La línea de control (también llamada U-Control ) es una forma sencilla y ligera de controlar un modelo de avión en vuelo . El avión suele estar conectado al operador mediante un par de líneas, unidas a un mango, que accionan el elevador del modelo. Esto permite controlar el modelo en el eje de cabeceo . Está limitado a volar sobre la superficie de un hemisferio por las líneas de control.
Las líneas de control suelen ser cables de acero inoxidable trenzados o alambres de metal macizo de entre 0,008 pulgadas (0,20 mm) y 0,021 pulgadas (0,53 mm). Se puede utilizar hilo de coser o hilo de pescar trenzado en lugar de cables, pero la resistencia del aire es mayor. A veces se utiliza una tercera línea para controlar el acelerador del motor, y se pueden añadir más líneas para controlar otras funciones. Las señales eléctricas enviadas a través de los cables se utilizan a veces en modelos a escala para controlar funciones como la retracción del tren de aterrizaje y los flaps.
También existe un sistema de control que utiliza un solo cable sólido, llamado Monoline. Cuando el piloto gira el cable alrededor de su eje, una espiral dentro del avión gira para mover el elevador. Si bien se puede utilizar con cierto éxito en cualquier tipo de modelo, es mejor para modelos de velocidad donde la resistencia aerodinámica reducida de la línea única es una ventaja significativa. El control proporcionado no es tan preciso como el sistema de control de dos líneas.
Casi todos los modelos de línea de control están propulsados por motores de aeromodelismo convencionales de diversos tipos. Es posible volar modelos de línea de control que no utilizan propulsión a bordo, en un modo llamado "whip-powered", donde el piloto "dirige" el modelo, cuyas líneas están atadas a una caña de pescar o similar, suministrando la energía necesaria para mantener el avión en el aire, de manera similar a volar una cometa.
Las primeras versiones simplemente restringían el modelo a volar en círculo, pero no ofrecían ningún control. Esto se conoce como vuelo alrededor del poste . Los orígenes del vuelo con línea de control son oscuros, pero se considera generalmente que la primera persona que utilizó un sistema reconocible que manipulaba las superficies de control del modelo fue Oba St. Clair, en junio de 1936, cerca de Gresham, Oregón. [1] El sistema de St. Clair utilizaba un aparato bastante grande similar a una antena de televisión, al que se conectaban muchas líneas. Este sistema es muy diferente de los que se utilizan actualmente en los modelos de línea de control modernos. Es interesante señalar que St. Clair solo produjo un modelo, el Miss Shirley, que utilizó este sistema, al que llamó "Full House". Hasta la fecha, no hay evidencia que demuestre que alguien más haya construido un avión para utilizar el sistema Full House.
El nombre más asociado con las invenciones y la promoción de la línea de control, y el inventor del sistema anteriormente patentado conocido como "U-Control" (que era una marca registrada y es el sistema que se usa en prácticamente todos los modelos de línea de control de dos líneas en la actualidad) fue Nevilles E. "Jim" Walker. [2] Su compañía "American Junior" fue, con diferencia, la mayor productora de modelos y poseía numerosas patentes sobre el sistema de dos líneas hasta que fue revocada durante una demanda por infracción de patentes interpuesta por Walker contra Leroy M Cox , basada en el " estado de la técnica " de St. Clair en el juicio de 1955. [3] Uno de los premios más codiciados en la competición de acrobacia aérea con línea de control sancionada por la AMA , otorgado al ganador de un desempate entre los campeones de las categorías de edad Junior, Senior y Open de EE. UU., fue proporcionado originalmente por Walker y lleva su nombre. Este es uno de los trofeos perpetuos más antiguos del modelismo que todavía se otorga.
Los modelos de línea de control se construyen con los mismos materiales básicos y métodos de construcción que los modelos de R/C y de vuelo libre . La construcción de modelos de línea de control varía según la categoría del modelo. Los modelos de acrobacia aérea y de combate son relativamente ligeros de construir en comparación con los modelos de R/C, ya que necesitan una gran maniobrabilidad en el espacio limitado que ofrece el hemisferio de la línea de control. Por lo general, se construyen con materiales tradicionales como madera de balsa, madera contrachapada, papel, plástico, abeto y espuma de poliestireno, pero ocasionalmente se utilizan materiales compuestos modernos y grafito/epoxi en aplicaciones de alta carga. Los modelos de combate también deben ser relativamente fáciles y rápidos de construir, ya que las colisiones y los choques en el aire son comunes.
La construcción de modelos acrobáticos suele ser bastante compleja y puede requerir cientos de horas. Los modelos de velocidad deben ser muy resistentes para soportar las fuerzas de tensión de la línea y permitir un montaje del motor muy rígido para un rendimiento máximo del motor. Los modelos de velocidad generalmente se construyen alrededor de una "bandeja" de aluminio o magnesio que forma aproximadamente la mitad del fuselaje. Se requiere poca o ninguna maniobrabilidad, ya que una vez en velocidad, la altitud del modelo se mantiene por aceleración centrípeta . Los modelos de carreras deben ser relativamente livianos para una buena aceleración desde el inicio o después de una parada en boxes, y para reducir el paso del perfil aerodinámico necesario para mantener la sustentación. Los aviones de carreras también deben ser bastante fuertes para soportar que el encargado de boxes atrape el modelo después del aterrizaje.
