Es un avión para dos personas, piloto y pasajero, hecho totalmente en madera y tela, capaz de incorporar una gran variedad de plantas propulsoras, desde viejos motores Ford-A, Continental A65, 75 y 85, radiales, Rotax, Chevrolet Corvair y no se cuantos más.
La idea es contar lo que hemos hecho para llevar este proyecto adelante hasta su finalización, teniendo en cuenta que jamas hemos hecho nada por el estilo y pocos lo han hecho en el entorno donde lo hicimos. No existe ninguna comunidad seria de construccion amateur, inspectores que revisen con propiedad lo que hicimos, escuelas o talleres de tecnicas de construccion, nada, solo algunos talleres de reparación aeronáutica que nos dieron una mano en momentos de total incertidumbre y eso si, un permanente contacto con grupos de construccion en el extranjero, en particular dos amplias fuentes de constructores y diseñadores amateurs; Matronics y en ella el grupo Pietenpol, y Homebuilt Airplanes.
Los procedimientos de construccion que usamos son el resultado de preguntar, estudiar y probar sin ningún fundamento físico técnico que los respalden, algunos son de sentido común, otros el resultado de aprender luego de leer distintas técnicas y aplicar alguna de ellas intentando ajustarme a las normas que las avalan, y otras del conocimiento adquirido de preguntar en los distintos foros, hay algunos procedimientos que son exclusivamente mios que no los he visto en ningún lado, pero que han dado un resultado más que adecuado; en lo personal estos ultimos no los aconsejo.
Mi idea en esta pagina, es poder brindar en español una descripción detallada de todos los aspectos que involucra el desarrollo del proyecto ya que durante mi búsqueda inicial de informacion no encontre un solo libro en castellano al respecto. Tengan en cuenta que no hay cuentas, no hay consideraciones mecánicas ni estudio estructural alguno, solo referencias y como lo he resuelto yo, y a partir de ello, cada uno pueda analizar y evaluar si es capaz de llevar a cabo su propio desarrollo a partir de este simple ejemplo.
Los puntos los ire actualizando dia a dia, de momento son los siguiente:
- Porque un Pietenpol?
- Pasos previos al inicio del trabajo
- Materiales, procedimientos y otros
- Preparacion del lugar de trabajo
- Fuselaje
1. Porqué un Pietenpol?
Que avión construir?
Esta ha de ser la respuesta más difícil de contestarse antes de comenzar con nada. Las opciones de construccion son muy variadas, hay kits listos para armar, hay planos y kits de modo de poder uno construir parte del avión y comprar otras partes, hay solo planos, los hay de madera, de aluminio, de acero, de espuma de poliestireno, de fibra de vidrio, de combinaciones de ellos, los hay con y sin cabina, para una o dos personas, motor frontal o tractor, pushers, hidros, ala alta o ala baja, biplanos, en fin, lo que uno se imagine.
En mi caso la elección cayó sobre el Pietenpol por los siguiente motivos:
- Toda la estructura del fuselaje, alas y empenaje es de madera
- Amplia variedad de motores
- Es para dos personas
- Tiene ala alta (puedo disfrutar del paisaje libremente)
- Gran cantidad de ellos volando
Básicamente esos fueron los motivos que me decidieron por el; no hay muchos aviones más de esas caracteristicas, totalmente de madera no recuerdo otro, los hay si mixtos, pero no todo. Variedad de motores..si, los hay, para dos personas también, pero generalmente son de acero o aluminio, pero lo que más me atrajo fue el último punto, la gran cantidad que hay hechos, y son TODO hechos por sus dueños; y eso a mi me dio bastante tranquilidad a la hora de tomar una decisión.
Estudiando un poco los planos, y leyendo una publicación llamada Fly & Gliding 1929 de los años 20 donde se detalla la construcción del Pietenpol (y muchos otros aviones) , me dije que si lo hizo con los materiales y adhesivos que uso hace 80 años, creo los de hoy deben ser bastante mejores, de modo que porqué no seguir adelante?
De chico construí algunos pocos aeromodelos de madera balsa, algunos de ellos eran totalmente de chapas de balsa de mayor o menor grosor según la parte estructural, pero el último que hice fue una avioneta llamada Canuck; la estructura del fuselaje y ala era totalmente de varillas de balsa. No era un modelo muy grande y justamente por ello había que ser muy pero muy cuidadoso con los cortes de las varillitas y tener mucho cuidado al pegarlas. Haciendolo me surgio por primera vez la pregunta: ¿porqué no hacerlo de verdad?, debería ser más fácil, las piezas de tamaño comodo de trabajar, errores admisibles bastante amplios en comparación... pero por esas quedo la idea, en solo eso, la idea. Años más tarde vi un Pietenpol en una revista y me acordé de los aeromodelos y comencé a masticar la idea, lo cual hice durante varios años viendo de todo un poco, pero sin llegar a nada.
Los materiales de construccion, ese fue otro punto de mucha importancia. Como dijimos anteriormente los materiales son madera, aluminio, hierro, materiales compuestos, espumas, y no mucho más, vamos a ver el porqué de uno y el descarte de los otros.
