Fazendo um Piper de 1,2m de envergadura em isopor

Como já tinha feito um artigo sobre construção em depron Unipoli, mas este anda meio raro, resolvi fazer um tutorial sobre como fazer uma fuselagem em isopor, muito mais fácil de encontrar, inclusive no lixo quando algum vizinho resolve comprar uma geladeira ou som novo...

A vantagem em relação a outros métodos de construção em isopor (basicamente cortar um bloco, esculpir e cavar por dentro) é a facilidade de construção, resistência e baixo peso.

O mesmo método usando depron já foi explanado na montagem do StarCessna, só queria neste tópico mostrar que com isopor também é muito fácil, e fica até mais leve (chapa de isopor P3 12mm pesa 288g/m², bem menos que os 360g/m² das placas pluma).

O isopor ainda permite formatos arredondados (com uso de lixa), além de ser mais consertável que depron. Sem fita, quebra mas é consertável (o Pluma quando bate vira uma sanfona), com reforço de fita é muito resistente, aguenta impactos diretos apenas soltando os pontos mais frágeis mas sem estragar muita coisa.

É uma receita simples e que já funcionou em montes de modelos que fiz, inclusive os grandões Cessnão (2m), Martin Mars (3,1m) e nos que estão saindo do forno agora. A prova de resistência é que o Cessnão de 2m acertou um poste de frente em velocidade de cruzeiro só quebrando o montande do motor, o Martin Mars acertou o nariz em uma cerca de madeira sólida na hora de pousar, ficou só um dente no local do impacto mas nada quebrou.

Como fazer asa já foi bem descrito no tutorial do Felipelli http://www.e-voo.com/tutoriais/asa/index.php e no tópico do fórum que o originou: http://www.e-voo.com/forum/viewtopic.php?t=4126, portanto não entrarei em muitos detalhes.

Como lincar os comandos já foi bem descrito no meu tutorial do StarCessna: http://www.e-voo.com/forum/viewtopic.php?t=2344, portanto também não detalharei muito esta parte.

Portanto neste caso vou me concentrar na construção apenas da fuselagem, que já vai deu um bocado de trabalho para tirar as fotos com uma mão enquanto manuseava tudo com a outra mão, sem poder usar o flash na maioria das fotos porque isopor branco com flash a 40cm ia parecer uma tempestade de neve...

O ponto de partida foi este foi o desenho das 3 vistas que achei no site http://www.fiddlersgreen.net/AC/aircraft/Piper-Cub/j3cub_info/j3_info.htm . A resolução não é das maiores mas serve para nossos propósitos, e é um bom exemplo dos desenhos em 3 vistas que normalmente achamos em sites sobre aviação.

Primeiro peguei uma placa de isopor P3 de 5cm de espessura e separei em 4 chapas finas de 1,25cm de espessura (esta é a técnica que usei neste tutorial, que rende modelos leves, fáceis de fazer, mas que se reforçados com fita de embalagem ficam muito resistentes.

Pode-se também usar isopor P2, P1 ou até P0 (de papelaria) mas nestes casos, as chapas têm que ser cada vez mais grossas.

Para cortar na espessura constante, colei calços feitos com palito de sorvete na ponta do arco de corte, para que apoiadas no chão ou numa mesa produzissem fatias na espessura que quero.

Pode-se comprar fatias de isopor na espessura correta, mas geralmente compro blocos de 5cm x 50cm x 1m para facilitar o estoque, já que os uso para asas e quando necessário posso tirar fatias para fuselagens, etc.

Assim ficaram as fatias:

Características gerais

Como quero um Piper que fique com aparência bem escala, mas que voe bem, escolhi um tamanho de planta que dê uma boa área de asa para voar lento com motor 400 reduzido.

As características projetadas para o Piper são:

• Envergadura: 120cm
• Corda: 18cm (posteriormente decidi fazer com 21cm, o que não afetou muito a aparência e deu um ótimo resultado em vôo)
• Comprimento: 76cm
• Peso da fuselagem: 70g (medido)
• Peso da asa: 70g (estimado)
• Peso do avião completo: 200g (estimado com reforços de fibra e fita adesiva)
• Peso do fligh pack: 50g (estimado)
• Peso do motor: 80g (estimado)
• Peso da bateria: 120g (estimado)
• Peso total: 450g (estimado)
• Carga alar: 22g/dm²

Nos pesos considerei a média dos equipamentos mais comuns.

Com estas características, bons motores para voá-lo são:

• EPS400C-DS (400 reduzido 3:1) com hélice 10x6 e bateria 3S
• EPS350C-CS (350 reduzido 5,33:1) com hélice 10x8 e bateria 2S
• Brushless TowerPro com hélice 8x4 e bateria 3S
• Brushless Komodo com estator simples ou duplo

A fuselagem

A primeira tarefa foi desenhar sobre uma das placas o perfil de um Piper Cub J3, no tamanho desejado.