Para controlar el avión, las líneas deben permanecer en tensión. La aceleración centrípeta es generalmente suficiente para mantener la tensión de la línea si el avión está correctamente "ajustado", pero a veces se añaden características adicionales como el desplazamiento del timón y del motor para proporcionar tensión adicional. Es interesante observar que, cuando un modelo de línea de control hace un bucle, ya no vuela en el borde de un hemisferio, sino que atraviesa el borde de un cono, una trayectoria plana, y el movimiento del modelo no produce aceleración centrípeta. En la condición de volar un bucle, otros factores deben proporcionar la tensión de la línea, como el desplazamiento del motor o el rastrillo de salida. El peso en la punta del ala exterior se utiliza normalmente para equilibrar el peso de las líneas. Los mejores modelos de acrobacia aérea suelen tener una gran cantidad de características ajustables como cajas de peso de la punta, desplazamiento del timón ajustable, barrido de línea ajustable y controles de elevador y flaps ajustables. Algunos modelos de acrobacia aérea utilizan un sistema de timón variable (comúnmente llamado timón Rabe en honor a su inventor, Al Rabe) para variar el desplazamiento del timón durante el vuelo. El ajuste de las distintas características ajustables en un modelo acrobático moderno puede llegar a ser bastante complejo. [4] Muchos modelos también cuentan con un ala interior más larga; los modelos acrobáticos la utilizan para equilibrar la sustentación de lado a lado, compensando la diferencia de velocidad entre el ala interior y la exterior, mientras que algunos modelos de velocidad utilizan solo un ala interior, lo que elimina por completo la resistencia del ala exterior (estos modelos se conocen coloquialmente como "Sidewinders"). En general, 2/3 de la resistencia aerodinámica de todos los sistemas del modelo de línea de control (avión, salidas, líneas/conectores, manija) son creados por las líneas/conectores.
En general, existen dos tipos de construcción de fuselaje que se utilizan en la línea de control: "de perfil" (plano) y "construido". Estos se construyen con diferentes tipos de alas según el uso específico de la aeronave. Los modelos de perfil, en los que el fuselaje se corta de una sola lámina de madera relativamente delgada con el "perfil" del avión, son fáciles de construir y reparar, y son muy comunes en los modelos de entrenamiento. A veces, la vibración del motor provoca un mal funcionamiento del motor en los modelos de perfil. Los fuselajes construidos son mucho más difíciles de construir, pero generalmente tienen mejor aspecto y ofrecen un mejor funcionamiento del motor.
El control de la aeronave se realiza normalmente mediante un conjunto de líneas de entre 20 y 70 pies, generalmente de acero inoxidable de múltiples hilos, hilos individuales de alambre de piano o GSUMP ( polietileno de peso molecular ultraalto hilado en gel , fabricado por DuPont ). Para vuelos deportivos, se utilizan comúnmente líneas no metálicas de kevlar, dacrón u otros materiales de fibra de baja elasticidad. Este tipo de control se registró originalmente como "U-Control" y es, con diferencia, el método de control más común. [5] [6]
Los controles de un sistema convencional de 2 líneas/"U-Control" consisten en cables de salida, una palanca acodada , varillas de empuje y bocinas de control. Estos están conectados de manera que el movimiento diferencial de las líneas hace girar la palanca acodada, haciendo que una varilla de empuje se mueva hacia adelante o hacia atrás. La varilla de empuje está conectada a la superficie de control con una bocina de control que mueve el elevador (y los flaps, si se usan) hacia arriba y hacia abajo. El piloto sostiene una manija a la que están unidas las líneas. Inclinar la manija con los dedos, la muñeca y/o el movimiento del codo provoca el movimiento diferencial en las líneas. Por convención, inclinar la mano de manera que la parte superior esté más cerca del piloto que la inferior da como resultado un elevador "arriba", muy parecido a tirar hacia atrás de una palanca de control de avión a escala real. También por convención, la mayoría de los aviones vuelan nominalmente en sentido antihorario vistos desde arriba, con los cables de salida saliendo del ala izquierda. Esto no es universal y algunos pilotos vuelan en la dirección opuesta. Volar en el sentido de las agujas del reloj tiene una ligera ventaja en algunas situaciones porque la mayoría de los motores funcionan de manera que el torque aleja el avión del piloto, aumentando la tensión de la línea en el vuelo vertical.