El Aluminio es un lindo material, liviano, fuerte, inoxidable y relativamente maleable; pero tuve un gran inconveniente con el ya que la aleación que se usa en aeronáutica no la consigo en plaza y en los paises vecinos tampoco es facil de conseguir. Es la 6061 T6, un material mecanicamente muy resistente (mucho más que el aluminio común) pero caro y de difícil disponibilidad de modo que todo lo que incluya Al queda descartado
El hierro pudo haber sido una opción valida, pero de nuevo, la aleacion que se utiliza no hay en plaza y además no me manejo muy bien con el; esto último fue lo que lo descarto.
Los materiales compuestos son aquellos donde se combinan fibras de vidrio y/o carbono, resinas epóxicas y poliester, espumas de poliestireno. La resina epóxica es muy cara y la fibra de carbono tambie, además hay que hacer muchos moldes (prácticamente un avión de molde) lo cual me iba a consumir mucho tiempo y dinero, de modo que también quedó descartado.
Lo último que quedaba era madera, todo madera y el Pietenpol es todo de madera, de modo que comece a estudiar y ver que maderas se utilizaban para la construccion de aviones. Las más utilizadas son 2 variedades; una llamada pino spruce y otra pino douglas. Parece que el spruce es lo mejor, tiene muy buenas características mecánicas y es liviano, pero es muy caro y en plaza no lo consigo, el segundo es el douglas el cual es un poco más pesado y tiene si mejores características mecánicas, además es barato y .. hay en plaza. Se lo utiliza en plaza para la fabricacion de cortinas de enrollar de madera ya que tiene una estabilidad muy grande, no se dobla ni curva en lo más mínimo y resiste muy bien la intemperie y los insectos que suelen atacar la madera, de modo que pino douglas para la estructura total.
Hay otra característica de este avión que lo hace atractivo, y es que el ala se puede hacer de una sola pieza (de casi 9 metros) o en 3 secciones, dos alas de 4 y una parte central de 1. El modelo original es de una sola pieza, pero posteriormente se añadió un plano con detalles de como hacerla de 3 piezas, de modo que la pieza más grande del avión no tiene más de 4 m de longitud lo cual implica un espacio de construcción bastante accesible.
Originalmente se lo propulsaba con un motor Ford-A modificado, yo erroneamente pense que si un Ford-A, un motor de 80 años era capaz de mover el avión, también lo podría hacer con un relativamente moderno VW. Pero no, hay mucho misterio tras los VW avionizados y más cuando estos mueven hélices muy grandes como la del Pitenpol; hay que adaptarles una reductora, reforzar bancadas, rulemanes, cambiar cigueñal, etc, etc, etc.. mucha cosa, a la larga sale muy caro, y mirando y buscando me decidí al final por un viejo motor Continental A65, con el no tenia más problema que revisarlo a ver si todo estaba bien, nada nuevo que hacerle, y si uno mira las fotos y descripciones de los Pietenpols que hay volando la amplia mayoría llevan ese motor.
Estas pocas cosas fueron las que me decidieron por un Piet, de hecho aviones para 2 no habia muchas mas opciones.
2. Pasos previos al inicio del trabajo
Hay varias cosas que pensar, conversar, estudiar y preparar antes de comenzar con el trabajo (pocas de ellas hice yo). La más imporante de ellas, creo, es hablarlo bien con la familia de uno, y en particular con su esposa si la tienen; y no es broma, tengan en cuenta que se van a embarcar en un proyecto de años, y no solo ustedes, sino también todos aquellos que están alrededor de uno.
El desarrollo del proyecto va a ocupar lugar, tiempo, materiales, etc, etc; de modo que hay que decidir bien donde llevarlo a cabo. Por lo que tengo entendido hay gente que lo ha fabricado dentro de su propia casa/apartamento; no es lo normal, pero si buscan en youtube lo van a encontrar ( The story of the Taylor Titch )
Deben tener espacio como para armar una mesa de no más de 4x1 m sobre la cual construiran todas las partes, fselaje, alas, centro de ala, elevador y timon; en lo personal utilice 2 mesas que hice con tablas de MDF de 2x1 m c/u sobre caballetes plegables.
Las herramientas que necesitaran son una sierra de banco, caladora, taladro y soldadora para las piezas de hierro y algunas herramientas más de mano como serruchos, sierras chicas, formones, y no mucho más. Una ingletadora es muy util ya que hay muchos barrotes de madera que hay que cortar con angulos bastante precisos.
Set de herramientas, nada sofisticado
Alguna mesa donde apoyar todo y bueno dependiendo del espacio sobrante de cada uno le ira mejor o peor, yo por lo pronto hice todas las partes en un dormitorio de un primer piso y baje las piezas semiterminadas por la ventana (la cual tuve que desmontar).
Ala, estabilizador, mesa y otros varios
Como se ve en la foto lo que no sobraba fue espacio, pero con un poco de maña uno se hace de el. Sin ir más lejos, el fuselaje hubo que hacerlo en diagonal ya que no entraba a lo largo en el dormitorio. A lo que voy es que .. si uno quiere encuentra lugar para trabajar.
Algo que si tiene que haber y en cantidades son sargentos, pinzas plasticas, o lo que sea para juntar y sostener piezas mientras estas se pegan. Navegando por internet encontre un reemplazo a ellas el cual me resulto extremadamente util, versatil y barato, fue utilizar anillos de tubo de PVC de paredes gruesas cortados luego a lo largo. estos se pueden cortar de distintos anchos de modo de hacerlos más o menos fuertes, o cortarle la boca de mayor o menor tamaño; son realmente utiles y muy efectivos.
