Porque Vuelan los Drones

¿Porque vuelan los Drones?, ✅  es una pregunta que no nos solemos hacer, simplemente lo montamos, arreglamos, configuramos y nos vamos a volar, no nos paramos a pensar él porque del dron, cual es la física que hay para que el dron vuele.  En el post de hoy, está indicado para personas que se inician en este hobby o simplemente quieren saber el concepto del vuelo  del dron.

Vas a volar y todo esta listo, pero llega ese momento en el que tienes que montar las hélices, que tire la primera piedra al que no se le ha olvidado alguna vez como van colocadas, aun es el día de hoy que a veces tengo un lapsus. Sin mencionar que las hélices, que están confusamente etiquetadas como «L» y «R» en letras microscópicas, solo aumentan la confusión, por suerte algunas ya tienen el sentido de giro.

Para colmo, después de apretar tus hélices en el dron, lo armas, das gas y… muerte súbita, se voltea salvajemente y se estrella, repartiendo pedazos rotos de hélices de plástico por todas partes.

No te preocupes, una simple comprensión de cómo el motor y las hélices trabajan juntos hará que todo se vuelva en un camino de rosas y entenderás el porqué de la colocación de las palas.

Hoy no entraremos en los numeritos esos de 5045, 5042, que son el paso de pala y ataque, para eso te recomiendo este post.

☝ Porque Funciona Una Hélice

En primer lugar, necesitamos entender de manera general que es lo que hace que las maquinas vuelen. Un señor llamado Daniel Bernoulli descubrió hace mucho mucho mucho tiempo una relación entre velocidad y presión. Básicamente, en términos de aerodinámica, cuanto más rápido fluye el aire sobre un ala, menor es la presión sobre esa parte del ala. Esto se llama el principio de Bernoulli. Como se muestra en el diagrama a continuación, podemos ver este principio aplicado en una superficie curva, como un ala:

Observa cómo hay una presión más baja sobre el ala, que es exactamente donde el aire fluye más rápido (la parte superior) y cómo hay una presión más alta donde el aire fluye más lentamente. Esto se debe a que el aire que viaja por la parte superior del ala, tiene que viajar la misma distancia que el aire del lado plano inferior tiene que viajar en la misma cantidad de tiempo.

Esto hace que el aire sobre el ala viaje más rápido y el aire debajo del ala, más lento. La presión más alta debajo del ala empuja el ala hacia arriba, y lo que sea que esté unido a él, ya sea un fuselaje en un avión RC un Airbus A380. Recuerda que esta es una idea muy general de cómo vuelan las cosas.

🚀 Y los Drones como Vuelan

Y, ¿esto se aplica a drones y sus hélices? ¡Evidentemente! Si echamos un vistazo a las hélices de un dron, podemos ver directamente dónde está teniendo lugar el principio de Bernoulli. En lugar de un ala volando hacia adelante, la hélice tiene palas que giran en un movimiento circular.

En ambos casos, el levantamiento es generado por la alta presión que empuja las alas y las palas hacia arriba.

Esta es la razón por la cual las hélices con un mayor número de palas (4 vs 2) pueden generar una mayor cantidad de empuje a costa de la eficiencia debido a que hay más «alas» conectadas a la hélice.

Sin embargo, las marcas de en la hélice pueden ser algo confusas. L y R generalmente significan sentido horario CW y sentido anti horario CCW. Las hélices con la etiqueta L significan que van en un motor de rotación CW. Las palas con la etiqueta R significan que van en un motor giratorio CCW anti horario. Si no hay marcas, entonces tendrás que mirar la hélice y ver hacia donde apunta la parte superior de una de la pala.

▷ Diferentes sentidos de giro, motores y hélices

Pero, ¿por qué nuestros motores necesitan girar en diferentes direcciones? Bueno, si nuestros motores del dron girasen solo en la dirección con sentido horario, entonces el dron giraría fuera de control en el eje de guiñada debido al momento angular de los cuatro motores.

Si giramos un número par de hélices en la dirección opuesta adyacente entre sí, como se ve en un dron, el momento angular de los motores se cancela entre sí, lo que resulta en un eje de guiñada estable.

Esto nos lleva a otro punto: los motores CCW tienen tuercas normales, mientras que los motores CW tienen tuercas invertidas, como se ve en la imagen a continuación. En la actualidad, muchas personas solo usan motores CCW y atornillan las tuercas fuertemente y así te evitas confusiones.

En algunos aspectos, esto puede ser beneficioso porque facilita mucho la fabricación y la compra. Sin embargo, solo obtendrás el efecto de auto-ajuste de las tuercas en dos, de los  cuatro motores. Esto se debe a que a medida que los motores giran en la dirección establecida, su rotación mantiene la tuerca asegurada, por lo que no es necesario apretarlas más, cabe mencionar que con las tuercas de seguridad, si están bien apretadas es poco probable que se desenrosque.

De hecho, algunas hélices tienen roscas incorporadas. Muchos equipos de fotografía aérea tienen hélices de ajuste automático. Estas hélices no necesitan una tuerca de sujeción porque la tuerca es prácticamente la propia hélice. A medida que los motores giran, estos aprietan y, mantiene las hélices bien asegurados.

Como puedes ver en la imagen a continuación, las hélices de auto apriete utilizan efectivamente diferentes rotaciones de hélice. Además, es más agradable estéticamente, ya que los fabricantes pueden instalar tapones en la parte superior de las hélices.

Conclusiones

Usando este nuevo conocimiento, ya no debes tener miedo de no saber de qué manera giran las hélices. De hecho, ni siquiera necesitas verificar las marcas pequeñas en las palas. Esta es la regla infalible que uso: la hélice gira hacia donde apunta la parte superior de la pala, también conocida como el borde de ataque.