Los controles se pueden ampliar añadiendo una tercera línea que controla el acelerador. El sistema más común para el control del acelerador es el ideado por J. Robert Smurthwait, de Baker, Oregón, y está ampliamente disponible. El acelerador suele ser un carburador convencional como el que se utiliza en los modelos de radiocontrol; los esquemas que acoplan timón limitado y/o alerón, y la posición de salida variable se encuentran a menudo en los aviones de portaaviones, así como el elevador y los flaps. El control monolineal funciona girando la línea única. El piloto sostiene un mango con una pieza plana de metal retorcida sobre cojinetes en una mano y una "bobina" en la otra. Al mover la bobina hacia o desde el mango, se tuerce la línea. Dentro del avión, la línea giratoria hace girar una espiral con un seguidor. El seguidor se mueve hacia y desde el pivote de la espiral, y tiene una varilla de empuje unida. Luego, a medida que la espiral gira, la varilla de empuje se mueve hacia adelante y hacia atrás. El resto del sistema es como el sistema de dos líneas. El control de un sistema monohilo es mucho menos preciso que el de un sistema de dos hilos, ya que el hilo tiende a retorcerse antes de mover la espiral, lo que genera una respuesta de control algo imprecisa con un retraso considerable. Sin embargo, tiene la ventaja de que no requiere tanta tensión del hilo para mover los controles, y el hilo único tiene menos resistencia que los dos hilos ligeramente más pequeños que se utilizan en el control convencional de dos hilos.
Otros métodos de control se idearon tempranamente para evitar tener que pagar regalías por la patente "U-Control", incluidos sistemas con las líneas conectadas directamente al elevador con poleas para cambiar el paso, métodos que conectaban las líneas directamente a la varilla de empuje a través de tornillos de argolla, pero la mayoría funcionaban muy mal en comparación con el control convencional de 2 líneas.
Los aviones de línea de control suelen tener una planta motriz de 0,049 pulgadas cúbicas (0,80 cm 3 ) a 0,60 pulgadas cúbicas (9,8 cm 3 ), aunque los motores pueden ser tan grandes como .90, o pueden tener energía eléctrica. Los motores de dos tiempos de incandescencia son los más comunes, pero se ha utilizado casi cualquier forma de motor de modelo, incluidos los motores de pulsorreactores y los turborreactores . Los modelos de línea de control tienden a tener relaciones potencia-peso muy altas en comparación con los modelos R/C o los aviones a escala real. El tamaño de los motores y los modelos están significativamente limitados por la longitud máxima de la línea de 70 pies (21 m) utilizada para la competición, aunque se han utilizado líneas muy largas (hasta 150 pies) en raras ocasiones.
Las categorías de competición que necesitan una alta potencia y velocidad pueden girar a velocidades de rotación muy altas para un motor alternativo. Un motor de 0,15 in3 ( 2,5 cm3 ) utilizado en el evento FAI Speed puede producir hasta 3 hp (2,2 kW) a velocidades de rotación en el rango de 45000 rpm, más rápido que algunos turborreactores a escala real. La salida específica es de alrededor de 1200 hp/litro, lo que supera con creces los motores de motocicletas de carreras o los motores de carreras de autos de Fórmula 1. Muchos avances en el diseño de motores de dos tiempos (tanto de modelos como de motocicletas) se remontan a los modelos de velocidad C/L, ya que el tamaño pequeño facilita la experimentación con nuevos diseños a bajo costo.
Los modelos de línea de control tienden a utilizar una mezcla variable de combustible, sin embargo, lo más común es un 10 % de nitrometano , un 20 % de aceite de ricino y un 70 % de metanol . El aceite de ricino a veces se reemplaza por sintéticos, sin embargo, como los aviones de línea de control generalmente funcionan con configuraciones de aceleración altas durante todo el vuelo, el aceite de ricino generalmente proporciona una mejor lubricación y refrigeración y, por lo tanto, se considera más seguro para el motor. Sin embargo, es algo viscoso y el arrastre de aceite resultante puede robar algo de potencia en comparación con el aceite sintético, y también puede provocar que el cilindro se "barnice". Algunos motores de tecnología más antigua que se usan comúnmente para la línea de control pueden dañarse muy rápidamente con los combustibles típicos de R/C debido al bajo contenido de aceite.
Los modelos de chorro de pulso utilizan gasolina, una variedad de líquidos inflamables como acetona, metiletilcetona y otros fluidos similares. Los modelos de chorro de pulso se ponen en marcha aplicando un dispositivo de chispa continua (por ejemplo, una "bobina de zumbido" como la que se utiliza en un tractor Fordson) a una bujía en el lateral de la cámara de combustión y, a continuación, utilizando una bomba de bicicleta o aire presurizado para soplar aire a través del inyector de combustible y dentro del motor. Cuando hay una mezcla inflamable presente en el motor, detonará, enviando una onda de choque por el tubo de escape y creando succión en el extremo de admisión del motor, succionando más combustible/aire y creando otra explosión. Una vez que se pone en marcha, el motor se calienta muy rápidamente y ya no necesita la chispa. La caja de chispa y la fuente de aire se desconectan y luego el modelo se lanza lo más rápido posible para evitar que el calor generado por el motor provoque que el avión se incendie. El motor es extremadamente ruidoso en funcionamiento y no se puede silenciar, y se puede escuchar a kilómetros de distancia en las condiciones adecuadas.
