde una JPX alcanzaba máximo a 14 Lbs y una turbina de ultima tecnología de tamaño similar podía alcanzar 28 Lbs, el combustible mezclado con el aceite se encargaba de lubricar los rodamientos y ya no hera necesario tener un reservorio aparte, El aire comprimido fue sustituido por motores eléctricos incorporados en la misma turbina, el peso fue reduciendo considerablemente y lo mejor de todo, el control de todo el sistema por una unidad electrónica denominada «ECU» que consiste en un Procesador central que contiene un programa la cual se encarga de controlar parámetros importantes como la máxima RPM y mínima RPM.
Las actuales unidades ECU para el año 2002 se encargan de un gran numero de tareas. Como estas unidades son programadas desde la fabrica, no tienen limitantes para las funciones que los diseñadores desean controlar. Podemos mencionar algunas de ellas:
Información integrada de la función Fail-save con indicación del motivo del fallo y su duración, esto permite después de la toma hacer una evaluación de la calidad de recepción.
Programación del comportamiento Fail-save.
Se pueden programar los tiempos de duración Fail-save así como las revoluciones de la turbina.
Mando de la turbina con uno o dos canales.
Función para puesta en marcha de forma paralela varias turbinas. (Ej.: Para aeromodelos equipados con dos o más turbinas).
Activación de la función opcional de vaciado de deposito de gas, después de la puesta en marcha de la turbina (Ya no hay gas a bordo después del despegue).
Activación de indicaciones de aviso a través del sistema de humos. Nos indicaría baja tensión de la batería, corto de combustible o Fail-save.
Sistema de posición global (GPS) Conexión PC en receptor JetCat GPS.
Medición / indicación exacta de: Ej.: Velocidad máxima, distancia recorrida, altitud máxima alcanzada, radio máximo de vuelo, fuerza(medida en G´s) a que ha sido sometido el modelo, etc…
Función ampliada de chequeo y diagnóstico para la bomba de combustible, válvulas y sensores.
Menús de Información y Min/Max ampliados y mejorados.
Arranque directo y manejo de la turbina directamente desde la GSU, sin necesidad de usar la emisora.
Reconocimiento de fallos de los sensores. Con esta nueva modalidad la turbina no se pararía de forma rigurosa, sino que activaría un sistema de funcionamiento de emergencia, lo que permite el aterrizaje con seguridad del modelo. Después del aterrizaje una nueva puesta en marcha de la turbina solo sería posible después de la reparación del fallo.
Ahora básicamente todas las turbinas trabajan con combustible Jet-A1, el lubricante es mezclado con el combustible y no necesita de un reservorio aparte, incluyen un motor eléctrico para arranque automático, eliminándose así voluminoso equipo de campo que requería las turbinas JPX, las turbinas son asistidas por una unidad de control electrónica ECU y la potencia que pueden generar oscilan desde 11 Lbs. hasta 38 Lbs.
¿Qué turbina puedo comprar?
Anteriormente hera muy difícil contestar a esta pregunta, por que aparecieron muchas empresas que construían micro turbinas para aeromodelos, unas cayeron y otras surgieron; por otro lado, las que surgieron, algunas presentaban fallas graves que aveces repercutia en la destrucción del modelo; pero ahora para la fecha de 2002 han transcurrido 12 años desde que aparecieron las turbinas y hemos podido obtener ciertas conclusiones importantes a la hora de seleccionar una turbina. Lo principal que debes saber cual de las marcas tiene mayor tiempo en el mercado. Casi paralelamente a la legendaria JPX, tenemos a JetCat con 4 modelos de turbinas y AMT Netherlands ( Holanda ) también con 4 modelos disponibles. Ambas empresas sus productos son de alta calidad y la única diferencia importante es que La turbinas de AMT Netherlands han sido diseñada por sus propios dueños por lo demás, tienen comportamiento muy parecidos.
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Si piensas en adquirir una turbina para tu modelo lo primero que debes hacer es darte cuenta de los aeromodelistas que disponen de una turbina en tu localidad. Este especial detalle es importante por que en la operación inicial requiere de asesoría y procedimientos que normalmente en el manual del usuario no son explicados. Los errores de mala operación repercuten directamente en los rodamientos de la turbina acortandole el tiempo de vida considerablemente.