Anillos de sujecion
Si les es posible, antes de comenzar y para decidirse plenamente si van a hacer un avión a partir de los planos, es conseguirse un set de ellos y estudiarlos detenidamente. En el caso del Pietenpol, los planos no son planos ya que tiene varios errores en las dimensiones indicadas, posicion de algunas piezas, o directamente no dice nada y uno debe calcular las dimensiones adecuadas. podemos decir de ello que NO son planos sino dibujos guia, pero con un poco de maña y preguntando todo se resuelve. Una vez que los han estudiado bien, haganlo de nuevo.. no pierden nada y ganan mucho tiempo más tarde.
También deben tener claro donde van a conseguiran los materiales, si los hay en plaza o deben importarlos, si pueden verlos antes de comprarlos mejor.. y revisen la madera detenidamente, elijan tirantes sin nudos, de veta recta; la veta del pino douglas es recta, muy recta, tan recta que uno puede recorrer un tirante de 6 m de una punta a la otra siempre paralela a una de sus caras, nunca vi madera así. Más tarde hablaremos de la madera, tengan en cuenta que es lo más importante ya que todo el avión está hecho de ella.
En mi caso, no todas las partes estaban en el dormitorio taller, el fuselaje una vez que tomo forma, lo baje a un garage que hay debajo de este dormitorio de modo de hacer un poco más de espacio y poder trabajar en ambas cosas a la vez, y al final incluso me lo lleve para mi casa a un garage abierto como veran más adelante.
La tornillería es un tema no menor, y proveedores de tornillos y tuercas adecuados puede o no haberlos. Lo que si no es nada recomendable es comprar tornillos de ferreteria de barrio, al menos no para todo lo que sea de uso estructural, evidentemente hay cosas donde se puede usar cualquier cosa, pero aquellas uniones estructurales lo mejor es manejarse con tornillos de calidad. En lo personal adquiri todos de tipo AN en USA ya que en plaza no había o no encontre; la sigla AN viene de Army/Navy Standards, de altas características mecánicas y anticorrosivas. Es probable que no haya que llegar a tal nivel, pero.... por las dudas hice lo que se aconseja.
Respecto a los tornillos y tuercas me sucedio lo siguiente, comence buscando AN's en plaza y obviamente no habia o no di con quien tuviera, de modo que pedi una cotizacion a un vendedor X en Argentina y me paso lo suguiente:
200 AN3 13A U$S 640.-
Respecto a los tornillos y tuercas me sucedio lo siguiente, comence buscando AN's en plaza y obviamente no habia o no di con quien tuviera, de modo que pedi una cotizacion a un vendedor X en Argentina y me paso lo suguiente:
200 AN3 13A U$S 640.-
40 AN4 13A U$S 160.-
20 AN5 13A U$S 116.-
SET DE 1 TUERCAS Y 2 ARANDELAS PARA TODOS LOS TORNILLOS ANTES DETALLADOS U$S 234
El total: 916 DOLARES AMERICANOS!!!! por 260 tornillos..
Fui donde compre todo lo que no consiguo aca, Aircraftspruce.com, un sitio de venta online en USA y la cotizacion de lo anterior fue la siguiente:
Una leve diferencia...
Una vez aclarado el lugar donde construir y donde conseguir los materiales se puede ir pensando en dar el paso inicial y comenzar con el proyecto. En el capitulo siguiente voy a hablar un poco de los materiales que utilice para la fabricacion de las partes y algunas recomendaciones en el manejo de la resina epóxica como adhesivo y otras técnicas y procedimientos de trabajo que he visto y utilizado.
Fui donde compre todo lo que no consiguo aca, Aircraftspruce.com, un sitio de venta online en USA y la cotizacion de lo anterior fue la siguiente:
| Qty | Ship | B/O | Item | Unit Price | Total Price | |
| 30 | 30 | 0 | AN4-13A BOLT UNDRILLED AN4-13A | 0.280 | 8.40 | |
| 10 | 10 | 0 | AN5-13A BOLT UNDRILLED AN5-13A | 0.390 | 3.90 | |
| 200 | 200 | 0 | AN3-13A BOLT UNDRILLED AN3-13A | 0.152 | 30.40 | |
| Subtotal: | 42.70 |
| Shipping: | 40.98 |
| Sales Tax: | 0.00 |
| Other Charges or Credits: | 0.00 |
| Total: | 83.68 |
Una leve diferencia...
Una vez aclarado el lugar donde construir y donde conseguir los materiales se puede ir pensando en dar el paso inicial y comenzar con el proyecto. En el capitulo siguiente voy a hablar un poco de los materiales que utilice para la fabricacion de las partes y algunas recomendaciones en el manejo de la resina epóxica como adhesivo y otras técnicas y procedimientos de trabajo que he visto y utilizado.
