Hidroplanos: tecnologia e performance

foto tirada no Miami Stadium (1990)

Dentro da modalidade de nautimodelismo explosão estão os chamados hidroplanos.

São uma categoria de modelos que se dividem nas seguintes classes: tunnel boats,catamarans,hidroplanos escala e outriggers.

Os hidroplanos do tipo escala são miniaturas dos mais diversos barcos que correm no campeonato americano conhecido como Hydro unlimited Championship.

Dentre os mais conhecidos estão os barcos Miss Budweiser,Miller American,Oh Boy Oberto!,Mr Pringles,Miss Circus Circus ,Winston Eagle além de muitos outros .As velocidades são impressionantes marcas superiores a 250mph!

Os nossos modelos seguem a mesma lógica e podem ser considerados os mais rápidos do modelismo naval.

A constante evolução dos materiais de construção e da engenharia mecânica coloca esta categoria como um divisor de águas neste universo.

Os últimos dez anos foram determinantes para a consolidação destas classes uma vez que neste período os fabricantes se empenharam muito para fornecer equipamentos confiáveis e de fácil manuseio.

Os catamarans lideram estas expectativas já que alem de serem muito bons equipamentos tanto para lazer ou competições são fáceis de serem pilotados e muito previsíveis quanto a sua navegação.

Os tunnel boats equipados com motores de popa(outboard) são muito populares entre os novatos por apresentarem simplicidade de construção e relativo baixo custo.Isto não significa que não tenham boa performance já que podem atingir velocidades superiores a 70mph nas mãos de modelistas experientes.

Mas falemos em especial da classe outrigger que será o tópico principal deste capitulo.

São modelos que utilizam conceitos de construção naval próprios e na maioria das vezes acabam sendo considerados uma categoria a parte do nautimodelismo tanto pelas dificuldades de acerto como de pilotagem.

Entretanto um destes modelos chama a atenção pelo seu excelente desempenho : o Eagle SG como veremos adiante!

Fazendo um breve retrospecto destes anos que sou nautimodelista lembro do meu primeiro protótipo construído em 1984 baseado em fotos de um artigo da revista Flying Models que na época reservava um pequeno espaço para o nautimodelismo.

Como modelista atuante daquela epoca na associação APPBRC (associação de pilotos de barcos radio controlados ) com sede no parque do Ibirapuera aqui em São Paulo discutia com os outros colegas porque nossos modelos equipados com os mesmos motores só conseguiam atingir 60km/h e os americanos já falavam de 80mph!

Os irmãos Hughey em1972 inovavam com os eixos flexíveis de transmissão e seus hidros equipados com motores KB aéreos batiam marcas de 70mph (KB 21) e 80mph(KB 40).Este foi um grande estimulo para encarar o novo desafio.

Crapshooter (1984)

O modelo construído de balsa revestida de compensado naval não dispunha de muitos recursos de regulagem já que o eixo era rígido e fixo(sem rabeta) com inclinação de três graus negativos. Somente os flutuadores podiam ser reposicionados em alturas diferentes usando simples calços sob os suportes.

Meu Crapshooter 60, equipado com um motor Picco 65 maritimo conseguia navegar a velocidades de 50mph suficientes para despertar muitas atenções para esta nova classe.

meu primeiro outrigger equipado com motor P65 (1984)

Nos anos seguintes passei a desenvolver outros hidroplanos com relativa facilidade pois mantinha contato com outros colegas sempre que viajava para o exterior.

Nesta época ainda estavam em evidencia os modelos da Octura como os famosos Wing Ding 45 e 60,os Crapshooters em diversos tamanhos que são fabricados ainda hoje,os Piranhas da Prather Boats e alguns hidroplanos da Dumas boats.

Justamente em1993 a Dumas lança um modelo chamado Hawk para motores .21 desenhado pelo expert Gary Preusse que acabava de entrar para a historia do modelismo (Hall of Fame) por ser o primeiro modelista a ultrapassar a barreira das 80mph mais precisamente 81mph com um motor 3,5cc.

Entusiasmado com a possibilidade de ter um equipamento campeão encomendei meu Hawk 21 que foi equipado com um motor Picco .21.

No ano seguinte Gary Preusse estabelece novo recorde de velocidade de 95mph com um Hawk 45 equipado com um motor Nelson 45.