Por otro lado, la mayoría de las turbinas comerciales que se venden a nivel mundial proporcionan un alto grado de calidad en los materiales, pero en Venezuela específicamente tenemos reconocidas las turbinas con mas tiempo en el mercado y con mas desarrollo tecnológico como la empresa AMT Netherlands ( Holanda ), JetCat ( Alemania ). ( Información demarcada para el año 2003). El precio de las turbinas antes mencionadas son aproximadamente iguales comenzando desde 2500 $ para la mas pequeña y de 4500 $ para la mas grande. En Venezuela específicamente en la ciudad de Maracaibo, Valencia, Maracay y caracas existen buenos aeromodelistas con gran experiencia en modelos a turbinas.
Modelos de Turbinas AMT Netherlands (Holanda)
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MERCURY
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PEGASUS
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OLIMPUS
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| Diámetro |
100 mm
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3.9 in
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120 mm
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4.7 in
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130 mm
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5.1 in
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| Largo |
220 mm
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8.7 in
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264 mm
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10.4 in
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270 mm
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10.6 in
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| Peso |
1400 gr.
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3.1 lbs.
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264 mm
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4.6 lbs.
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2400 gr.
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5.3 lbs.
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| Peso Total |
2005 gr.
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4.4 lbs.
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2705 gr.
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5.9 lbs.
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3100 gr.
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6.9 lbs.
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| Thrust @ S.T.P. 15 Deg. Celsius / 1013 Mbar. 59 Deg. Fahrenheit / 29,91 in. |
88 N/9Kg
@ 149,800 |
19,8 lbf.
@ 149,800 |
157 N/16KG
@117,000 |
35,3 Lbf.
@ 117,000 |
190 N/19.4KG
@110,000 |
42.7 Lbf.
@110,000 |
| Máximas RPM |
153.000
|
120.000
|
112.000
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| Thrust @ idle r.p.m. |
4 N
|
0.9 Lbf.
|
6N
|
1.3 lbf.
|
7N
|
1.5 Lbf.
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| Idle r.p.m. |
47.600
|
37.000
|
33.000
|
|||
| Relación de Presión a Máximas RPM |
2.8 : 1
|
3.2 : 1
|
4 : 1
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|||
| Mass Flow |
250 g/sec
@88 N |
0.55 lb./sec
@19,8 Lbf. |
375 g/sec
@157 N |
0.85 Lb./sec
@35,3 Lbf. |
400 g/sec
@190 N |
0.95 Lb./sec
@42.7 Lbf. |
| Normal Exhaust GasTemperature. |
1200 F
|
600 C
|
600 C
|
1110 F
|
650 C
|
1200 F
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| Maximum Exhaust GasTemperature. |
1290 F
|
675 C
|
675 C
|
1250 F1250 F
|
700 C
|
1290 F
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| Fuel Consumption @ max. r.p.m. and S.T.P. |
10 oz/min.
@19,8 Lbf. |
450 g/min.
@157 N |
450 g/min.
@157 N |
15.7 oz/min.
@35,3 Lbf. |
550 g/min.
@190 N |
19 oz/min.
@42.7 Lbf. |
| Fuel types. |
Kerosene – Paraffin – Jet A1 – White Spirit
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Modelos de Turbinas JETCAT (Alemania)
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P80
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P120
|
P160
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| Diámetro |
4.4 in
|
4.4 in
|
4.4 in
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| Peso (incluye Estarter ) |
2.9 Lb.
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3.2 Lb.
|
3.4 Lb.
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| Máximas RPM |
117000
|
120000
|
123000
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| Idle r.p.m. |
35000
|
33000
|
33000
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| Maximum Exhaust GasTemperature. |
580 C
|
620C
|
660 C
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| Fuel Consumption @ max. r.p.m. |
9.5 fl oz/min
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12 fl oz/min
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16 fl oz/min
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| Fuel types. |
Kerosene – Paraffin – Jet A1 – White Spirit
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