Este blog pretende recoger información que, en mi caso, fue de mucha ayuda para iniciarme en este hobby.

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Control de aeromodelos

Los modelos radiocontrolados (RC) usan una emisora o radio manejada desde tierra por el piloto, y un receptor dentro de la aeronave que controla una serie de servos que transmiten mediante un mecanismo de varillas o similar movimiento a las distintas superficies de control del aeromodelo como pueden ser los alerones, flaps, aerofrenos, timón y profundidad. De esta manera, se controla su vuelo. Se controlan así los ángulos de guiñada, el cabeceo y el alabeo. En los modelos dotados con motor, si se trata de un motor de explosión, otro servo controla el acelerador, si se trata de un motor eléctrico se hace uso de un variador dando más o menos velocidad al motor. Se pueden colocar tantos servos en el avión como el tamaño del modelo y la capacidad de la emisora de radio lo permitan. Existen radios con capacidad desde los 2 canales hasta los 14, con igual o mayor número de servos. Éstos pueden utilizarse para un mayor número de operaciones dentro del avión, como ajuste de flaps, recogida y bajada del tren de aterrizaje retráctil, expulsión de humo en el avión, luces, etc.

Emisora

Es el aparato que se encarga de hacer de interfaz entre el piloto y los mandos del avión. Este aparato comúnmente tiene el nombre de radio o radiomando. El funcionamiento, de este aparato consiste en interpretar los movimientos que ejerce el usuario sobre sus "sticks", pulsadores o interruptores y convertirlos en una señal de radio, para así ser emitida al avión. Existen muchos tipos de radiomandos de diferentes marcas, pero lo normal suelen ser cuatro canales como mínimo, estos cuatro canales están controlados por unos "sticks", que son una especie de resortes que se pueden mover proporcionalmente en las cuatro direcciones. Hay radiomandos que a parte de los 4 canales básicos tienen un número superior de canales, para controlar otras funciones del avión, también hay modelos que incorporan mezclas electrónicas o diferentes utensilios informáticos que hacen más completo el vuelo. La banda de emisión legal en España se encuentra entre 35.060 y 35.200 Mhz en intervalos de 10 Khz. Ahora se está extendiendo los radiomandos que emiten en pcm, frente a los ppm tradicionales de hace poco, además de nuevos tipos de modulación que se están extendiendo notablemente y que trabajan en la frecuencia de 2.4GHz, a pesar de no estar contemplados en la actual normativa de comunicaciones para aeromodelismo. Estos sistemas evitan la problemática de interferencias existente en la frecuencia de 35MHz que se da comúnmente cuando un segundo radiomando es encendido con la misma frecuencia que otro que está en uso, produciendo en el peor de los casos la pérdida de control del aeromodelo.

Receptor

Es un pequeño aparato alojado en el avión que se encarga de descodificar las señales que recibe del radiomando y convertirla en impulsos eléctricos que harán mover los correspondientes servos. Para recibir la señal correspondiente a su emisora, este tiene que tener instalado (al igual que la emisora) un cristal de cuarzo, que define la frecuencia de trabajo. Esta frecuencia tiene que ser igual tanto en el radiomando como en el receptor, para que el conjunto funcione. Obviamente, tanto el receptor como el emisor, tiene que trabajar en el mismo sistema de emisión, ya sea ppm (fm) o pcm......

¿Como conectar los servos al receptor?

Antes de conectar los servos y la bateria al receptor hay que ver la polaridad de las conexiones Negativo- Positivo- Señal. De conectarlo al revés se pueden quemar.

Se conectan tal y como muestra la imagen. (Cable negro o marron a la derecha, rojo en el centro y blanco o naranja a la izquierda.

Conexión del receptor FUTABA R617FS





Servomotor de modelismo, servomotores o servos

Comúnmente llamados servos. Estos aparatos, se encargan de producir fuerza mecánica, para mover los distintos sistemas del avión. Suelen ser de pequeño tamaño, pero pueden ejercer una gran fuerza (los estándar sobre los 3,5 kg). Se componen de un pequeño motor, con sus rodamientos, y un sensor para saber la posición del servo. Podemos encontrar desde los microservos con un peso menor a los 7 gramos pero que ejercen casi un kilo de fuerza hasta grandes servos que pueden ejercer una fuerza de 25 kg. Suelen trabajar con tensiones entre 4.8 y 6v, y se pueden encontrar en versión analógica o digital, siendo estos últimos generalmente más rápidos (suelen utilizarse para el control de deriva en los helicópteros).