Las hélices que se utilizan para los modelos de línea de control suelen estar hechas de madera (normalmente arce), plástico reforzado con fibra de vidrio (PRFV) o grafito/kevlar/fibra de vidrio y epoxi. El paso y el diámetro de la hélice se eligen en función del tamaño del motor, el tipo de rendimiento deseado y el coste. Un motor con tubos de tamaño .61 típico utiliza una hélice de 3 palas de alrededor de 12-13" de diámetro y alrededor de 4" de paso, y normalmente está hecha de grafito/epoxi. Un modelo deportivo de tamaño .20 puede utilizar una hélice económica de 8" de diámetro y 4" de paso hecha de plástico reforzado con fibra de vidrio. Las hélices de grafito para acrobacias suelen fabricarse en pequeñas series de producción o incluso a mano, y pueden costar hasta 50 dólares. Las hélices deportivas pequeñas de PRFV se fabrican mediante moldeo por inyección y pueden costar tan solo 2 dólares.
El combustible para el motor se almacena normalmente en un tanque de combustible de metal o plástico, diseñado de manera que el combustible se extrae desde el borde exterior del tanque, ya que el combustible tiende a ser arrojado hacia un lado por la fuerza centrífuga cuando el avión se desplaza en círculo. Un "tanque de ruido" como el que se usa en R/C es satisfactorio, pero los tanques dedicados con secciones transversales en forma de cuña se usan con frecuencia y tienden a tener mejores características a medida que se agota el combustible. Un tanque con un respiradero en el borde interior, o varios respiraderos, generalmente se llama tanque de "succión". La presión de suministro de combustible con un tanque de succión cambia a medida que se agota el combustible, lo que hace que la relación de mezcla del motor se vuelva más pobre a medida que avanza el vuelo. Los tanques ventilados para permitir que solo entre aire en el borde exterior (tanques "uniflow") proporcionan una presión de combustible constante durante la duración del vuelo y una relación de mezcla constante.
Los modelos de combate y algunos de velocidad utilizan tubos de goma (tanque "vejiga"), chupetes para bebés o depósitos de tinta para estilográficas , inflados con combustible desde una jeringa grande, para mantener el combustible a una presión bastante alta. La línea de combustible se cierra para evitar la pérdida de combustible hasta que se pone en marcha el motor. La alta presión de suministro de combustible permite el uso de una entrada más grande en el motor, lo que permite un mayor flujo de aire del que sería posible de otra manera y, por lo tanto, más potencia. Este tipo de suministro de combustible es, con diferencia, el más estable hasta que finalmente se agota el combustible.
La carburación en la mayoría de los motores de línea de control es un simple orificio de tamaño fijo (venturi) con solo un ajuste de la relación de mezcla. El motor puede funcionar con una amplia gama de mezclas y el ajuste de la válvula de aguja se puede utilizar para ajustar la velocidad del motor en un rango pequeño. Una vez liberado, el motor funciona a una velocidad más o menos constante hasta que se agote el combustible o, si está equipado, se active el cierre de combustible. Modificando el tamaño del venturi utilizado se puede utilizar para ajustar la potencia bruta. Los motores de incandescencia de dos tiempos se pueden hacer funcionar en un modo de cuatro tiempos donde el motor falla en cada dos tiempos y cambia el modo de encendido según la carga de la hélice. Un tremendo grado de control sobre cómo funciona el motor en vuelo es posible modificando el contenido de combustible, el tamaño de la hélice, el paso y la distribución del paso, el tamaño del venturi, la relación de compresión del motor y la longitud del escape ajustado, si se utiliza.
El tren de aterrizaje de los aviones de línea de control puede variar desde el básico de alambre de piano y ruedas hasta los modelos de competición con amortiguación de impactos accionada por resorte y pantalones con ruedas . El tren de aterrizaje retráctil es común en los modelos a escala y se utiliza ocasionalmente en acrobacias. La mayoría de los modelos de velocidad y combate omiten el tren de aterrizaje en aras de la resistencia y la reducción de peso, y se lanzan con la mano o con un "dolly".
Los modelos de portaaviones de la Armada tienen un gancho reforzado para ayudarlos a atrapar un cable de detención en una cubierta de portaaviones simulada.
Las competiciones de aviones de línea de control se llevan a cabo en varias categorías, entre ellas, velocidad, acrobacias de precisión (también conocidas como acrobacias), carreras en equipo, combate, portaaviones navales y escala.
Para la competición, las líneas se prueban antes del vuelo con un "test de tracción" que varía según el peso y la categoría del modelo para verificar que las líneas y el sistema de control (principalmente la manivela y su fijación al resto del modelo) soportarán la tensión de la línea durante el vuelo.