Hawk 45 equipado com motor OS46VRM(1994)

Estimulado pela façanha resolvi fazer um novo Hawk agora para motor 45 usando a planta original.

O novo modelo era apenas 10% maior que o da versão anterior e estava equipado com um motor OS 46VRM .

Apesar do motor ser muito pouco modificado as marcas eram de respeitaveis 60mph com combustível muito pouco nitrado(10%).

hawk .90 equipado com motor P90 Hidro (1996)

Em seguida construí as versões 80 e 90 (1996) e em 1997 tive conhecimento de um modelo chamado Eagle SG que estava demolindo todas as marcas anteriores do campeonato americano e pondo por água abaixo todos os meus conceitos pertinentes a outriggers.

Na realidade estamos falando dos atuais recordistas mundiais de velocidade (120mph) e lideres absolutos em numero de vitórias (provas ovais) em ambas as associações IMPBA e NAMBA.Este sucesso se estende inclusive à Europa onde estas classes não têm muitos adeptos.

Desde então tive de repassar todos os meus conhecimentos e decidi iniciar uma nova fase aproveitando a facilidade de trazer alguns modelos.

Sobre estes modelos podemos afirmar sem qualquer duvida serem o que há melhor no mercado atualmente tanto pela qualidade dos materiais empregados como pela sua alta performance em todas as classes de motorização.

São comercializados em varias configurações de montagem (80%,90% e prontos para pintura) nos tamanhos .21,.45,.67,.80,.90, twins(dois motores) e gasolina(foto)

eagle sg equipado com motor G23cc(gasolina)

A facilidade de ajustes, a navegação previsível e o desenho inovador deste modelo constituem marca registrada dos produtos da CMDI no mercado há muitos anos e localizada na cidade de Live Oak na Flórida (EUA).

Os atuais proprietários os irmãos Andy e John Brown, também respondem pelo sucesso de seus motores Mac especialmente desenvolvidos para estes barcos e fabricados na Itália pela tradicional CMB.

O hidroplano SG tem como ponto alto de sua performance a previsibilidade tanto em retas como em curvas, além de ser o primeiro hidroplano que eu pilotei que aceita correções de direção no sentido esquerdo.Digo isto pois caso você nunca tenha pilotado um hidroplano outrigger, os modelos de até então capotavam com violência no caso de curvas para a esquerda.

Empregando materiais muito leves e alta tecnologia na construção dos seus modelos SG a CMDI conseguiu oferecer um produto totalmente diferenciado dos concorrentes a um custo beneficio muito bom.

Os modelos são cortados, colados e fresados com maquinas CNC assim como toda a ferragem empregada que utiliza tecnologia espacial de materiais.Além de terem uma apresentação impecável ,esta filosofia de fornecer modelos pré montados economiza tempo e frustrações com montagens incorretas.

Já avaliei três modelos diferentes e posso assegurar que todos têm me dado muito prazer.

Existem diferentes versões de SG como a de três,quatro e cinco flutuadores que nada mais são do que uma evolução do modelo.

Neste artigo estão descritos dois modelos(.45 e .80)com três flutuadores e outro .21 equipado com cinco flutuadores(versão mais recente).

A nova série de SG’s(2003) conhecida como SGX só difere no formato central do casco tendo um perfil mais baixo e um pouco mais largo na proa para acomodar um tanque com maior capacidade.

Toda a linha SGX tem cinco flutuadores (dois dianteiros e três traseiros) e pode ser vista acessando a pagina de links em CMDI .

O primeiro que vou descrever é o SG 80 versão três flutuadores equipado com motor Mac .84 que pelo tamanho avantajado de 41 polegadas de comprimento suporta muito bem qualquer condição de água. A aerodinâmica usada neste projeto (formato bala) foi desenvolvida em túnel de vento o que permite ao modelo se manter muito estável mesmo acima de 75mph.

eagle sg80 equipado com motor Mac84

Outra inovação empregada foi o novo formato dos flutuadores (sponsons) e quilha (turn fin) que fica montada no lado direito.Estes flutuadores foram desenvolvidos para melhorar a sustentação do modelo até o planeio, serem mais aerodinamicos e assegurar um perfeito alinhamento da quilha com a porção central do barco.

Ambos flutuadores podem ser ajustados em altura dependendo do aplicativo.O ângulo de ataque destes flutuadores em relação à água é de três graus positivos(para cima) mas pode ser aumentado ou diminuído.