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La emisora de RC

Para el manejo de nuestros aviones radiocontrolados necesitamos de un equipo de radio constituido por una emisora, un receptor y servos. La emisora se encarga de transmitir al recepctor (situado en el avión) las órdenes dadas por el piloto moviendo los sticks de mando y el receptor envia dichas órdenes a los servos que las transforma en movimiento de los mandos de control del avión como lo son los alerones, timón, profundidad, etc...

Existen emisoras desde 2 canales hasta 14 canales.

Para pilotar un avión con motor necesitamos un mínimo de 3 canales (para un velero sin motorización pueden bastar con dos canales), uno para el motor, otro para la profundidad y otro para los alerones o el timón (pilotar un avión con timón en lugar de alerones es muy complicado para el novato) pero lo normal es necesitar de 4 canales para el motor, profundidad, timón y alerones. A la hora de comprar una emisora si nuestra economía nos lo permite es recomendable comprarla de al menos 6 canales para disponer de dos canales adicionales para accionar por ejemplo un tren de aterrizaje retráctil o unos flaps por ejemplo. Cuantos más canales dispongamos más operaciones podremos realizar.

Frecuencias

Para que varios aviones puedan volar a la vez sin interferirse es preciso que cada uno de los modelos use una banda o frecuencia distinta. ¿Y qué es la frecuencia?, pues el número de ondas o ciclos por segundo que "fabrica" cada emisora. Se mide en Hertzios. Las bandas de frecuencia más utilizadas en España son las de 35 y 40 Mhz que son las autorizadas por la Dirección General de Telecomunicaciones.

Hasta ahora hemos hablado de las "zonas del espectro de frecuencias". Pero cuando vamos al campo de vuelo y algún compañero nos pregunta por la frecuencia debemos ser más preciso y darle la frecuencia exacta. Cada una de las bandas asignadas está dividida en una serie de puntos o "canales" que corresponden a una frecuencia. Por ejemplo, la banda de 35 Mhz está fraccionada en 20 canales numerados desde la 35.000 hasta la 35.200 Mhz, con una separación de 10 Khz entre canales.

Así por ejemplo si alguien nos pregunta en un campo de vuelo que frecuencia usamos le deberemos contestar algo aproximado a esto : 35.160 Megaherzios. 35.160 MHz es la frecuencia de la onda portadora de la emisión, una onda que repite su ciclo 35.160.000 veces por segundo. Esta frecuencia se corresponde con el canal 76 de la banda de 35 MHz.

Modalidades de emisión.

 AM : son aquellas que modulan la información en la amplitud de la onda portadora. Apenas se utilizan hoy día para aeromodelismo estando su uso más extendido en emisoras dedicadas al manejo de coches y barcos de radiocontrol. Poco fiables.

 FM: suele ser la modalidad estandar de emisión de los modernos equipos de radiocontrol. FM significa frecuencia modulada . En este sistema se modula la información en la frecuencia de la onda siendo la emisión de ondas en banda estrecha y por tanto más inmune a las posibles interferencias, tanto a las radioeléctricas que hay en el ambiente como a las generada por el propio avión en vuelo por su normal funcionamiento.

 PCM: es la modalidad más fiable de emisión aunque claro está, esto tiene un precio. Esta modalidad de emisión nació como respuesta a la necesidad de obtener comunicaciones más libres de interferencias de armónicos en un espacio ya de por sí saturado de frecuencias de emisión. .Emisor y receptor funcionan mediante un código binario muy en la línea en el lenguaje utilizado por los ordenadores.

 PPM: la onda es codificada mediante pulsos.

Cristales

Hoy en día a todos los equipos de radio que se pueden adquirir en los comercios especializados es posible cambiarle la frecuencia de emisión y recepción cambiándoles el cristal de cuarzo. Estos cristales son láminas muy pequeñas de cuarzo, talladas de forma extremadamente precisa, de manera que "vibran" a una frecuencia muy exacta y sólo a esa frecuencia. Sin embargo, aunque es posible este cambio, deberemos de tener en cuenta varios aspectos como son:

 Cambiar los cristales lo menos posible. Esto es así por diversas razones. La primera es que los cristales de cuarzo y sus conectores son muy delicados. Los cambios repetidos pueden deformarlos y hacer que los contactos se vuelvan defectuosos.