La velocidad se divide en diferentes clases de capacidad del motor y una clase Jet (que utiliza motores a reacción de pulso). Como sugiere el nombre, la idea es que el modelo vaya lo más rápido posible. El modelo se cronometra a lo largo de una serie de vueltas y el piloto debe sujetar el mango que controla su modelo en un yugo en la parte superior de un poste en el centro del círculo. Esto es para evitar que el piloto ayude al modelo a ir más rápido aumentando la tensión de la línea y guiando al modelo (conocido como whipping). Los sistemas de control de una sola línea son comunes en los EE. UU., pero las clases internacionales requieren el uso de control de dos líneas. Las velocidades de los modelos más rápidos, Clase D 0,60 pulgadas cúbicas (9,8 cm 3 ) y Jet, han superado en el pasado las 220 mph (350 km/h). Las reglas actuales de EE. UU. limitan las velocidades a <200 mph (320 km/h) al requerir el uso de líneas más grandes si se exceden las 200 mph (320 km/h). Los modelos de velocidad suelen despegar desde un "dolly", un carro que permite un largo recorrido en tierra para el despegue, pero que se despliega en el aire para reducir la resistencia. El avión aterriza sobre un patín o panza.
Las acrobacias de precisión consisten en realizar una secuencia fija de maniobras que son evaluadas por un panel de jueces en cuanto a su exactitud y precisión. El evento se denominó originalmente "stunt" y los participantes actuales se refieren a él de esa manera informal. Se tienen en cuenta factores como la altura de los fondos de maniobra, las formas, el radio de las curvas y otros factores. [7] Los jueces de las grandes competiciones suelen recibir formación durante varios días sobre cómo evaluar las maniobras y aplicar una puntuación. Juzgar bien suele considerarse al menos tan difícil como volar en competición.
Los modelos de acrobacias tienden a estar entre los modelos de línea de control más grandes, con alas que generalmente miden entre 45 y 60 pulgadas (1,1 y 1,5 m). Los modelos de alta competición han sido tradicionalmente propulsados por un motor de dos tiempos en el rango de 0,35 pulgadas cúbicas (5,7 cm 3 ) a 0,60 pulgadas cúbicas (9,8 cm 3 ), y los motores de modelos de cuatro tiempos y la energía eléctrica también se están volviendo populares como fuentes de energía. Los aviones, si bien poseen altas relaciones empuje-peso para los estándares de escala real (generalmente al menos 1:1), están destinados a volar bastante lentamente para mejorar el control del piloto, generalmente alrededor de 55-60 mph (89-97 km/h), con una sola vuelta al círculo que toma alrededor de 5,5 segundos.
Los motores se configuran comúnmente para aumentar su potencia de salida cuando están bajo carga. Esto permite velocidades bajas pero una muy buena estabilidad de velocidad, por lo que el rendimiento en ascenso es excelente. El esquema original utilizado fue aprovechar la tendencia de un motor de incandescencia nominal de dos tiempos a cambiar de funcionar como un cuatro tiempos cuando se configura con mezclas extremadamente ricas, a funcionar como un dos tiempos cuando aumenta la carga. [8] Esto se llama "freno 4-2". Más recientemente, se han utilizado escapes ajustados para proporcionar regulación de la velocidad en vuelo. Combinado con hélices de paso relativamente bajo, esto ha permitido mucho más control sobre la velocidad del motor y la respuesta de potencia a las maniobras. El sistema eléctrico contiene un sistema de control de retroalimentación que gobierna las RPM del motor a un valor constante independientemente de la carga.
La mayoría de los aviones de competición están equipados con flaps en las alas, que trabajan en conjunto con el elevador para aumentar la maniobrabilidad del cabeceo. Cuando se aplica el elevador hacia arriba, los flaps de las alas bajan, y viceversa. Esto hace que el ala, que por lo demás es de sección simétrica, se combe en la dirección necesaria para mejorar la maniobrabilidad. Los aviones sin flaps pueden volar con éxito y suelen ser más simples, pero los modelos con flaps suelen volar con más suavidad y pueden ser más pesados. Algunos de los modelos acrobáticos más simples son excelentes entrenadores de línea de control, ya que la respuesta de control predecible, la baja velocidad y la fuerte tensión de la línea hacen que sea fácil volarlos con éxito.
Los modelos de acrobacias suelen estar bellamente pintados. Las reglas de las acrobacias incluyen la apariencia del modelo en la partitura, y crear los modelos más atractivos y perfectamente terminados es una competencia en sí misma. Los pilotos de la Academia de Aeronáutica Modelo en los Nacionales de Estados Unidos en Muncie, Indiana, votan un premio "Concours d'Elegance" para el avión más bonito, y es muy apreciado.
El vuelo acrobático se practica en muchos países y cada dos años se celebran campeonatos mundiales, en los que pueden participar todos los pilotos que formen parte de su equipo nacional. La competición en los niveles más altos (campeonatos nacionales o mundiales) puede llevar muchos años o décadas de práctica para dominar las complejidades del diseño, la construcción, el acabado, el ajuste y el control de la potencia de los aviones, además de las altas habilidades de pilotaje. Muchos de los mejores pilotos de competición tienen entrenadores.
