Aviones Canard
Llamamos Canard a la configuración de un avión en la que el estabilizador horizontal está situado por delante del ala. Como la minifalda o las hombreras, este tipo de aviones se pone de moda durante un tiempo entre los aeromodelistas y luego desaparece hasta que algún nuevo diseño resucita el interés por esta configuración.
La primera referencia al término “canard” aparece con el 14-bis, también conocido como Oiseau de proie («ave de presa» en francés), fue un biplano canard diseñado y construido por el pionero de la aviación brasileño Alberto Santos-Dumont. El 23 de octubre de 1906, en París, realizo el primer despegue sin ayuda presenciado oficialmente.
Entre los años 20 y 50 surgieron algunos diseños notables como el Focke-Wulf F 19 Ente, en el que perdió la vida en accidente el propio Georg Wulf. Otro ejemplo es el Mig 8 de 1945 o los conocidos Kyushu J7W1 Shinden, SAI-Ambrosini SS.4 o Curtiss-Wright XP-55 Ascender.
Mas recientemente, los diseños de rutan o los modernos cazas de combate dotados de aletas canard han vuelto situar la configuración canard en el centro de interés de algunos aficionados al aeromodelismo.
Los motivos para diseñar y construir un canard son varios, el primero es el deseo de hacer algo fuera de lo común y poder sorprender a nuestros compañeros de vuelo. Las razones prácticas son que la entrada en perdida es más difícil y que el conjunto ala/ estabilizador contribuye en la sustentación, reduciendo la carga alar.
Principios básicos de diseño
Un plano canard puede ser utilizado para diversas misiones, como elevador, mejorar la estabilidad, ajuste, control de vuelo, o para modificar el flujo de aire sobre el ala principal.
Aunque se consideran por separado como dos formas distintas de enfocar el diseño, el canard sustentador y el control de cabeceo, en la mayoría de los casos, el plano proporciona tanto sustentación como control.
En la configuración de canard sustentador, el peso de la aeronave se comparte entre el ala y el estabilizador. De modo que el elevador genera una sustentación positiva en contraste con la negativa generada por una cola convencional. En el momento del despegue es donde esta característica es más útil, en un avión convencional la cola debe ejercer una fuerza hacia abajo para aumentar la sustentación del ala. Sin embargo, en un avión canard esta fuerza es hacia arriba por lo que al sumarse permite ángulos de despegue menos pronunciados.
El estabilizador también crea una corriente descendente que puede afectar a la distribución de sustentación del ala que puede ser perjudicial y cuyo efecto depende del diseño del modelo
Para que un canard sea estable, es necesario que el centrado este adelantado con respecto al ala principal de modo que se de una mayor carga aerodinámica al estabilizador ya que de lo contrario, el ala principal corre el peligro de entrar en perdida en primer lugar y hacer irrecuperable el control sobre el modelo. Con el fin de evitar esto, el estabilizador debe tener una incidencia superior al ala de modo que este entre en pérdida primero y el centro de gravedad estará adelantado sobre el centro aerodinámico del ala.
Como se ha mencionado anteriormente el control de cabeceo puede ser asumido por el plano canard o por el ala principal, siendo la primera la más común y familiar a cualquier piloto, si bien hay que considerar que para subir el timón baja y viceversa. Además es conveniente sobredimensionar el tamaño del timón con respecto a una configuración convencional para prevenir perdida de mando a bajas velocidades.
Configuración
En este tipo de modelos la planta alar puede configurarse como su diseñador crea conveniente, aunque en general se prefieren plantas trapezoidales en flecha, no hay razón por la cual el ala de un canard no puede ser el mismo que el ala en un modelo convencional. De hecho, puede aprovecharse algún modelo que no usemos para construir nuestro proyecto. El estabilizador horizontal también puede ser convencional.
En cuanto a las dimensiones, el estabilizador horizontal debe ser aproximadamente 20% de la superficie del ala. Y un poco más pequeña para los momentos de cola más largos y viceversa. Recordaremos que el estabilizador puede ser un poco más pequeño que en un avión convencional, ya que su eficacia y rendimiento aerodinámico es mayor.
Podemos hacer los cálculos siguiendo las indicaciones dadas en https://gatovolante.wordpress.com/2014/11/07/configuraciones-especiales-empanajes-canard/
La deriva (incluyendo timón) será un poco diferente. Debe ser montada lo más lejos posible del centro de gravedad, lo que en un canard puede no ser fácil, razón por la que suelen situarse en los extremos de alas en flecha o extendiendo el fuselaje por detrás del borde de fuga del ala principal. El coeficiente de volumen suele ser un poco mayor que en una configuración convencional. La obtención de la estabilidad direccional suficiente es uno de los mayores problemas en el diseño de canard.
Precisamente la búsqueda de estabilidad direccional es la que hace preferible que el fuselaje sea más afilado hacia el morro de forma que el efecto desestabilizador sea mínimo. Asi, el montaje del motor ideal es empujando montado tras el ala principal. No es que no pueda montarse delante pero puede dar mayores problemas en el centrado al obligarnos a lastrar la cola para compensar. Lo ideal es montar el motor cerca del centro de gravedad para que los cambios sean mínimos a cualquier régimen de motor, por lo que las configuraciones bimotoras con góndolas en el ala muy cerca del CG son las mas convenientes.
En una próxima entrada veremos como calcular nuestro propio proyecto de configuración canard.
Saludos, exelente toda tu información, quiero hacer un planeador tipo canard, pero mí duda es la incidencia en los dos planos, y que perfil puedo usar, gracias por tu publicación.
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Hola y gracias por por visitar el blog. Aunque en principio puede usarse cualquier perfil, la elección del mismo esta relacionada con las prestaciones que pretendamos darle a nuestro modelo. Lo que si es importante es que el plano delantero entre en pérdida antes que el posterior, esto se consigue por dos vías que pueden ser simultaneas, mayor incidencia, del orden de 3 grados pósitivos
más y perfil menos sustentador. En el caso de un velero la combinación podría ser la habitual de perfil plano convexo en el ala y placa plana en el plano canard. Deberemos aplicar los ya mencionados 3 grados de diferencia en la incidencia. También resulta útil dar cierto diedro al plano canard aunque no es obligatorio.
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