Os Sg’s utilisam paralelismo de flutuadores ao contrario de outros modelos que precisam do chamado “toe in” (flutuadores convergindo no sentido da proa) para navegarem em linha reta.

O alinhamento da quilha é fundamental para que o modelo navegue em linha reta sem sofrer qualquer tipo de arrasto causado por qualquer desvio.

Nos modelos mais antigos costumava-se fixar as quilhas através de suportes que alem de vulneraveis a impactos sofriam deformações nas curvas interferindo no desempenho.

Novamente a quilha apresenta um formato inovador com algumas dobras(bents) que conferem maior resistência e muita estabilidade durante as curvas alem de serem fabricadas com duralumínio de aviação de ultima geração.

Os modelos podem ser equipados com servos auxiliares para carburação (terceiro canal de radio) uma facilidade para ajustes mais finos com o modelo em movimento.

Motor Mac 84( o bloco é o mesmo do 67) com agulha controlada por servo O suporte dos flutuadores é de carbono.

Seguindo a mesma filosofia de oferecer o que há de melhor a CMDI também fornece trabalho em hélices como modificações de passo e diâmetro para cada tipo de aplicação.

Atualmente quase todos os recordes mundiais foram estabelecidos com hélices preparadas pelo Andy Brown.

No meu caso utilizo a serie Octura modelo 1667 com diferentes passos e diâmetros e combustível próprio com 40% de nitrometano e 20% de óleo Klotz thecniplate(80% sintético e 20% rícino).Agulha CMDI para terceiro canal e pipa Mac 15cc completam o combo ideal para quem quer andar forte e sem preocupações de vento ou ondas.

O eixo de transmissão é do tipo flexível e tem 1/4 de polegada de diâmetro assegurando robustez contra possíveis quebras.

O motor é fixado sobre coxins de borracha permitindo um funcionamento suave e minimizando o efeito das vibrações na estrutura.

A rabeta (strut) desenvolvida para os modelos SG é de excelente qualidade assim como o leme que apresenta pescador de água incorporado à lamina minimizando o arrasto de pescadores auxiliares posicionados junto aos hélices.Neste caso a angulação varia de 0,5 a 1 grau negativo(para baixo).

Tanto a rabeta(strut) como o leme são feitos de duralumínio usinado (metodo CNC).

O modelo SG 80 por suas dimensões pode receber motorizações maiores como .90 ou 1.0 mantendo as mesmas características de navegação dos motores.80.

O intercambio de motores é uma pratica comum nesta categoria, alias é possível ver no site da CMDI no link de recordes modelistas colocando motores .90 e até 1.0 em barcos desenhados para motorização .45.

No meu caso já utilizei um motor Picco 90 Hidro com excelente desempenho neste mesmo modelo, mas como nesta classe é importante desenvolver um numero elevado de rotações optei pelo Mac 84 que chega próximo de 27000 rpms com 50% de nitro.

Aqui foi feita uma modificação bastante radical, pois estou usando um motor .67 ao invés de um .45 em um modelo SG de tres flutuadores.

Todos os testes anteriores com o motor .45 foram fantásticos, mas depois de tomar conhecimento que alguns modelistas estavam aumentando a potencia com sucesso decidi também encarar o desafio.

O resultado não poderia ser melhor provando a supremacia destes barcos mesmo em condições extremas.

Foram feitos vários reforços na estrutura como colagem de mãos francesas de madeira marfim nos cantos do compartimento de motor e reforços de carbono e fibra de vidro ambos laminados com resina epóxi (Loctite) nos pontos que considerei mais vulneráveis como laterais e fundo.

O modelo pronto em ordem de marcha pesa apenas 2,5kgs e atinge velocidades superiores a 80mph com muita estabilidade e elegância.

O Mac 67 recebeu poucas modificações por ser super dimensionado para este tamanho de barco e o combustível usado tem 40% de nitro , 18% de óleo (80%sintético e 2% de óleo de rícino).

A pipa silenciosa usada neste modelo também da CMDI melhorou muito o rendimento do motor e baixou dramaticamente o nível de ruído (ao redor de 80dbs)

Alias os novos modelos de pipas silenciosas mostram uma evolução importante se comparadas às não silenciosas tanto pela diminuição de ruído como pelo supercharge conferido aos motores.

