Por qué el centro de gravedad es crítico
El centro de gravedad (CG) es el punto en el que el modelo se comporta como si toda su masa estuviera concentrada en un solo lugar. Un ajuste correcto del CG determina la estabilidad longitudinal, la capacidad del modelo de volver por sí solo al vuelo recto y nivelado tras una perturbación.
Si el CG está demasiado adelantado, el modelo picará con fuerza, perderá altura rápido y necesitará una gran deflexión de profundidad para mantener el vuelo nivelado. Si el CG está demasiado atrasado, el modelo se vuelve longitudinalmente inestable. Incluso una pequeña perturbación provoca oscilaciones crecientes o un encabritado incontrolado que termina en pérdida.
Cuerda aerodinámica media (MAC)
La posición del CG se define respecto a la cuerda media aerodinámica (MAC). La MAC es una cuerda de referencia que representa las propiedades aerodinámicas del ala con independencia de su planta (rectangular, trapezoidal, elíptica).
En un ala rectangular, la MAC coincide con la cuerda del perfil. En un ala con estrechamiento, la MAC se halla gráficamente o se calcula con una fórmula que emplea la cuerda en la raíz, la cuerda en la punta y la relación de estrechamiento.
Una posición típica del CG para planeadores y entrenadores es del 25% al 33% de la MAC medida desde el borde de ataque. El 25% de la MAC es un reglaje más adelantado (más seguro y estable), mientras que el 33% de la MAC es más atrasado (mejores prestaciones, menos estabilidad). Los principiantes deberían empezar entre el 25% y el 28% de la MAC.
Equilibrio longitudinal
El equilibrado longitudinal se refiere a la distribución de masa a lo largo del eje longitudinal del modelo (de morro a cola). Es el parámetro principal que hay que ajustar primero. Adelantar el centro de gravedad aumenta la estabilidad longitudinal pero también incrementa la resistencia inducida (el modelo vuela con la profundidad deflectada) y acorta el tiempo de vuelo. Retrasar el centro de gravedad reduce la resistencia y mejora las prestaciones, pero reduce el margen de estabilidad.
En la práctica, el equilibrio longitudinal se ajusta añadiendo lastre (plomo, perdigones) en el morro o en la cola. Una solución mejor es reubicar los componentes pesados (la batería en RC, el motor) en lugar de añadir peso muerto.
Equilibrio lateral
El equilibrado lateral se refiere a la distribución de masa a lo largo del eje lateral (del ala izquierda a la derecha). El modelo debe quedar nivelado al sostenerlo bajo el fuselaje en el punto del centro de gravedad. Si un ala pesa más, el modelo tenderá a girar hacia ese lado.
Las diferencias de masa entre las alas se compensan aplicando trozos de cinta de plomo en la puntera del ala más ligera. Es importante colocar el lastre lo más cerca posible de la puntera, porque una masa menor a mayor distancia del eje produce el mismo efecto que una masa mayor más cerca del eje.
Métodos para comprobar el CG
El método más sencillo es la prueba de los dos dedos. Sostén el modelo por debajo con dos dedos índice en el punto del CG marcado en el plano. El modelo debe quedar nivelado o con una ligera inclinación de morro hacia abajo. Si la cola cae, el CG está demasiado atrasado.
Un método más preciso es usar un soporte de equilibrado. Los soportes comerciales tienen apoyos regulables que permiten hallar el punto de equilibrio con precisión. Para modelos de gran envergadura conviene construir un sencillo útil con dos listones verticales y un eje de alambre.
En modelos RC puedes realizar la prueba de picado. A una altitud segura, pon el modelo en actitud de morro abajo a unos 30 a 45 grados y suelta los mandos. Un modelo correctamente equilibrado debe salir del picado suavemente. Si encabrita bruscamente, el centro de gravedad está demasiado adelantado. Si sigue picando o empieza a oscilar, el centro de gravedad está demasiado retrasado.
Por qué un modelo con cola pesada encabrita
Un modelo con el CG desplazado demasiado atrás tiene un margen de estabilidad longitudinal insuficiente. En física del vuelo esto significa que el punto neutro (el punto en el que un cambio del ángulo de ataque no produce momento de cabeceo) está cerca del CG o incluso por delante de él.
Cuando un modelo así encuentra una ráfaga o una pequeña perturbación que aumenta el ángulo de ataque, la sustentación adicional generada por delante del CG no queda suficientemente contrarrestada por el estabilizador. El morro sube aún más, el ángulo de ataque sigue creciendo hasta que el ala entra en pérdida. Este proceso se autoalimenta y, sin intervención del piloto (en RC) o un trimado correcto (en vuelo libre), conduce a la pérdida del modelo.
Consejos prácticos
Empieza siempre con el CG recomendado en el plano. Si el plano no especifica un CG, usa del 28% al 30% de la MAC como punto de partida para los entrenadores. Tras cada modificación (cambio de motor, de batería o de equipo), vuelve a comprobar el equilibrado.
Anota tus ajustes de centro de gravedad y su efecto en el vuelo. Un registro de trimado te permite volver rápidamente a una configuración probada. En competición, un desplazamiento del centro de gravedad de 2 a 3 mm puede cambiar de forma apreciable el comportamiento del modelo en las térmicas.