Cessna 182 da Hangar 9 elétrico – 95″ de envergadura
Este projeto foi realizado em 2007, 5 anos após a compra do kit que foi projetado para motor a gasolina de 23 a 26 cc. Naquela época eu não quis utilizar motor a combustão e por isso deixei o kit guardado até que houvesse uma outra alternativa de motorização capaz de impulsionar com segurança este aeromodelo.
Estou resgatando e documentando aqui a conversão de motorização a combustão para elétrica mais desafiadora, não só pelo porte por ser um aeromodelo gigante, com 2,40m de envergadura e quase 8kg, mas por ser um modelo especial para mim.
Como se o porte e o sentimento não fossem suficientes, tudo isso ocorreu em dezembro de 2007!!! Convido vocês a acompanhar os detalhes desta estória que foi publicada em um fórum na época.
A base de tudo: as baterias que já possuia
Comprei o meu Cessna 182 da Hangar 9 a uns 4 anos atrás juntamente com um motor Zenoah 26cc a gasolina. Muita água rolou neste período e sempre hesitei em colocar este motor nele, porque minha praia não é motor a combustão. O kit ficou na caixa até dezembro passado quando iniciei o processo de eletrificação.
Vou dividir com vocês este projeto, pois ele levou muita pesquisa antes de ser efetivado. Além disso pode ajudar a outros colegas que desejam motorizar um giant scale.
A pesquisa
Passei alguns meses pensando em como motorizar um modelo de 8kg utilizando as baterias que tenho da Polyquest que são de 3S e 4S de 3300mA e 3700mA. Nas minhas pesquisas encontrei motores fortes mas que operariam com até 70A da corrente o que seria demais para as minhas baterias. Assim a premissa do projeto seria um motor que consumisse no máximo 55A de pico, para que pudesse utilizar minhas baterias com segurança. Disponibilizei 2 conjuntos 3300mA e 2 conjuntos 3700mA.
Decidi pelo AXI 5320/28 que tem alto rendimento até 36A e pico de 50A. Esta decisão não foi fácil pois a performance do modelo poderia ser comprometida com uma motorização fraca. Fiz ensaios em planilhas e cheguei a conclusão que a configuração iria atender a minha expectativa e estilo de vôo:
– Motor AXI 5320/28
– ESC JETI 77 Opto Plus
– Baterias 10S (2 x 3S + 1 x 4S)
– Hélice APC 18x12E
O interessante é que toda a vez que eu calculava o peso final projetado dava um frio na barriga, pois é a primeira vez que trabalhei com um modelo tão pesado (8kg). Ai levei em consideração o meu estilo de voar que é calmo, aproveitando a aerodinâmica do avião, com passagens rasantes pela pista, bem escala, sem abrir mão de acrobacias básicas (de acordo com o modelo). Tudo indicava que estava no caminho certo e decidi seguir em frente.
Comparando o modelo em escala com a aeronave real
Neste momento acreditei que poderíamos ter uma conversão de sucesso baseado na relação peso x potência comparado com a aeronave real. Visitei o site oficial da Cessna e obtive a ficha técnica do modelo 182
Cessna 182 Full Scale
Peso: de 735 a 1160 kg (carregado)
Potência do motor: 171.580 W (230HP)
Potência por Kg: de 233 W/Kg a 148 W/kg
Aí foi a vez de comparar com os cálculos de potência do modelo em escala e a pesagem de todos os componentes de construção e eletrônicos
Cessna 182 95″
Peso: 7,95 kg
Potência por kg (de 35A a 55A): 145 W/kg a 228 W/kg
Desta forma se o modelo da Hangar 9 for fiel ao full scale ele voaria sem problemas neste setup, pois a relação peso x potência deles era muito semelhante.
O grande fantasma seria a autonomia de vôo, mas vamos por partes.
Convertendo para elétrico
Decidi postar as fotos relacionadas com a motorização, deixando de lado as demais etapas da montagem.
Para melhorar a ventilação do conjunto abri a abertura inferior do cowl
O motor precisou de um montante que preferi fazer de compensado. Fixei com 4 parafusos de 4mm.
O primeiro desafio foi fixar o motor. Não encontrei um montante para ele no mercado. Ai decidi montar com parafusos de 1/4 presos a parede de fogo através de porcas cravantes
Para fixar o conjunto utilizei um tubo de alumínio para dar a distância desejada e as arruelas para garantir a integridade da madeira
Uma visão da montagem do conjunto na parede de fogo
Mais um grande desafio estava chegando. Havia lido no RC Groups uma conversão onde o cara tinha conseguido o CG com as baterias no tanque de combustível. Mas quando medi o CG no meu modelo isto não foi possível. Assim após algumas horas de análise decidi construir o suporte das baterias apoiado no montante.
Visão superior do compartimento das baterias, depois criei suportes para proteger as baterias do eixo do motor.
Montei o suporte para as baterias com compensado, cola e parafusos para garantir maior fixação
Detalhe da bateria do receptor alojada abaixo do motor, contribuindo para trazer o CG para frente
Aqui da pra ter uma visão do conjunto semi-pronto. O ESC foi preso com dupla face e cinta de prender fio. Para as baterias utilizei elástico de roupa. Tenho utilizado bastante eles pois são bem resistentes e não deformam com facilidade
Detalhe dos bancos no interior do modelo. A cola quente para a montagem dos mesmos, balsa, cola e o velcro adicionaram 60 gramas de peso que tive de colocar no nariz. Mas na verdade vale a pena pelos detalhes. Nas laterais da para ver os fios dos ailerons
Na fase final da montagem fiz uma abertura na parte superior do cowl para facilitar o acesso das baterias. Ficou bem prático e não comprometeu o acabamento.
Detalhe da abertura no cowl. Para facilitar a abertura a fixação foi feita com dobradiças e a fixação por velcro
Detalhe das baterias no compartimento
Aproveitei o painel e integrei o medidor de bateria do receptor.
A montagem final com detalhes da parte dianteira
Linda aeronave em escala com muitos detalhes que chamam a atenção
A hora da verdade: Os primeiros vôos
O primeiro vôo de teste foi de 5 minutos e muita adrenalina, o resultado não poderia ser melhor. O vôo foi perfeito com o modelo respondendo bem aos comandos ( tive apenas que dar uma pequena trimada no profundor) em um vôo bem escala. Saiu do chão com pouco mais de meio motor e a autonomia foi além das expectativas. Vejam abaixo:
1º voo – tempo 5′ com consumo de 1300 mA ou seja 35% da carga nominal da bateria (3700 mA)
2º voo – tempo 6′ com consumo de 1400 mA – 38% da carga nominal
3º voo – tempo de 7′ com consumo de 1900 mA – 51% da carga nominal. Neste voo já fiz algumas acrobacias que pediram maior aceleração (apenas para teste)
4º voo – tempo de 10′ com consumo de 2500 mA – 67 % da carga nominal em um voo com acrobacias básicas (apenas para teste)
A configuração escolhida atendeu plenamente as expectativas de autonomia e performance de vôo. Lembrando que o projeto foi baseado no uso das baterias já mencionadas e que resultou em sucesso devido a excelente razão de planeio do modelo.
Caso algum colega venha a iniciar um projeto como este, sem os equipamentos e goste de voar mais rápido ou por maior tempo, recomendo baterias de 5000mA que atenderão as estas expectativas com um acréscimo de peso pouco significativo.
Segue o link do vídeo do primeiro voo realizado em 31/12/2017: Primeiro voo Cessna 182 Hangar 9
Olhem só o tamanho da criança