Muchas competiciones separan a los pilotos en cuatro niveles de habilidad diferentes (principiante, intermedio, avanzado y experto), lo que les permite competir contra otros pilotos de niveles de habilidad similares.
Al igual que el movimiento de diseño vintage "old timer" en el aeromodelismo de vuelo libre , varias clases especializadas de acrobacias incluyen "Old Time Stunt", donde se realizan maniobras más simples con un modelo que fue diseñado antes de una fecha específica (anterior a 1953 según las reglas de EE. UU.) y acrobacias "clásicas" que utilizan el "patrón" de acrobacias actual de maniobras y aviones diseñados antes de 1970.
Las carreras son un evento para equipos de dos personas: el piloto y el equipo de boxes. Hay varias clases de carreras con distintos niveles de dificultad: F2C (la clase que se utiliza a nivel internacional y en los campeonatos mundiales), Goodyear (modelos a escala semi-real de los bólidos de tamaño real de la "época Goodyear"), clases Vintage, etc.
La idea básica de todos los eventos es que varios modelos (hasta tres) vuelen juntos, con el objetivo de completar un número determinado de vueltas antes que cualquiera de los demás. El modelo también debe hacer varias paradas en boxes durante la carrera, donde se le reabastece de combustible, se reinicia el motor y se vuelve a poner en marcha. Este es el trabajo del equipo de boxes. Hay reglas que describen cómo deben caminar los pilotos alrededor de los demás y cómo adelantarse (más difícil de lo que uno podría pensar, ya que cada modelo está al final de un par de líneas de control y viaja a una velocidad de hasta 140 mph). Las paradas en boxes requieren que el modelo se reabastezca de combustible y se vuelva a reiniciar, lo que puede ser un problema con motores de carreras muy calientes. Las mejores paradas en boxes de la FAI Team Race duran alrededor de 2 a 3 segundos para que el piloto apague el motor y aterrice, lo que permite al encargado de boxes atrapar el modelo que hace solo unos momentos volaba a 140 mph (230 km/h), llenar el tanque con 7 cc de combustible para modelo de un tanque presurizado, ajustar la mezcla y la compresión del motor si es necesario, reiniciar y relanzar el modelo.
El combate es un evento en el que dos pilotos compiten por conseguir cortes en la serpentina del oponente durante un tiempo determinado llamado "Match". Los modelos son rápidos y muy maniobrables, normalmente del tipo de ala voladora, que se persiguen entre sí por el cielo a velocidades superiores a las 100 mph (160 km/h). A pesar de que los vuelos deliberados están prohibidos, la tasa de matanzas es alta y los pilotos suelen llevar 10 o más modelos a una competición.
En los EE. UU. hay tres eventos AMA, que son Fast Combat (se permite un motor de hasta 0,36 cid), Speed Limit Combat y 1/2A (se permite un motor de hasta 0,051 cid), que pueden volarse a alto o bajo rendimiento. En cualquier evento en el que el modelo supere las 75 mph, el modelo debe estar equipado con un corte de combustible, que apaga el motor cuando se cortan las líneas de control. El combate puede celebrarse como un evento de muerte o un evento sin muerte. Se puntúa una muerte cuando un competidor corta la cuerda que sujeta la serpentina (de su oponente) al avión y es una victoria instantánea del partido. Sin embargo, cortar la serpentina da como resultado una concesión de puntos. En el combate sin muerte, cortar la cuerda es lo mismo que cortar la serpentina y solo se otorgan puntos. Hay muchos eventos no oficiales que se celebran en todo Estados Unidos, como el Northwest 80 mph Combat, el combate de la Segunda Guerra Mundial, el combate de Fórmula GX, el 15 Fast y similares. El combate requiere quizás los reflejos más rápidos de cualquier evento CL, y los pilotos expertos en combate generalmente compiten bien en otros eventos como Stunt o Racing. El combate se ha descrito como un deporte de equipo, en el que el piloto depende de un equipo de boxes de hasta dos personas. Como se puede imaginar, si dos pilotos no cooperan entre sí, pueden producirse enredos de cables de repente y los aterrizajes forzosos son habituales. A pesar de la alta velocidad de los modelos, la mayoría de los modelos de combate están hechos para ser bastante robustos y, cuando el tiempo lo permite, pueden tocar el suelo y sufrir pocos daños y ser relanzados. Aunque para los eventos de límite de velocidad se puede utilizar un motor de hasta 0,40 cid, para el evento rápido AMA solo hay un fabricante de un .36 de alto rendimiento, que es Henry Nelson. Un Nelson 36 bien afinado y alimentado puede alcanzar las 25.000 rpm mientras funciona de forma estática en el suelo y ganar unas rpm significativas en el aire. Los motores 1/2A que se utilizan actualmente proceden de antiguas repúblicas soviéticas e incluyen el Fora y el Cyclon, ambos capaces de funcionar a más de 33.000 rpm. En todos los eventos de la AMA se permiten sistemas de combustible alimentados a presión y prácticamente todos los aviones de combate están equipados con un "Bladder" de combustible. El Fuel Bladder proporciona la alimentación de combustible más constante mientras el avión realiza maniobras repentinas y violentas, típicas de volar en una competición.