 Es conveniente respetar las marcas. Es decir, si se dispone de un equipo Futaba y se desea cambiar los cristales, éstos deberian de ser también de la misma marca.

 Para evitar errores en la identificación de los cristales, estos vienen marcados con una "T" para el emisor y una "R" para el receptor. El equipo no funcionará correctamente si colocamos los cristales al revés.

 Y por supuesto se debe cambiar tanto el cristal del receptor como del del emisor por otros de la misma frecuencia.


Tabla de Canales Frecuencias

Cuando estamos en el campo de vuelo y nos disponemos a encender nuestra emisora, debemos comprobar siempre si hay alguien que esta usando ya la frecuencia de radio con la que vamos a volar, pero para mi siempre ha sido un poco lioso, por que yo me entiendo mucho mejor con la propia frecuencia, mientras que otros compañeros hablan del canal.

Para los que tengan los mismos problemas o simplemente por si lo queréis poner en el tablón de frecuencias de vuestro club, os dejo la tabla de canales frecuencias donde aparecen la correspondencia entre ambos.

La banda de 35 Mhz FM, es la banda legal en España para la práctica del aeromodelismo.

Canal- Frecuencia Canal- Frecuencia

55- 34.950 73- 35.130
56- 34.960 74- 35.140
57- 34.970 75- 35.150
58- 34.980 76- 35.160
59- 34.990 77- 35.170
60- 35.000 78- 35.180
61- 35.010 79- 35.190
62- 35.020 80- 35.200
63- 35.030 81- 35.210
64- 35.040 82- 35.220
65- 35.050 83- 35.230
66- 35.060 84- 35.240
67- 35.070 85- 35.250
68- 35.080 86- 35.260
69- 35.090 87- 35.270
70- 35.100 88- 35.280
71- 35.110 89- 35.290
72- 35.120 90- 35.300

Equipos de radio de 2,4 Ghz.

Esta última tecnología de radio evita todo tipo de interferencias. Con las emisoras de 2,4 Ghz nos olvidamos de asignar un canal a la emisora y al receptor. Evita el problema que teníamos con las emisoras FM, si otro piloto ocupaba nuestro mismo canal. También se evitan las interferencias causadas por los canales adyacentes (otros pilotos pueden usar emisoras que emitan en un canal con suficiente desviación como para interferir en el nuestro).

Para esta tecnología existen dos tipos de sistemas FASST y Spektrum.

Sistema FASST.

En este sistema la estrategia para evitar interferencias se basa en una idea muy simple, tanto el receptor como la emisora cambian varias veces por segundo de canal con una determinada pauta, el poco tiempo que se está ocupando un canal hace que el sistema sea tan efectivo a la hora de eludir las interferencias. A parte de ello, cada emisor esta dotado de un código único que envía al receptor,que se vuelve “sordo” a otros envíos cuyo código no se corresponde con el de su emisora, además el receptor es susceptible de ser programado, memorizando el código de una determinada emisora, esto aumenta aún más la seguridad ante las interferencias, no importa que otra emisora se registre posteriormente en la banda de frecuencia, el receptor simplemente se limitará a ignorarla.

Es prácticamente imposible que dos emisoras tengan el mismo código de identificación ya que el número de combinaciones posibles es de 130 millones de combinaciones.

Sistema Spektrum.

El sistema spektrum es más sencillo aún que el FASST pero también a causa de esta sencillez, es más susceptible a las interferencias. En un sistema spektrum disponemos tan solo de 80 canales, cuando encendemos la emisora su procesador buscará dos canales libres y sin ruido de la gama de 80 canales, quedando estos canales asignados al sistema. Los equipos Spektrum tienen dos receptores que quedan asignados cada uno a uno de estos dos canales, si ocurre una interferencia en uno, el equipo pasa a emitir y recibir por el otro.

Cuando se enciende un nuevo equipo este escaneará de nuevo los 80 canales desechando aquellos que ya estén en uso y es aquí donde está la debilidad de este sistema, una alta concentración de equipos Spektrum dará problemas debido al estrecho rango de canales de que disponemos, tan solo 80.

En lo referente al funcionamiento en sí de los emisores y receptores de 2,4 Ghz, ambos sistemas son exactamente iguales ya que las características son propias de la tecnología.

Receptor Spektrum AR6100 SPM6100 Dualink DSM2 65,00 € IVA incluido


Canales de la emisora

El número de canales de una emisora lo podemos definir como el número de servomecanismos que es posible controlar simultáneamente.