3. Materiales, procedimientos y otros
Vamos a ver los materiales que se utilizan y algunas características a tener en cuenta antes de definirse por ellos. Hablaremos de maderas, adhesivos, tornillería, fibras y hierros en general
Madera estructural
La madera a utilizar debe ser una madera relativamente liviana, de veta recta y paralela, sin nudos, seca y de buenas características mecanicas. Se habla mucho de una llamada Stika Spruce, un poco menos del pino Douglas, y de no muchas más. He visto que preguntan bastante sobre el pino Brasil, pero no se de ningún avión hecho con ella, aunque si el pino Brasil es una madera que cumple las características de no tener nudos y tener una linda veta, por lo demas, los valores mecánicos que encontre no me parecen adecuados. A continuacion hay una tabla con las características del estas y alguna otra más:
Madera
|
Densidad
Kg/m3
|
Resistencia
a la Flexion
|
Rigidez
|
Compresion
Paralela
|
Compresion
Perpendicular
|
Dureza
|
Pino Douglas
|
560
|
88,6
|
13,5
|
50,1
|
6
|
2990
|
Stika Spruce
|
440
|
69,5
|
11,2
|
37,8
|
4,1
|
2200
|
Pino Brasil
|
520
|
69,6
|
9,8
|
38,2
| ||
Cedro Misionero
|
550
|
70,5
|
8,9
|
43,1
|
Los valores son en Mp (Mega Pascales)
De la tabla se deduce rapidamente que el Douglas es el más fuerte en todos los aspecto, pero también el más pesado. La Stika es la más liviana, y teien valores mecánicos que son adecuados ya que se la utiliza mucho. El Brasil y el Misionero se aproximan a los valores de la Stika, pero son bastante más pesados y no tan rigidos.
La Stika parece ser de lo mejor ya que es muy utilizada. Las piezas de madera suelen tener hasta unos 15 anillos de crecimiento por pulgada, y su veta es recta y larga, no hay casi curvas. Ello se debe a que es de crecimiento muy lento. Crece en las costas del pacífico de Canadá, muy lejos de casa.
La otra opción es el pino Douglas, el cual es similar a la vista, aunque no tiene esa cantidad de anillos de crecimiento, lo general es entre 9 y 11 por pulgada.
El Douglas a veces presenta las aberturas como las que se ven en la foto las cuales son dificiles de ver si son interiores al tirante de madera y recién nos damos cuenta de ellos al cortarla. Hay muchas partes que se pueden evitar, pero no es recomendable dejar esos tajos en piezas estructurales como ser los largueros principales del fuselaje o las vigas de las alas, bordes de ataque, de fuga...etc. Dichas burbujas suelen estar bastante cargadas de resina y suelen ser causadas por la separación de la veta en esa zona, de modo que pueden ser relativamente largas y anchas, pero no profundas o gordas digámoslo así; las pocas que he encontrado fueron muy chicas.
Otra madera que se utiliza es el Fresno, es bastante más pesada que las anteriores y se lo suele usar donde se ejercerán grandes esfuerzos; en general son piezas chicas de 1 o 2 pulgadas de espesor y/o ancho y de largo variable pero no mucho. No se suele usar para hacer toda una estructura, sino de refuerzo an algunos lugares como ser la zona del tren de aterrizaje y algún refuerzo en la unión de vigas estructurales.
Compensados
Ahora vienen los compensados, y aca si que hay problemas. El tipo más utilizado es uno de una madera llamada mahogany que utiliza adhesivos resistentes a la humedad y temperatura; los espesores van de 1,5 mm a 6 mm según su uso. Aca no utilice nada especial, el Pietenpol usa compensado al frente, costados y suelo del fuselaje desde el frente hasta la altura del piloto. Para los costados utilice de 3mm normal de buena calidad, y para el piso y frente del fuselaje utilice compensado marino de 6 mm.
Hay partes y zonas donde se utiliza compensado de 1.5 mm, estas son la parte superior del ala desde el borde de ataque al primer larguero, y todos los pañuelitos que se usan en la construccion de las costillas del ala. En esos casos mande hacer a una carpintería un compensado de cedro de 1.5 mm hecho a partir de 3 láminas de 0.5 mm. Los pañuelos de las costillas fueron hechos de compensado de 3 mm.
La humedad que es lo que puede afectar con el tiempo estas piezas no debería tener influencia ya que todas han sido recubiertas de resina epoxi al momento de pegarlas, y barnizadas despues con barniz de modo que nada se debería ver afectado; de todos modos son cosas a revisar periódicamente ya que están fuera de las recomendaciones de construccion.
Tampoco es cuestion de usar cualquier ompensado, al menos no ha de tener ningun nudo, conviene que sea parejo y firme, y respecto al adhesivo.. no lo vamos a usar en el agua, de modo para mi fue relativo y no lo tome en cuenta. En general use compensado de guatambu, que al menos aca ya es dificil de conseguir (parece que lo liquidaron)
Tampoco es cuestion de usar cualquier ompensado, al menos no ha de tener ningun nudo, conviene que sea parejo y firme, y respecto al adhesivo.. no lo vamos a usar en el agua, de modo para mi fue relativo y no lo tome en cuenta. En general use compensado de guatambu, que al menos aca ya es dificil de conseguir (parece que lo liquidaron)
Adhesivos
Ahora bien, para unir todas estas partes de productos organicos perecederos (todo lo que es madera), hay un sin fin de adhesivos, pero solo uno que se debe utilizar y este es la resina epóxica. Las colas generales de tipo carpintero hacer como que no existen, hay adhesivos a base de poliuretano muy fuertes.... para carpintería de mobiliario, no para el avión, no busquen reemplazos, resina epóxica, solo ella.