Como imprimir a planta no tamanho certo numa impressora a jato de tinta daria mais trabalho do que a própria fuselagem, imprimi numa folha e usei régua e calculadora para transcrever os valores.

Por exemplo, o Piper impresso ficou com 18cm de envergadura na folha, eu queria 120cm de envergadura, logo, multipliquei todas as medidas por 6,66.

Para quem não gosta muito de fazer contas, aí estão algumas medidas de como ficou o meu...

A próxima etapa foi cortar o perfil desenhado, usando o cortador vertical e com a ajuda de uma régua para deixar mais retinho.
 

Para conseguir outra exatamente igual, usei a cortada como gabarito, desenhando uma nova lateral no isopor.

Na verdade, desenhei mais 3 iguais, para fazer duas fuselagens (uma para o Carlos Renato e outra para o Srpab, que depois de tanto apanhar dos Pipers merecem um que voe...).

Para evitar estragar uma lateral na hora de cortar as outras, primeiro fiz um corte tosco com estilete separando-as, para depois cortar no cortador vertical.
  

Neste ponto fiquei com 4 laterais de isopor, mas para um melhor resultado, juntei-as pelo nariz e pela cauda com fita crepe e passei novamente no cortador usando a régua como apoio, para "planar" as superfícies e deixar todas 100% iguais.
    

Com as laterias prontas, medi a espessura de um par de laterais, deu 2,5cm.

Como, pela planta, o Piper deveria ter 8cm de largura, fiz 8cm-2,5cm = 5,5cm, esta portanto é a largura das cavernas principais, no bordo de ataque e bordo de fuga da asa.

A largura do local da parede de fogo onde será preso o motor ficou em 6cm (descontando 2,5cm = 3,5cm)

ATENÇÃO: Repare que o motor ficará inclinado 3 graus para baixo em relação à linha de referência da fuselagem. Isto se chama "downthrust" e serve principalmente para evitar que o avião levante muito o nariz quando se acelera (o que torna o vôo difícil) e que gire para a esquerda em baixa velocidade.
 

A próxima etapa foi chanfrar e lixar a ponta traseira da fuselagem, para que feche no leme sem um degrau muito grande, aí prendi a cauda com fita crepe, para ter um alinhamento de referência na hora de juntar as laterais.
 

Em seguida, colei a outra lateral da fuselagem, deixando aberto apenas em cima e embaixo do modelo. Com as laterais já coladas, cortei tampas que formarão a cobertura da parte traseira e a barriga do Piper, ambos usando a parte interna da fuselagem como molde.
  

Antes de fechar a cauda é preciso passar os tubos para a lincagem, portanto comecei juntando canudinhos de refrigerante para que sirva de guia.

Inserí-os na fuselagem após abrir um buraco com um tubo de vara de pesca, mas qualquer coisa que faça um furo pequeno no isopor sem estragá-lo serve, como espeto de churrasco, lima, etc.
    

Com os tubos já no lugar, posso fechar o pacote...
  

Depois de fechada a fuselagem, lixei tudo para deixar as emensdas bem lisinhas:
 

Agora, a cauda... Fiz em placa Pluma, disponível nas lojas TwoHobbies, Casa Aerobrás, Papelaria Universitária e vários outros locais. Na falta dela, podem ser usadas bandeijinhas de frios de depron.

Como não a tinha impresso, resolvi usar técnicas que aprendi com minha mãe (que tinha uma fabriquinha de roupas).

Pela planta, o estabilizador horizontal deveria ter 32cm de envergadura e 13cm do bordo de ataque da raiz ao bordo de fuga no ponto mais largo. Já que aumentei um pouco a asa, decidi aumentar um pouco o estabilizador também, assim ficou com 19cm x 15cm

Copiei as medidas básicas para uma folha de papel kraft (qualquer coisa serve), dobrei ao meio, tracei a curva, cortei com a tesoura para obter uma linha simétrica.
   Cortei o estabilizador de acordo com o molde em papel, e já fiz a dobradiça com fita. Tracei uma linha reta na dobradiça, cobri o lado oposto com fita adesiva, cortei levemente sobre a linha reta para abrir (lembrando que a fita do outro lado não deixa as partes se separarem).
  

Dobra-se para abrir, e chanfra-se os cortes para deixar em "V". Cobre-se o lado chanfrado com fita adesiva e está pronto o estabilizador.
    

Para fazer estabilizador vertical + leme, repita o mesmo processo. No caso, aumentei um pouco o tamanho novamente para seguir a proporção do hotizontal.

