Helicóptero teledirigido

Los primeros helicópteros de radiocontrol funcionaban con motores de combustión ( combustible incandescente o nitro , así como gasolina). Las primeras "clases" de helicópteros se basaban en el tamaño del motor. Por ejemplo, un helicóptero con un motor de 0,30 pulgadas cúbicas (4,9 ^cm³ ) era de clase 30 , y uno con un motor de 0,90 pulgadas cúbicas (14,7 cm³ ⁾ era de clase 90. Cuanto más grande y potente es el motor, mayor es el tamaño de las palas del rotor principal que puede girar y, por lo tanto, mayor es el tamaño total de la aeronave. El tiempo de vuelo típico para los helicópteros de nitro es de 7 a 15 minutos, dependiendo del tamaño y la configuración del motor.      

A mediados de la década de 1990 surgieron dos pequeños helicópteros eléctricos: el Kalt Whisper y el Kyosho EP Concept, que volaban con 7 u 8  baterías de níquel-cadmio de 1,2 Ah y motores con escobillas. Sin embargo, los motores con escobillas de tamaño 540 estaban al límite de su capacidad de corriente, a menudo entre 20 y 25 amperios en los motores más potentes, por lo que los problemas con las escobillas y el conmutador eran frecuentes.

Los recientes avances en la tecnología de baterías están haciendo que el vuelo eléctrico sea más viable en términos de tiempo de vuelo. Las baterías de polímero de litio (LiPo) pueden proporcionar la alta corriente necesaria para acrobacias aéreas de alto rendimiento, manteniendo al mismo tiempo un peso muy ligero. Los tiempos de vuelo típicos oscilan entre 4 y 12 minutos, dependiendo del estilo de vuelo y la capacidad de la batería.

En el pasado, los helicópteros eléctricos se utilizaban principalmente en interiores debido a su pequeño tamaño y a la ausencia de emisiones contaminantes. En los últimos años, los helicópteros eléctricos de mayor tamaño, aptos para vuelos al aire libre y acrobacias aéreas avanzadas, se han convertido en una realidad y gozan de gran popularidad. Su bajo nivel de ruido los ha hecho muy populares en pistas de vuelo cercanas a zonas residenciales y en lugares como Alemania , donde existen estrictas restricciones de ruido. Los helicópteros de nitro también se han adaptado a la propulsión eléctrica mediante kits comerciales y caseros.

El helicóptero teledirigido de producción más pequeño del mundo (según el Libro Guinness de los Récords de 2014) es el Silverlit Nano Falcon XS, que se vende en numerosas jugueterías (aunque se controla por infrarrojos, no por radio), tiendas de electrónica y tiendas online, con un precio aproximado de 30 dólares (28 libras). El siguiente más pequeño es el Nano Falcon, que anteriormente ostentaba el récord del helicóptero teledirigido más pequeño.

Varios modelos compiten por el título del helicóptero teledirigido no producido más pequeño, entre ellos la familia de microhelicópteros Pixelito , la familia Proxflyer y el robot volador Micro .

Una innovación reciente son los helicópteros eléctricos coaxiales . Su sencillo control direccional y la ausencia de guiñada inducida por el par motor los han convertido, en los últimos años, en una buena opción para modelos pequeños, ideales para principiantes o para uso en interiores. Los modelos de este tipo, al igual que los helicópteros de tamaño real, eliminan el par de rotación y ofrecen una respuesta de control extremadamente rápida, características que se aprecian especialmente en los modelos CCPM . La mayoría de los modelos más económicos no incorporan un plato cíclico, sino que utilizan un tercer rotor en la cola para el control de cabeceo. Estos helicópteros carecen de control de alabeo y tienen una movilidad limitada.

Si bien un modelo coaxial es muy estable y puede volarse en interiores incluso en espacios reducidos, este tipo de helicóptero tiene una velocidad de avance limitada, especialmente en exteriores. La mayoría de los modelos son de paso fijo, es decir, el paso colectivo de las palas no se puede controlar, y el control cíclico solo se aplica al rotor inferior. Incluso la más mínima brisa provoca que el modelo ascienda en lugar de avanzar, incluso con el control cíclico al máximo. Se han desarrollado modelos coaxiales más avanzados con dos platos cíclicos y/o control de paso (comunes en helicópteros coaxiales a escala real como los Kamov ) en proyectos individuales, pero hasta 2014 no habían llegado al mercado masivo..