La epoxi, que se la usa para muchas cosas, entre ellas laminar con fibra de vidrio o carbono, es un producto que se forma mezclando 2 partes en proporciones de 60 y 40 % generalmente. Una de las partes (60 %) es la resina propiamente y el 40 % restante es el endurecedor. Sea cual sea la proporción indicada, hay que respetarla ya que variando estas también varía las características finales del producto una vez seco (si seca....) y siempre para peor.
El tiempo de secado es bastante largo, en general al otro dia está al 80% (suficiente para poder mover y trabajar con las partes) y recién a la semana aproximadamente llega al 100%. En 1, 2, 3 o 4 horas .. no se puede tocar, siempre hay que dejar pasar un dia completo, de modo que cuando preparemos resina, hay que tener bien pensado que vamos a pegar, cuanto vamos a pegar (para no malgastar) y que vamos a hacer despues, ya que una vez unidas las piezas habrá que dedicarse a otra cosa o esperar hasta el otro dia para manejarla con seguridad.
Lo del tiempo de secado tiene sus pros y sus contras, las contras más o menos las vimos recién, ahora el gran pro es que podemos trabajar con la mezcla muy tranquilamente ya que puede pasar más de una hora antes de que está se ponga muy espesa. Con ella no sucede lo que en la poliester, que de repente empieza a gelatizar y hay que tirarla, no, la epoxi solo se va endureciendo de a poco, el calor acelera el proceso, el frio lo enlentece (incluso lo detiene si es mucho), y esto tiene sus beneficios, se van a dar cuenta de ello cuando armen las costillas de las alas.
Otra característica de la epoxi es su viscosidad variable. Los dias frios es muy espesa, los calurosos bastante más fluida lo cual en ocasiones dificulta el hacer uniones. Se le puede aumentar la viscosidad agregando productos para espesarla; cuando lo necesite lo hice con un producto llamado aerosil. La cantidad.. depende, más bien uno lo hace a ojo. El agregado de este afecta la resistencia final de la unión, pero dependiendo de cuanto se utilice. Para averiguarlo en su momento hice una prueba con resina normal y muy espesada con aerosil hasta que no fluia en lo más mínimo. Luego intente dehacer la unión y el resultado fue prácticamente el mismo esfuerzo, 12 kg para la resina pura y 11 más o menos para la espesada. De todos modos no me gusta agregarle nada y preferiria usarla pura. En ese caso lo que suelo hacer es preimpregnar las zonas a adherir con resina y dejar que la madera la absorba un rato, y lo repito hasta que no lo hace más, luego sencillamente junto las piezas sin apretar demasiado, solo juntarlas y mantenerlas en el lugar con poca presión (los anillitos de PVC que hable antes).
Todas las uniones de 2 piezas de madera tipo T o en angulo, luego de pegadas o durante el pegado suelen llevar además unas plaquitas de compensado a los lados de tal modo de reforzar toda la unión, eso le da una fortaleza final muy importante, tal es así que generalmente se parten los maderos antes de despegarse nada.
Pañuelos de refuerzo, a ambos lados
Quizas a veces sea necesario diluir la resina, y para ello nada más que acetona hasta llegar al grado deseado. Esto en general lo he hecho solo pra pintar con resina algunas partes, con un par de manos queda totalmente impermeable la madera.
En lugares donde no se registran esfuerzos, se puede utilizar otros adhesivos, en general yo he usado de cemento de contacto donde hay muy poco o nada de esfuerzo, y en algunas otras partes adhesivos poliuretanicos, pero en muy pocos lugares y para piezas muy secundarias.
Tornillos y Tuercas
Se van a usar en cantidad, y en su mayoría deberán ser de calidad aeronáutica. Porqué de calidad aeronáutica?, por que tienen varias características que los hacen adecuados para ello y no cuestan mucho más que los normales. Podrian usarse otro tipo sin ser aeronáuticos, pero como uno no es ingeniero en el tema más vale asegurarse este aspecto de la construccion y evitarse problemas mayores en el futuro. A esos tornillos se los denimona tipo AN.
El problema con estos tornillos es que no se venden en cualquier parte, ni siquiera en casas de tornillos de modo que para conseguirlos habrá que ver si existe algún proveedor aeronáutico local o ver otra forma de comprarlos (hoy via internet es relativamente fácil).
Evidentemente hay lugares y partes que no necesitan este tipo de tornillo, de modo que eventulamente se los puede reemplazar por tornillos de plaza de buena calidad. Estos son hechos en general de acero con bajo contenido de carbón y tienen baja resistencia a la tracción (en comparación con los aeronáuticos), en general son débiles, se doblan fácilmente (si no son de acero) y son susceptibles a la corrosión. Se los pueden reconocer por su cabeza cuadrada, o hexagonal pero sin ninguna identificación de marca o calidad, suelen tener además un pase grueso y usarse con tuercas planas sin ninguna capacidad de trabado posterior. En caso de utilizar para algún fin terciaro estos tornillos, fijarse al menos que tenga alguna identificación en la cabeza del mismo. En algunos foros discuten si colocarlos de hierro o acero, que los primeros se doblan y los segundos se parten; mejor no probar ¿no?.
IDENTIFICACION DE BULONES Y ESTANDARES
No es facil familiarizarse con las varias clases de bulones y tuercas de tipo aeronáutico porque son fabricados en muchas formas distintas y con distintos tipos de identificación.