Um terceiro canal de radio permite o controle de carburação a distancia.

O modelo surpreende tanto em aceleração como em estabilidade mesmo em condições desfavoráveis de água mostrando que o equilíbrio aerodinâmico e hidrodinâmico são perfeitos também em altas velocidades.

Agulha controlada por radio

As versões de três flutuadores são muito usadas nas provas de velocidades pelo baixo arrasto produzido atingindo uma eficiencia de 90 %(slippage).O termo slippage pode ser visto e entendido na seção de links com o nome cavitação.

Neste caso utilizo hélices ABC H-30 cupped 5,6 e 1667 cupped 5,6 da Octura com excelente desempenho . O termo “cupped” significa que os passos originais foram modificados. Nestes casos pode-se testar diferentes passos e diâmetros dependendo da potencia utilizada.

A transmissão aqui é feita por eixo flexível de 3/16 de polegada de diametro e apesar de ser considerada subdimensionada para motores.67 não tenho nenhum registro de ruptura.

O motor esta fixado sobre coxins de borracha assegurando pouca vibração à estrutura e um menor nível de ruído.

Os flutuadores dianteiros estão posicionados a 3 graus positivos de ataque e a rabeta em 1 grau negativo.As medições são obtidas com nível digital.

Neste modelo esta certamente a modificação mais radical, pois troquei a potencia .21 pela .45. em um barco considerado pequeno.

eagle sg 21 equipado com motor P45Exr

Esta versão de cinco flutuadores tem sido a preferida dos modelistas que disputam provas de velocidade na classe 45 pelas marcas conseguidas. Velocidades superiores a 110mph estão registradas no site da IMPBA(2003) utilizando exatamente esta combinação.

A categoria .45 é amplamente reconhecida como a que detém o maior numero de recordes de velocidade desde a década dos anos 70.Considerando que nesta época não se utilizavam pipas e a tecnologia de hélices era precária estes feitos devem merecer nossa atenção e respeito.

Novamente aqui decidi encarar o desafio e substitui meu CMB .21(LongStroke) por um Picco 45 Black Head EXR de 7 janelas.Vale lembrar que com o motor.21 o barco é fantástico e também surpreende pelo desempenho.

O motor Picco foi totalmente modificado para esta finalidade com o aumento dos tempos de exaustão e admissão e aumento da abertura do carburador de 9mm para 11mm.

Neste caso o combustível de 60% de nitrometano recebe 18% de óleo(70% sintético e 30% rícino) da marca Klotz thecniplate.A transmissão é flexível com 3/16 de polegada de diâmetro.

Os hélices usados para oval são da serie 1.4 da Octura (1457,1460) com passos e diâmetros diferentes e os de reta H-30 e 2160 também modificados com passos de 5,6.

As velocidades são superiores a 90mph, mas as condições de água devem ser respeitadas pelo pequeno porte do modelo isto quer dizer sem ondas e vento algum.

note os três flutuadores traseiros

Os flutuadores dianteiros estão posicionados com 3,5 graus positivos e a rabeta em 1,5 graus negativos. Neste caso também aumentei a largura interna entre flutuadores em 6mms.

Vale lembrar que em qualquer modelo considerado hidroplano é prioritário utilizar-se servos para direção de no mínimo 5kgs de torque, preferencialmente com engrenagens metálicas para suportarem toda esta pressão.

Alguns cuidados merecem ser citados no momento do lançamento destes modelos à água.

Tenho observado muitos colegas segurarem os modelos pela popa colocando em risco suas mãos já que nestes barcos os hélices ficam para fora do casco.Acidentes têm ocorrido e o melhor procedimento a ser tomado é ser previdente.

Existem alças de segurança que são montadas nas popas protegendo o lançador e facilitando a colocação do modelo na água.

Na ausência destas alças o melhor é segurar o barco com uma das mãos no suporte do flutuador esquerdo(boom) e a outra na lateral do lado oposto junto à seção do radio .

Desta maneira é possível controlar o lançamento e evitar danos muitas vezes graves aos dedos e mãos.

Se você tiver paixão por velocidade e estiver procurando um equipamento que seja rápido e navegue com consistência o EAGLE será um grande parceiro .

Boa barquejada!

Por: GILL ROLAND SONSINO