Más recientemente, los diseños multirrotor se han popularizado tanto en el mundo del aeromodelismo como en la investigación de vehículos aéreos no tripulados (VANT). Estos vehículos utilizan un sistema de control electrónico y sensores electrónicos para estabilizar la aeronave. Los multirrotores suelen ser más asequibles, fáciles de construir y más sencillos de operar que los helicópteros de radiocontrol. Esto ha convertido a las aeronaves multirrotor en una plataforma atractiva para proyectos de aeromodelismo amateur y fotografía aérea. ^{[ 9 ] [ 10 ]}

Los helicópteros RC de nitro se clasifican en las siguientes categorías:

• Tamaño 30  : Motor de 0,3 pulgadas cúbicas, palas principales de 550-600 mm
• Tamaño 50  : Motor de 0,5 pulgadas cúbicas, palas principales de 600-620 mm
• Tamaño 60  : Motor de 0,6 pulgadas cúbicas
• Tamaño 90  : Motor de 0,9 pulgadas cúbicas, palas principales de 690-710 mm

Los helicópteros RC modernos generalmente se clasifican según la longitud de sus palas principales (con pocas excepciones). Las clases comunes son:

• Micro (palas principales de menos de 200 mm)
• Mini (hojas de 240-420 mm) - clásicamente llamadas 300-450.
• 500 (425-500 mm)
• 600 (600 mm)
• 700 (tamaño estándar de competición)
• 800

Los helicópteros RC generalmente requieren entre 3 y 7 canales para el control (aunque también existen microhelicópteros que utilizan un sistema de control infrarrojo de 2 canales). Los helicópteros pequeños de paso fijo usan una radio de 4 canales ( acelerador , elevador , alerón , timón ); mientras que los modelos de paso colectivo necesitan un mínimo de 5 canales ( acelerador , paso colectivo , elevador , alerón y timón ). El sexto canal se usa a menudo para la ganancia del giroscopio. El séptimo canal se usa comúnmente para el control del regulador del motor en modelos propulsados ​​por combustible. Debido a la interacción normal de los diversos mecanismos de control, las radios avanzadas incluyen funciones de mezcla ajustables, como acelerador/paso colectivo y acelerador/timón. ^{[ 11 ]} Los precios de las radios varían de $50 a $3,000 USD.

Los primeros sistemas de control por radio utilizaban modulación de amplitud (AM) para transmitir sus señales. A finales de los años 70, la modulación de frecuencia (FM) se generalizó.

A partir del sistema transmisor Spektrum DX6 para aeromodelismo en 2006, el vuelo de aviones RC comenzó a abandonar las frecuencias bajas, que eran propensas a interferencias y menos fiables que los nuevos protocolos de espectro ensanchado. Sistemas como Spektrum y JR utilizan el método de espectro ensanchado de secuencia directa (DSSS) DSM2 y, posteriormente, DSMX, en el que transmiten en un par de canales fijos seleccionados al encender la radio y el receptor. Los sistemas posteriores evitarían usar estos canales y seguirían buscando otro par de canales libres.

Los sistemas como el de espectro ensanchado por salto de frecuencia (FHSS) que utiliza Futaba emplean salto de frecuencia en la  banda de 2,4 GHz en lugar de las distintas frecuencias de los rangos inferiores de MHz. La ventaja es que las radios ya no utilizan una frecuencia fija durante el vuelo, lo que reduce el riesgo de interferencia en dicha frecuencia.

Con cualquiera de los dos métodos, varias radios pueden transmitir simultáneamente sin interferir entre sí. Los sistemas Futaba cambian de frecuencia aproximadamente cada dos milisegundos, por lo que, incluso si dos transmisores utilizan el mismo canal, no lo hacen durante mucho tiempo. El piloto no notará ningún comportamiento anómalo del modelo durante la quincuagésima de segundo que se produce la interferencia. Esto ofrece la ventaja de encender un transmisor sin tener en cuenta los canales que estén utilizando las radios de otros pilotos.

Una desventaja de la tecnología de 2,4  GHz es que se deben tomar precauciones durante la instalación, ya que ciertos materiales, como la fibra de carbono, pueden interferir con la señal. En algunos casos, es necesario utilizar receptores satelitales con antenas secundarias para mantener una mejor línea de visión con el transmisor . Otro inconveniente es que  aún no se ha desarrollado un estándar para la tecnología de 2,4 GHz que permita combinar receptores y transmisores independientemente de su fabricante.