Las cabezas de los bulones de aviación están marcadas con un código de símbolos en relieve para su identificación, esas marcas indican el material con que se ha fabricado y a veces también el fabricante. A veces solo hay como marcas un asterisco o una X, lo que los identifica solamente como un bulón de acero aeronáutico estándar resistente a la corrosión. En esta sección ilustraremos los de uso más frecuente.
Alguna vez hubo un solo estándar general para bulones de aviación y la fuerza aérea era el mayor usuario de ellos; la armada posteriormente decidió establecer una serie de bulones especiales a los se los identificó como AN. Este estandar AN es hoy por mucho el mas utilizado en la aviacion general aunque hay otros estándares que complican un poco las cosas; Militar Standar (MS), Aeroespacial (NAS) y otros.
Los del tipo AN cumplen con la mayoría de los requerimientos del constructor amateur; la mayoría de los proveedores de productos aeronáuticos proveen el estándar AN exclusivamente; si tienen de otro estándar tendrán también la referencia al AN correspondiente.
Los bulones AN están hechos con aleacion de níquel, acero resistente a la corrosión y están tratados térmicamente a un mínimo de 125000 libras por pulgada (psi), los similares de tipo MS o NAS alcanza valores mínimos de 160000 psi.
La diámetros del tipo AN comienzan en 3/16” a los que se le llaman AN-3 y luego van creciendo por 1/16 avaparte de pulgada: AN-4 es de ¼”, AN-5 5/16” y así hasta los AN-20 que son de 1 ¼”.
En los catálogos y planos los bulones están siempre identificados por el valor AN-X, seguido de un número y/o letras que indican el largo y cuando la cabeza o la rosca están agujereadas con fines de seguridad.
BULONES DE ALEACION DE ALUMINIO
La regla para los aviones convencionales ha sido siempre no utilizar bulones de aluminio en la estructura primaria en diámetros menores a ¼“. Los bulones de aluminio son usados en general en lugares donde trabajan al corte, nunca a la tensión.
Los bulones de aluminio se deben instalar con tuercas del mismo material, si embargo no es recomendable usar tuercas de aluminio en bulones de acero, mezclar aluminio y acero en bulones y tornillos no es lo mejor, particularmente cuando se utilizan para armar hidroaviones. Las probabilidades de corrosión es muy grande, e incluso mayor cuando metales disímiles y desprotegidos están expuestos a la salinidad marina.
Tampoco es aconsejable usarlos en lugares donde serán removidos frecuentemente por mantenimiento o inspección ya que no toleran repetidas desenroscados y enroscados.
Los bulones de aluminio se identifican con dos guiones en línea en la cabeza y obviamente el peso. Lo que si son muy fuertes para su peso, están en el rango de las 65000 psi en tensión y corte aproximadamente.
SELECCION DE BULONES Y TECNICAS DE USO
Los AN-3 son los de menor diámetro aceptable para usar en la estructura primaria de su avión. Esto es así en todo lo que sea estructura. Los bulones usados para unir las alas, tren de aterrizaje, hélice, montaje del motor etc.. son ejemplos de estructuras primarias; otras áreas menos visibles pueden ser también importantes.
A medida que revisamos los catálogos o listas de un proveedor, tendrá algún pequeño problema para determinar exactamente el largo del bulón que necesita; algunos catálogos o listas solo indican el largo del bulón desde debajo de la cabeza a la punta, además, la sección roscada no debera estar dentro de la estructura, de modo que ¿cuan largo ha de ser el bulón de modo que además provea el roscado necesario?
Los bulones de calidad aeronáutica suelen tener una pequeña parte del mismo con rosca, que suele ser aproximadamente ⅜” en los tipo AN-3, 7/16” en los AN-4 o AN5 y 9/16” en los más grandes. Esto limita mucho el rango de seleccion ya que solo la parte lisa del tornillo está diseñada para soportar las cargas de corte, y es más, cuando coloca un bulón, este debe quedar de tal forma que no más de una vuelta o vuelta y media de rosca quede dentro de la cavidad por la que pasa. Los bulones se presentan en general en largos que varia en ⅛”, de modo que si queda mucha rosca dentro del agujero, le convendra conseguir el siguiente bulón y a lo más colocar 2 arandelas en lugar de una.
No es recomendable tampoco hacerle más rosca a un tornillo tipo AN, ya que al hacerlo la proteccion de cadmio contra la corrosión se pierde.
Conviene revisar el largo del grip (parte lisa) de los lugares donde iran instalados los bulones antes de comprarlos, incluso para comprobar lo que los planos dicen. Habra también lugares donde le sera dificil está tarea, de modo que quiza tenga que comprar 2 o 3 medidas distintas. El hecho final es que le van a sobrar cantidad de tornillos y tuercas.
TUERCAS
Tuercas hay de varios tipos, y es norma asegurarlas todas en lo posible mediante medios mecánicos o químicos.
Las tuercas que se suelen utilizar son las llamadas autobloqueantes; son aquellas que en su interior contienen un anillo de plastico que las asegura fuertemente. Estas tuercas se pueden colocar y sacar varias veces, pero según he leido, si uno las puede roscar a dedo, entonces lo mejor es deshacerse de ella y reemplazarla por una nueva.