Faz-se um corte na fuselagem para encaixar o estabilizador (lembrando que o intradorso da asa paralelo ao estabilizador é um bom jeito de deixar a incidência em torno de 2-3 graus na maioria dos treinadores, portanto o encaixe ficou paralelo ao topo da fuselagem, que é em linha com o intradorso da asa.

Um corte no leme para que profundor e leme possam se mover sem atrapalhar um ao outro e está pronta a asa (presa com fita por enquanto).
  

Para o nariz, um outro pedaço de isopor e um pouco de lixa dão o formato do capô do Piper J3. O para-brisas nasce da mesma forma.
   

Por fim, um corte para o trem de pouso na altura do bordo de ataque da asa (o trem ficará preso entre a caverna do bordo de ataque e um outro pedaço de isopor, para dissipar a energia nos pousos mais fortes). Fiz um envelope com o mesmo alumínio de chapa de offset que uso para fazer moldes de nervura para encaixar o arame do trem. Fica prático, leve e o alumínio não deixa o arame do trem rasgar o isopor.
  

Como o exterior já tem tudo que precisa, agora vai a mesa de servos, que fiz do jeito que acho mais prático, prendendo os servos por pressão, assim pode-se retirá-los sem estragar a fuselagem.
   

O tempo total de construção até este ponto foi de 5 horas, mas não teria gasto mais do que 2 horas se não tivesse que tirar fotos e detalhar os desenhos.

Asas, etc.

Como faltavam capítulos da história do Piper entre a fuselagem e o vôo, documentei algumas estapas da fabricação da asa, apesar de estarem bem melhor detalhadas no tutorial do Felipelli, já citado.

Primeiro fiz duas nervuras de chapa de alumínio. Como tinha que fazer também a asa do SeaDuck (20cm de corda) e do Cessna 172 do concurso cultural, fiz nervuras com perfil Schultz de aproximadamente 20cm para todos. Este foi um dos motivos do upgrade na corda que citei no início.
  

Para fazer a ponta da asa do Piper, cortei uma semi-asa em 4 partes e fiz um gabarito de corte com uma bateria de gel e uma régua de madeira. Ao passar no fio, a ponta está bem mais parecida com uma asa de Piper (arredondada), mais alguns cortes a olho e pronto. Eis uma asa de Piper com 1,2m de envergadura.

Percebe-se que meus cortes não ficam perfeitos, mas nada que um pouco de lixa (geralmente uso 80) não resolva.
   

Terminei rapidinho, coloquei longarinas de bambú (vareta de pipa de 70cm comprada na Armarinhos Fernando por R$4,00 o pacote com 50...), que ficaram excelentes.

Fiz o acabamento com vinil ViniTac amarelo (comprado na Kalunga por R$22,00 o rolo de 20m), e acrescentei um par de rodinhas que eram do BlueBird do Claudinho (o ideal seria arame de 2mm e rodinhas Aerobrás, mas não tinha em casa...).

O vinil acrescentou um bocado de peso, mas cobriu perfeitamente foi fácil de aplicar, ficou resistente e cumpriu o papel...

A asa já com longarinas de bambú de 70cm (vareta de pipa) pesou 102,9g, e entelada com ViniTac amarelo (que não é muito leve) ficou com 147g,1g, um ótimo peso. Se tivesse entelado com fita de embalagem amarela ficaria com cerca de 115g.

A fuselagem com cauda sem entelagem ficou com 75,7g, entelada com ViniTac ficou com 121,1g. Novamente, se fosse entelada com fita de embalagem, o peso seria de cerca de 90g.

Peso do modelo completo sem eletrônica, motor e bateria: 270,7g.
     

O vôo

Acrescentei motor GWS EPS400C-DS (motor 400 reduzido 3:1), hélice GWS 10x6HD, 3 servos GWS NaroStd, 1 bateria LiPo 11,1V 1200mAh, 1 speed control GWS ICS300, receptor GWS R6N e pronto.

O vôo de estréia foi na praia em Mongaguá no carnaval, na compania do Júnior.

Olha aí o vídeo do vôo... http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=486105#post5117024

Usei Men At Work como trilha para combinar com meu chapéu e com a cara de surfista do Júnior na praia...

Como foi meu cunhado que filmou e ele não está acostumado com aeromodelos, ele perdeu o foco ou o modelo algumas vezes, aí editei para aproveitar os melhores momentos.

No vídeo foram 12 minutos de vôo e ainda pousei com bastante sobra de bateria... Os vôos seguintes foram de 20 minutos.

Reparem que em um momento passo um tempão com ele no dorso. Com 60% de motor e três clicks picando no trim do profundor, ele ficava estável no dorso, sem nenhum comando. Só não ficava melhor porque o piloto mané picava demais quando tinha que fazer curva no dorso.