El combate F2D , la modalidad internacional de combate, es más popular en Rusia y Europa, donde algunos países cuentan con equipos profesionales o semiprofesionales. Rusia y los países de la ex Unión Soviética son actualmente los principales productores de equipamiento de primera clase para este deporte, incluidos los motores. Su combinación de la ingeniería y el diseño más modernos, con una metalurgia exótica y experiencia, da como resultado motores de combate que giran de manera fiable a 32.000 rpm y pueden reiniciarse fácilmente en caso de accidente. El combate, que requiere reflejos ultrarrápidos, se ha utilizado con frecuencia como campo de entrenamiento y/o pasatiempo para muchos pilotos comerciales y militares [ cita requerida ] .
Navy Carrier es un evento en el que se vuelan modelos a escala semi-real de aeronaves navales reales. El evento replica los requisitos de las aeronaves de portaaviones a escala real , que necesitan alta velocidad para el desempeño en combate y bajas velocidades y resistencia para aterrizajes seguros en portaaviones. El despegue y el aterrizaje se realizan desde una cubierta simulada de portaaviones , con cables de detención .
El objetivo del vuelo es completar una serie de vueltas rápidas, voladas lo más rápido posible, seguidas de una serie de vueltas lentas, voladas lo más lentamente posible. A esto le sigue el aterrizaje en la cubierta del portaaviones, intentando enganchar el cable de detención. La puntuación depende de la diferencia entre la velocidad alta y baja, y del aterrizaje detenido. Los modelos de portaaviones suelen tener una tercera línea de control, que se acciona mediante un gatillo de dedo en el mango. Esta línea permite controlar el ajuste del acelerador del motor y soltar el gancho de detención. A menudo, un modelo de portaaviones tendrá flaps. Sin embargo, a diferencia de un modelo de acrobacias, estos flaps se manejan por separado del elevador. Por lo general, se aplica una gran cantidad de flaps durante las vueltas lentas, y se agrega una gran cantidad de barrido de línea para sacar al modelo del círculo y mantener la tensión de la línea a velocidades terrestres muy bajas. Las velocidades bajas con frecuencia no son más rápidas que una caminata rápida, y cuando se apunta hacia una brisa ligera, el movimiento hacia adelante puede detenerse por completo con el modelo colgando en un ángulo de ataque muy alto de la hélice.
La prueba de escala es un evento en el que se vuela un modelo a escala preciso de una aeronave real. La puntuación se basa en una evaluación estática de la similitud de la aeronave con el prototipo de tamaño real y en el rendimiento del vuelo. A menudo se otorgan puntos adicionales por características "funcionales" del modelo, como un tren de aterrizaje retráctil, bombas que se puedan lanzar y otras funciones u operaciones. La cantidad de características solía estar limitada por la cantidad de líneas que se podían usar prácticamente para controlarlas mecánicamente.
Algunos modelos a escala complejos utilizan un enfoque fly-by-wire para permitir una multitud de características de trabajo adicionales. La unidad codificadora de un transmisor de radiocontrol se puede adaptar, sin la presencia de una placa de señal RF, para enviar sus señales de control a lo largo de líneas de control aisladas, en lugar de transmitirlas mediante frecuencias de radio. Si se envían señales a través de las líneas, la multiplexación en serie normal de las señales de control por parte de la unidad codificadora de un transmisor RC adaptado, que envía únicamente esas señales a lo largo del dúo o trío habitual de líneas de control, es captada por el equipo de decodificación en el modelo (normalmente adaptado de un receptor RC, sin una sección de "extremo frontal" de RF) y permite controlar muchas funciones sin el uso de líneas adicionales. A continuación, se pueden utilizar servos estándar en el modelo. A partir de 2013, en los EE. UU., se permite el control por radio "a través de las ondas de radio" de cualquier característica móvil de los modelos Scale o Carrier con línea de control (excepto el elevador); esto puede extenderse a Europa y más allá con el tiempo.
El vuelo con línea de control es generalmente bastante seguro cuando se siguen todas las medidas de seguridad prescritas. El avión está obligado a volar en un círculo, que generalmente está marcado. También se proporciona un círculo para los pilotos, por lo que mientras el piloto permanezca en el círculo del piloto y todos los demás estén fuera del círculo exterior, el modelo en vuelo no puede golpear a nadie. En la mayoría de las categorías de competición, también se requiere una "correa de seguridad" que conecta la palanca de control a la muñeca del piloto, por lo que si el piloto suelta inadvertidamente la palanca, el avión no puede volar fuera del círculo (y, con frecuencia, se estrella, de manera segura para los demás si no para el avión, cuando se pierde el control). Las líneas, la palanca y el sistema de control se someten a una "prueba de tracción" antes del vuelo para garantizar que están en buenas condiciones con un margen significativo. Por ejemplo, la prueba de tracción es de alrededor de 40 lb (18 kg) para un modelo Stunt de 4 lb (1,8 kg) (una carga de 10 G), [7] y la tracción en vuelo es de alrededor de 10 lb (4,5 kg). Esto proporciona un margen de seguridad de 2x incluso si una línea falla. Una línea que falla mueve inmediatamente el ascensor al extremo de su movimiento, lo que casi siempre resulta en un choque, de manera segura dentro del círculo. Otras categorías de modelos se prueban de manera similar, con las cargas configuradas para que correspondan a las velocidades esperadas con un margen de seguridad de alrededor de un factor de 4.