Cada canal por tanto, controla una determinada función que puede estar o no asociada a un servomecanismo. Mover un alerón un cierto ángulo o acelerar un motor, será información transmitida por diferentes canales de manera transparente al usuario.

La emisora del radiocontrol es la encargada de enviar las ordenes al avión, estas ordenes se dan por el piloto del modelo que desde tierra mueve las palancas para que el avión ejecute los movimientos deseados (ya sea acelerar, doblar, etc.), estas ordenes salen del transmisor en forma de señales de radio que luego son captadas por el receptor que esta dentro del avión que las decodifica para ejecutarlas.-

Todos los controles son proporcionales, es decir, que cuanto mas se exigen mas respuesta tendrá el avión, es decir que si se levanta la palanca del estabilizador al máximo, será que el modelo elevara su estabilizador al máximo, los primeros radiocontroles ejecutaban sus movimientos muy bruscamente ya que sus sistemas decodificaban las señales solo de dos formas, es decir si se quería mover el timón solo se podía hacerlo todo o nada en cambio los nuevos permiten moverlo de a milímetros o todo lo que de su recorrido.-



Batería de la emisora

El consumo de un equipo de radio no es alto. Tradicionalmente funcionan a 9v (6×1.5v AA) y se suelen montar baterías recargables (la propia emisora puede contener el circuito cargador).

Por otra parte, el estado de las baterías sí es realmente importante ya que una mala alimentación puede provocar grandes interferencias en el control. Todas las emisoras cuentan por tanto con algún tipo de indicador del estado de las baterías internas.

Conectores y conexiones

Una de las primeras mejoras que suelen incorporar las emisoras de radio control son las conexiones con el exterior; de tal modo que se facilita la integración del dispositivo.

Aunque puede variar según el fabricante, se trata de un interfaz que provee al menos cuatro señales: Alimentación, Masa, Entrada de datos y Salida de datos.

Los objetivos que se persiguen a través de dicho interfaz, son básicamente dos y están dedicados al aprendizaje.

 Simuladores: Conectando la emisora a por ejemplo un PC, es posible utilizar el equipo de radio como joystick y trabajar con diferentes (y muy eficientes) simuladores de vuelo.

 Maestro-Alumno: Conectando dos emisoras entre sí, una toma el mando (actuando como maestro) teniendo la posibilidad de ceder el control a la otra así como recuperalo en cualquier momento.

En éste último tipo de conexión resulta muy interesante analizar el tipo de circuito resultante de la unión entre dos equipos de radiocontrol.


En el diagrama anterior se ha dibujado en rojo el cicuito utilizado por la radio alumno, en azul el circuito del maestro, y en verde el circuito común a ambos perfiles.

Como se puede observar, en este tipo de conexión el control estará en la emisora Maestra, la cual utiliza todos sus submódulos y solamente en el momento en que se cede el mando, se pasará a alimentar, a través de la propia radio Maestra el circuito de los sticks de la emisora Alumno.

A partir de lo anterior, no es necesario ni alimentar la radio del Alumno, ni contar con el cristal adecuado ya que su sub-módulo de radio frecuencia (RF) no es utilizado.

En lo que respecta al tipo de conector, cada fabricante ha intentado diferenciarse del resto diseñando el suyo propio de tal forma que en muchos casos cambia no solamente el patillaje sino que también la propia clavija.


Emisora recomendada.

Esta es la ultima emisora que me he comprado si necesitais instrucciones en español, las tengo. Solicitarmelas y os las envío.

Futaba FF7 2.4 Ghz,

CONTENIDO:
1 Emisor programable T7C (7 canales) FASST 2.4 GHz
1 Receptor R-617FS
1 Batería de emisor 9,6V. 600 mAh.
1 Cargador lento 220V. AC

FUNCIONES:
Emisora de sticks para aviones y helicópteros
Modulación FASST en 2.4 GHz
Pantalla LCD 72 x 32 pixels
Modo sticks configurable
Trims digitales de precisión
Dial rotativo de programación
Memoria para 10 modelos
Nombrado (hasta 6 caracteres) y borrado de modelos
Inversor de servos
Ajuste de recorrido de servos (ATV/EPA)
Dual-Rates y Exponenciales a los 3 ejes
Funciones y mezclas específicas para avión (13) y helicóptero (12)
Seguridad Failsafe (solo canal 3 de motor)
Función "Profesor-Alumno"