Otra forma de asegurarlas es utilizando las llamadas tuercas de castillo; estas tienen cortes y espacios en un lado lo cual las hace asemejarse a la torre de un castillo. Se las utiliza con tuercas cuya punta viene preagujereada y una vez colocada la tuerca se la asegura con una chaveta o alambre.
También hay muy buenos cementos para tuercas; este se puede utilizar para reforzar cualquiera de los dos casos anteriores, no lo usaria para tuercas ciegas.
Las arandelas nunca usar más de 2, o al menos eso se recomienda. en muchos lugares yo he utilizado arandelas planas y de presión en conjunto, en otros lugares solo planas y en otros solo de presión.
Creo que teniendo claro lo que hay hasta aca es suficiente en principio como para comenzar a trabajary ahora a eso vamos.
4. Preparaciones iniciales
Antes de empezar, revisen la tabla que hay aca a continuacion, es aproximada y creo que en realidad hay de menos, me faltan contar algunas cosas, pero refleja bastante bien la cantidad de cosas involucradas solamente en el armado de las estructuras. Estas cosas son 3, la cantidad mas o menos total de "palitos" necesarios, estos palitos son todos, desde los largueros principales del fuselaje, a los varillas interiores de las costillas. Lo otro que cuento son las placas y pañuelitos, y por ultimo la cantidad de "uniones" independientes que hay que hacer con resina epoxi; por ejemplo donde se forma una "T" entre un tirante horizontal y otro vertical hay 1 union, la cual hay que esperar que seque antes de colocare los 2 pañuelos de refuerzo, de modo que suman 3 uniones en un punto, y asi para toda la estructira.
Si esto no los desanima, adelante, seguimos...
Para poder comenzar podemos hacerlo con lo siguiente:
Mesa de trabajo
Primero que nada tenemos que disponer si o si de una mesa de al menos 4x1 metros donde poder armar las distintas partes, si hay lugar para 2 mejor, pero con 1 alcanza. Con un par de tablones de MDF de 3/4" podemos armar una mesa mas que adecuada soportada en caballetes.
Con las dimensiones anteriores, los lados del fuselaje "largo" dan justo, para las alas tambien.
Madera
Con la madera se pueden hacer 2 cosas, comprar tirantes y cortarlos uno, o mandar cortarlos. Yo compre tablones de 5 y 4 m de largo, 4" de ancho y 2" de alto; los habia de 6" de ancho, pero no mas altos y el largo variaba entra 4 y 6 metros y los mande cortar.
Para el Fuselaje,largueros de 1"x1", 1"x3/4"
Para las costillas, 120 metros de 1/2" x 1/4"
Con lo anterior podemos comenzar con el fuselaje y las costillas
Es conveniente tener una ingletadora electrica ya que hay muchos tirantes que van en angulo y estos son muy variables.
Adhesivo
Obviamente debra usarse resina epoxica. Todas las recomendaciones extrangeras (se entiende USA) indican de usar de un fabricante llamado System Three creo, que fabrica una resina denominada T88. Parece que es barbara, pero obviamente no la use, compre la de plaza la cual pega muy bien, y si tenemos en cuenta que el primero de estos aviones del señor Pietenpol lo pego todo con cola, no hay punto de comparacion. Con un Kg para comenzar se esta muy bien y el como aplicarla ya lo comente.
Despues de tener estas cosas basicas, o mientras esperamos por ellas en el caso de los cortes de la madera, podemos aprovechar el tiempo para ir dibujando directamente en la mesa o sobre papel que luego colocaremos sobre la mesa los lados del fuselaje como se indican en los planos, y si no podemos leer algo sobre el avion o repasar los panos una y otra vez, ya que no va a estar demas.
Continuara......o no..
También hay muy buenos cementos para tuercas; este se puede utilizar para reforzar cualquiera de los dos casos anteriores, no lo usaria para tuercas ciegas.
Las arandelas nunca usar más de 2, o al menos eso se recomienda. en muchos lugares yo he utilizado arandelas planas y de presión en conjunto, en otros lugares solo planas y en otros solo de presión.
Creo que teniendo claro lo que hay hasta aca es suficiente en principio como para comenzar a trabajary ahora a eso vamos.
4. Preparaciones iniciales
Antes de empezar, revisen la tabla que hay aca a continuacion, es aproximada y creo que en realidad hay de menos, me faltan contar algunas cosas, pero refleja bastante bien la cantidad de cosas involucradas solamente en el armado de las estructuras. Estas cosas son 3, la cantidad mas o menos total de "palitos" necesarios, estos palitos son todos, desde los largueros principales del fuselaje, a los varillas interiores de las costillas. Lo otro que cuento son las placas y pañuelitos, y por ultimo la cantidad de "uniones" independientes que hay que hacer con resina epoxi; por ejemplo donde se forma una "T" entre un tirante horizontal y otro vertical hay 1 union, la cual hay que esperar que seque antes de colocare los 2 pañuelos de refuerzo, de modo que suman 3 uniones en un punto, y asi para toda la estructira.
| Unidad | Total | |||||||||
| Cant | Palitos | Placas | Uniones | Palitos | Placas | Uniones | ||||
.
| TOTALES | 707 | 977 | 2320 | ||||||
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| Fuselaje | Cuerpo ppal. | 1 | 88 | 55 | 203 | 88 | 55 | 203 | |
.
| Asientos piloto | 1 | 14 | 2 | 17 | 14 | 2 | 17 | ||
.
