Máquina voladora de microcometas
(Foto: Juan Antonio Muñoz)
Los materiales que he utilizado en su construcción han sido los siguientes:
Materiales para la construcción de la máquina voladora de microcometas (No a escala)
(Foto: Juan Antonio Muñoz)
- Un trípode de fotografía.
- Un motor a 220 v corriente alterna, con una potencia de 4,5 W y una velocidad de rotación de 16 rpm a 50 Hz.
- Una pieza metálica redonda que se fija al eje del motor y sirve para unir una barra de madera con dos pequeños tornillos.
- Una abrazadera para el motor impresa en PLA con mi impresora 3D. Permite la sujeción del motor a un soporte del trípode.
- Una pequeña barra de madera de 10 cm de largo y 4,1 cm de diámetro.
- Un soporte de móvil para trípode encargado de sujetar la abrazadera del motor a presión.
- Un conector articulado de cámara GoPro para sujetar el soporte del móvil al trípode.
- Un extensor de brazo de cámara GoPro para unirlo al conector articulado.
- Una varilla de fibra de vidrio con un diámetro de 4mm y una longitud de 120 cm.
- Una funda para el motor con dos ranuras para la varilla de fibra de vidrio. La tuve que diseñar e imprimir en PLA con mi impresora 3D.
- Tres hembrillas de rosca, dos cerradas y una abierta. Las cerradas sirven para sujetar la varilla de fibra de vidrio; la abierta para enganchar una goma elástica que servirá de contrapeso de la varilla.
- Tornillos para fijar la barra de madera al adaptador del eje del motor eléctrico y la abrazadera de plástico al motor.
- Dos prisioneros metálicos de latón con tornillos para fijar la varilla de fibra de vidrio entre las hembrillas. Los prisioneros los extraje de una clema.
- Un pequeño imperdible de pescar para sujetar la línea de la microcometa.
- Un poco de hilo para sujetar el imperdible al extremo de la varilla de fibra de vidrio.
- Una goma elástica.
Proceso de construcción de la máquina voladora:
- Coloqué en el eje del motor (2) la pieza redonda (3) para sujetar posteriormente la barra de madera (5).
- En el extremo superior de la barra de madera enrosqué las dos hembrillas circulares (11), una un poco más alta que la otra. Por estas hembrillas pasaría la varilla de fibra de vidrio (9). Al estar una más alta que la otra, la varilla podía quedar inclinada hacia arriba.
- En un lateral de la barra de madera enrosqué la hembrilla abierta (11) donde sujetaría posteriormente una goma elástica (16).
- Atornillé (12) el extremo inferior de la barra de madera a la pieza metálica redonda unida al eje del motor.
- Introduje la varilla de fibra de vidrio entre las dos hembrillas redondas y fijé su posición mediante los dos prisioneros metálicos con tornillos (13). Esto me permitiría ajustar la longitud de la varilla.
Detalle de la barra de madera con las hembrillas y prisioneros
(Foto: Juan Antonio Muñoz)
- Mediante la goma elástica (16) uní el extremo de la varilla de fibra de vidrio con la hembrilla abierta, para hacer de contrapeso.
- Atornillé (12) la abrazadera de plástico (4) alrededor del motor.
Conjunto del motor con la barra de giro
(Foto: Juan Antonio Muñoz)
- Coloqué la funda de plástico impresa en 3D (10) sobre la barra de madera:
Funda de plástico de la máquina voladora
(Foto: Juan Antonio Muñoz)
- Mediante el conector articulado (7), el brazo extensor (8) y el soporte de móvil (6) sujeté el motor al cabezal del trípode fotográfico (1):
Máquina voladora sujeta al trípode
(Foto: Juan Antonio Muñoz)
- En el extremo libre de la varilla de fibra de vidrio até una corta cuerda (15) con un imperdible de pesca (14) para sujetar la línea de la microcometa:
Extremo de la varilla de fibra de vidrio
(Foto: Juan Antonio Muñoz)
- La máquina voladora de microcometas estaba preparada:
Máquina voladora con trípode
(Foto: Juan Antonio Muñoz)
Construcción de la microcometa:
Decidí construir una microcometa Eddy con papel de seda rojo y dos finas varillas de bambú, según el siguiente plano, en el que se muestra en color morado las varillas de bambú, en negro el perímetro de papel y con un círculo rojo el punto donde se une la brida:
Plano de la microcometa Eddy
(Dibujo: Juan Antonio Muñoz)
Dimensiones: AB: 18 cm; CD: 24 cm: AE: 6 cm
Las varillas se pegan al papel con pegamento de barra, empezando por el larguero y después el travesaño. En el extremo inferior del larguero central até un nudo de amarre con hilo de poliéster de coser para sujetar la cola de la cometa, tal como se muestra en la foto:
Vista anterior de la microcometa Eddy
(Foto: Juan Antonio Muñoz)
Entre los extremos del travesaño coloqué un hilo tensor de poliéster (hilo de coser) utilizando un nudo “taut line hitch” para poder curvar la vela y conseguir un ángulo diedro que proporciona más estabilidad de vuelo:
Vista posterior de la microcometa Eddy curvada con el hilo tensor
(Foto: Juan Antonio Muñoz)
La cometa sin cola pesaba tan solo 3 gramos. Coloqué una cola hecha con cinta decorativa de 5 mm de ancho y 148 cm de longitud doblada por la mitad. Sujeté la brida de la cometa en el imperdible de la varilla de la máquina voladora de microcometas:
Máquina voladora con la microcometa
(Foto: Juan Antonio Muñoz)
Conecté el cable del motor al enchufe de corriente alterna y comenzó a girar:
Microcometa volando
(Vídeo: Juan Antonio Muñoz)
En el vídeo se ve como la microcometa se eleva por encima de la varilla, lo que indica que la fuerza de elevación es grande y si pudiera soltar hilo la cometa seguiría subiendo.
También se comprueba que la microcometa no se balancea hacia los lados, su vuelo es estable. Esto lo conseguí después de aumentar la curvatura de la cometa. Si esta se vuela plana, sin ángulo diedro alguno, la cometa gira y se balancea de un lado para otro sin control. A medida que aumenta el ángulo diedro, el vuelo se hace más estable.
Para modificar la velocidad lineal de la cometa basta con variar la longitud de la varilla moviéndola a través de las hembrillas redondas. Cuánto más larga sea mayor será la velocidad. Para este motor de 16 rpm con una varilla de 115 cm de longitud (radio de giro), la velocidad lineal de la cometa es de casi 7 km/h.
He probado con otras microcometas y me he dado cuenta de que esta máquina es muy útil para comprender ciertos conceptos sobre el vuelo de cometas.