Aprender a pilotar un helicóptero RC de paso colectivo requiere tiempo y práctica. Muchos aficionados al modelismo se unen a un club para recibir instrucción de pilotos RC experimentados o siguen guías en línea. ^{[ 12 ]}

Los helicópteros RC suelen tener al menos cuatro controles: alabeo (paso cíclico), elevador (paso cíclico longitudinal), timón (guiñada) y paso/acelerador (paso/potencia colectiva). ^{[ 3 ]} Para un vuelo sencillo, la radio suele estar configurada de forma que el paso sea de aproximadamente -1 grado con el acelerador al 0% y de unos 10 grados con el acelerador al 100%. También es necesario modular el acelerador junto con el paso para que el modelo mantenga una velocidad de rotor constante. Esto es beneficioso para un vuelo uniforme y suave.

Si se desea un rendimiento acrobático 3D, se utiliza el modo de vuelo con acelerador automático o ralentí . En este modo, el paso colectivo varía desde su límite negativo (0% de entrada en la palanca del acelerador) hasta su límite positivo (100% de entrada). El acelerador, por otro lado, se modula automáticamente para mantener una velocidad de rotor constante y suele estar en su valor mínimo cuando la palanca del acelerador está centrada y el paso es 0. Este modo permite que el rotor genere un empuje hacia arriba (mediante el paso negativo), lo que, al invertir el modelo, permite un vuelo invertido sostenido. Normalmente se utiliza una radiocontrol más avanzada para este tipo de vuelo, que permite personalizar la combinación de acelerador y paso colectivo.

Los controles cíclicos y de guiñada no son, por definición, diferentes en estos dos modos, aunque los pilotos 3D pueden configurar sus modelos para que sean mucho más sensibles.

La mayoría de los helicópteros RC utilizan un transmisor portátil con una antena que envía señales al receptor del helicóptero, generalmente en una frecuencia de radio de 27  MHz, 49  MHz o 2,4  GHz. ^{[ 14 ]} Algunos modelos también utilizan radios infrarrojas. Las radios infrarrojas tienen la desventaja de que pueden sufrir interferencias por la luz solar o las luces fluorescentes, ^{[ 15 ]} por lo que son más adecuadas para helicópteros RC de uso en interiores.

Los controles de radio generalmente tienen dos palancas que se utilizan para controlar el movimiento del helicóptero. En un transmisor de 4 canales, hay cuatro modos diferentes en los que se pueden configurar las palancas de control: ^{[ 16 ]}

• Modo 1: la palanca izquierda controla los movimientos de cabeceo y guiñada, mientras que la palanca derecha controla los movimientos de aceleración y alabeo.
• Modo 2: la palanca izquierda controla el acelerador y los movimientos de guiñada, mientras que la palanca derecha controla los movimientos de cabeceo y alabeo.
• Modo 3: la palanca izquierda controla los movimientos de cabeceo y alabeo, mientras que la palanca derecha controla el acelerador y los movimientos de guiñada.
• Modo 4: la palanca izquierda controla el acelerador y los movimientos de alabeo, mientras que la palanca derecha controla el cabeceo y la guiñada.

Los transmisores pueden incluir ajustes para cada eje con el fin de corregir cualquier movimiento no deseado del helicóptero.

Algunos transmisores de radio incluyen un cable de carga para cargar la batería del helicóptero utilizando las propias baterías del transmisor.

Algunos helicópteros de radiocontrol se pueden controlar desde un teléfono inteligente o una tableta . Los controles suelen realizarse mediante una aplicación descargada del fabricante del helicóptero y, a menudo, se asemejan a los controles físicos de un transmisor o utilizan el acelerómetro integrado en el dispositivo móvil.

Los helicópteros controlados por infrarrojos pueden controlarse con un emisor de infrarrojos conectado a la interfaz de conector de audio de 3,5 mm de un dispositivo móvil. ^{[ 17 ]}

Otro método de comunicación utilizado es Wi-Fi . La computadora integrada del helicóptero crea su propia red inalámbrica , a la que se conecta el dispositivo móvil con Wi-Fi para comunicarse con el helicóptero. ^{[ 18 ]}

En julio de 2013, un hombre suizo de 41 años fue hallado muerto en Mauensee , cerca de su helicóptero a escala. Presentaba "graves lesiones en la cabeza y el brazo". ^{[ 22 ]}

Un incidente ocurrido en septiembre de 2013 en la ciudad de Nueva York puso de relieve los posibles peligros de los helicópteros modelo teledirigidos cuando un aficionado de 19 años, que tenía mucha experiencia en el pilotaje de helicópteros teledirigidos, murió después de que una de las hélices de su helicóptero le golpeara la cabeza. ^{[ 23 ]}