| Asiento pasajero | 1 | 11 | 2 | 16 | 11 | 2 | 16 | ||
.
| Tableros | 1 | 12 | 6 | 28 | 12 | 6 | 28 | ||
.
| Redondeado trasero | 1 | 23 | 5 | 49 | 23 | 5 | 49 | ||
.
| 148 | 70 | 313 | |||||||
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| ||||||||||
.
| Estabilizador | Fijo | 1 | 25 | 20 | 93 | 25 | 20 | 93 | |
.
| Elevador | 2 | 13 | 8 | 38 | 26 | 16 | 76 | ||
.
| 51 | 36 | 169 | |||||||
.
| ||||||||||
.
| Timon | Fijo | 1 | 12 | 4 | 23 | 12 | 4 | 23 | |
.
| Direccion | 1 | 13 | 8 | 40 | 13 | 8 | 40 | ||
.
| 25 | 12 | 63 | |||||||
.
| ||||||||||
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| Alas | Costillas | 28 | 11 | 26 | 43 | 308 | 728 | 1204 | |
.
| Extra 2 costillas (ext) | 2 | 6 | 7 | 26 | 12 | 14 | 52 | ||
.
| Largueros | 4 | 4 | 11 | 14 | 16 | 44 | 56 | ||
.
| refuerzos interiores | 2 | 15 | 3 | 34 | 30 | 6 | 68 | ||
.
| Bordes fuga y ataque | 2 | 2 | 28 | 4 | 0 | 56 | |||
.
| Borde exterior ala | 2 | 1 | 4 | 9 | 2 | 8 | 18 | ||
.
| Ref. borde fuga | 2 | 14 | 14 | 0 | 28 | 28 | |||
.
| Placa borde ataque | 2 | 1 | 15 | 0 | 2 | 30 | |||
.
| Alerones | 2 | 38 | 5 | 100 | 76 | 10 | 200 | ||
.
| 448 | 840 | 1712 | |||||||
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| ||||||||||
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| Centro Ala | Costillas | 2 | 11 | 2 | 13 | 22 | 4 | 26 | |
.
| Largueros | 2 | 4 | 4 | 8 | 8 | 8 | 16 | ||
.
| Resto | 1 | 5 | 7 | 21 | 5 | 7 | 21 | ||
.
| 35 | 19 | 63 |
Si esto no los desanima, adelante, seguimos...
Para poder comenzar podemos hacerlo con lo siguiente:
Mesa de trabajo
Primero que nada tenemos que disponer si o si de una mesa de al menos 4x1 metros donde poder armar las distintas partes, si hay lugar para 2 mejor, pero con 1 alcanza. Con un par de tablones de MDF de 3/4" podemos armar una mesa mas que adecuada soportada en caballetes.
Con las dimensiones anteriores, los lados del fuselaje "largo" dan justo, para las alas tambien.
Madera
Con la madera se pueden hacer 2 cosas, comprar tirantes y cortarlos uno, o mandar cortarlos. Yo compre tablones de 5 y 4 m de largo, 4" de ancho y 2" de alto; los habia de 6" de ancho, pero no mas altos y el largo variaba entra 4 y 6 metros y los mande cortar.
Para el Fuselaje,largueros de 1"x1", 1"x3/4"
Para las costillas, 120 metros de 1/2" x 1/4"
Con lo anterior podemos comenzar con el fuselaje y las costillas
Es conveniente tener una ingletadora electrica ya que hay muchos tirantes que van en angulo y estos son muy variables.
Adhesivo
Obviamente debra usarse resina epoxica. Todas las recomendaciones extrangeras (se entiende USA) indican de usar de un fabricante llamado System Three creo, que fabrica una resina denominada T88. Parece que es barbara, pero obviamente no la use, compre la de plaza la cual pega muy bien, y si tenemos en cuenta que el primero de estos aviones del señor Pietenpol lo pego todo con cola, no hay punto de comparacion. Con un Kg para comenzar se esta muy bien y el como aplicarla ya lo comente.
Despues de tener estas cosas basicas, o mientras esperamos por ellas en el caso de los cortes de la madera, podemos aprovechar el tiempo para ir dibujando directamente en la mesa o sobre papel que luego colocaremos sobre la mesa los lados del fuselaje como se indican en los planos, y si no podemos leer algo sobre el avion o repasar los panos una y otra vez, ya que no va a estar demas.
Continuara......o no..
Hola Mario, realmente te felicito el laburo que estás haciendo..!!, hace tiempo que deseo realizar la construcción de mi avión Pietenpol, me gustaría saber un poco sobre los materiales, planos, tipo de tela y pegamentos, como podríamos hacer para contactarnos..??, mi e-mail es: marcelobonafina@gmail.com , te agradecería mucho el contacto, saludos y nuevamente felicitaciones...!!!.
ResponderEliminarMarcelo Bonafina (Buenos Aires - ARGENTINA)
hola Mario tengo 16 años y auq sea medio inresponsabl econstruir esto a mi edad qisiera ase 1 avion de estos me enknto la idea y los materiales q usas qisiera si aber si ay 1 mas peqño y si no lo ay se me podes pasar los planos y materiales tipo de materiales y todo lo q ayas utilisado para aserlo desde ya muchas grasias te dejo mi e-mail es: eze_drigo@hotmail.com
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