Los modelos de combate, aunque muy raramente, pueden tener sus líneas cortadas o rotas de alguna otra manera por el otro avión, y pueden volar fuera del círculo. La mayoría de las competiciones de combate actuales requieren que el avión esté equipado con un dispositivo que corte el combustible al motor si las líneas se cortan. [9] Esto puede funcionar ya sea usando la aceleración centrípeta para evitar que el dispositivo de corte apriete la línea, o usando la tensión de la línea para mantener abierto el dispositivo de corte. De esta manera, el motor no está en marcha y tiende a desacelerar muy rápidamente en lugar de acelerar rápidamente como lo haría de otra manera (ya que se elimina la resistencia de las líneas). Esta técnica ha demostrado ser muy efectiva en la práctica. Muchos eventos de combate también requieren que el motor esté conectado a la palanca acodada con un cable, de modo que una colisión en el aire no resulte en que el motor salga volando y se estrelle contra los espectadores. Los competidores en algunas formas de competición de combate también deben usar cascos. [9]
Otro problema de seguridad potencial son las líneas eléctricas aéreas. El contacto con ellas o el acercamiento a ellas puede ser mortal y debe evitarse. El uso de líneas no metálicas puede reducir el riesgo de electrocución, pero el código de seguridad de la AMA exige un margen de 150 grados entre el avión y las líneas eléctricas.
A veces, los modelos con tren de aterrizaje se pilotan utilizando un "stooge" que sujeta el avión hasta que el piloto lo suelta desde el centro, normalmente con un pasador con resorte que se tira con una cuerda. Esto permite al piloto practicar sin ayuda y es habitual entre los pilotos acrobáticos que intentan practicar mucho. Esto puede resultar peligroso si el piloto no consigue restablecer correctamente el stooge, si el cable que conecta el stooge al avión (normalmente unido a la rueda de cola) se rompe, si el stooge se mueve por el empuje o la vibración de los motores o si los pies del piloto se enredan en la cuerda de liberación del stooge.
Los demás problemas de seguridad son comunes a otras categorías de modelos a motor. Arrancar manualmente motores muy potentes, con hélices muy afiladas, puede ser bastante peligroso. Se puede utilizar un arrancador eléctrico, pero puede tener efectos negativos en los motores debido a que no están diseñados para soportar ese tipo de fuerza que empuja el cigüeñal hacia atrás. Uno de estos métodos es el método de "golpe hacia atrás", en el que se estrangula el motor y se hace girar sin batería conectada para crear condiciones de arranque favorables. Una vez preparado, todo lo que se necesita es balancear el motor hacia atrás para que se desplace hasta la compresión y, si se hace correctamente, arranque hacia adelante. Esto proporciona tiempo para quitar la mano del camino y los dedos no están en contacto con la hélice o el cono cuando el motor arranca. Se debe tener cuidado incluso al estrangular el motor, ya que los motores modernos con su ajuste preciso de pistón/cilindro pueden "golpear" o incluso arrancar sin la batería conectada. Una vez que la hélice está girando, se debe tener mucho cuidado al preparar el vuelo y ajustar el motor. Un accidente al arrancar frecuentemente resulta en un pequeño corte en el dedo, pero una vez que el motor está a plena velocidad, cualquier lesión que se produzca probablemente sea bastante grave.
Los motores a reacción pulsantes se calientan muchísimo una vez que se ponen en marcha y utilizan combustibles muy volátiles como la gasolina o la metil-etil-cetona (en contraste con el combustible para motores incandescentes, relativamente benigno, aunque inflamable). El contacto de cualquier tipo con el tubo de escape del motor puede provocar quemaduras graves, ya que el motor alcanza temperaturas al rojo vivo en cuestión de segundos. El propio avión necesita algún tipo de aislamiento para evitar incendiarse en tierra antes de que el movimiento hacia adelante proporcione aire de refrigeración, y los motores completamente cerrados pueden incendiar el avión después del aterrizaje. El avión debe despegar lo antes posible después de que el motor arranque para evitar la acumulación de calor. [10] La unidad de chispa utilizada para el arranque también puede producir una descarga eléctrica importante. Debe tener a mano un extintor de incendios en todo momento cuando opere el motor. El motor es excepcionalmente ruidoso cuando está en funcionamiento y debe operarse con protección auditiva para evitar daños.
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