LMK Sezimovo Ústí Modelářské články

LMK Sezimovo Ústí













Vývojové tendence v kategorii F1B (autor: Jan Čihák)

Modely kategorie F1B jsou modely poháněné gumovým svazkem, jejichž plocha je pravidly omezena na 17-19 dm2 a maximální váha namazaného gumového svazku je stanovena na 30 g. Z těchto faktů je třeba vycházet, a proto se chci - společně s Vámi - v tomto článku zabývat nejpodstatnějšími momenty volně létajících modelů, které mohou pomoci ke zvýšení výkonů. S těmito upozorněními přišel Andriukov již zhruba před dvaceti lety.

Moderní materiály

Dnešní modely vyráběné již standardně z kompozitových materiálů, jakými jsou například kevlar, uhlíkové tkaniny a rovingy, skelné tkaniny, epoxidové pryskyřice a další, nám v dnešní době mnohem lépe umožňují využít teoretických poznatků aerodynamiky, než jak tomu bylo dříve. I to je jedna z příčin vyšší výkonnosti dnešních modelů. Křídla jsou mnohem pevnější (především na krut) a převážná část jejich hmotnosti směřuje do přední části. Dnešní konstrukce jsou mnohem stálejší, což se velmi příznivě projevuje na chování modelů. Je sice pravda, že křídla nového modelu vyrobená z kompozitových materiálů a s uhlíkovým D-boxem jsou oproti dřevěným konstrukcím stálejší, ale i přesto ze zkušeností víme, že v prvním roce létání nový model „sedá“ a je nutné s tím počítat. Stejně tak nové potahové materiály, se kterými jsou potahovány uhlíkové konstrukce křídel, se od papírových potahů značně liší. Papírové potahy dodávaly kostrám pevnost a tuhost. Dnešní fólie (mylar, lavsan atd.), netkané polyestery (vlies, icarex, micafilm atd.) konstrukce nezpevňují. S touto skutečností je potřeba při konstrukci křídel, VOP a SOP počítat a kostru dostatečně dimenzovat. Všechny z těchto nových potahových materiálů mají „nejlepší“ možné vlastnosti, které se týkají jejich netečnosti proti vlhkosti, jsou odolnější proti stárnutí i proti protržení, než jak tomu bylo u běžných papírů (modelspan, mikelanta). Konstrukce z kompozitových materiálů mají o něco vyšší hmotnost než klasické dřevěné. Polotovary se u jednotlivých výrobců neliší pouze cenou, kvalitou, ale také hmotností, proto při nákupu doporučuji zvážit i tento fakt. Na křídlech lze nejvíce hmotnosti ušetřit právě na hmotnosti D-boxu a nosníku křídla. Víme, že v polovině rozpětí křídla je čtvrtinové namáhání, čemuž by měl odpovídat i průřez nosníku. Další úspora hmotnosti závisí na použitém potahu, preciznosti lepení atd. Především motorová část, stejně jako zadní část trupu, je další velmi významný faktor, který ovlivní celkovou hmotnost modelu. Použijeme-li hlavici s proměnným stoupáním, okamžitě vzroste i hmotnost. Nesmíme opomíjet skutečnost, že model musí být schopen snášet soutěžní namáhání, proto konstrukci modelu nesmíme poddimenzovat jen proto, abychom uspořili hmotnost.

Rozpětí křídel

Zvětšující se rozpětí křídel bylo první změnou, se kterou němečtí experti F1H přišli. Hlavní snahou bylo redukovat indukovaný odpor. Například Hofsas přenesl velké rozpětí do kategorie F1B jako první a navíc využil i turbulátoru. Dříve používané turbulátory o průměru 0,8 mm byly nahrazeny slabší nití 0,3 mm. Tato síla postačuje, křídla s nimi vykazují dobré výkony při zachování dostatečné kluzové stability. Nárůst rozpětí křídel zvyšuje výkony, ale nesmíme opomenout skutečnost, že je nutné sladit hloubku křídla s aerodynamickou charakteristikou daného profilu, který bude na modelu použit.

Důvodem zvětšování rozpětí až do dnešních podob je skutečnost, že tyto velké modely jsou mnohem snazší na zalétání a jsou schopny lépe udržet směr i při malé rychlosti stoupání, která je výhodná. Porovnejte způsob svého motorového letu se špičkou!

Maličkosti

Jaké změny provedené na modelech F1B mohou přinést zlepšení? Snahy analyzovat studie týkající se výkonnosti vrtule, využití energie gumového svazku, stoupání a letu v zatáčce atd., které jsou neucelené a nejednotné, pozbývají smysl. V každém případě mezi hlavní věci, bez kterých se žádný model neobejde, patří správné zkroucení křídla, správná poloha těžiště a úhel seřízení modelu. Nelze jednoznačně říci, co je nejlepší, protože poloha těžiště se pohybuje mezi 55-65 % hloubky křídla, čímž se mění i úhel seřízení od cca 3,5o až po 2o. Dalším faktorem je délka trupu a vzdálenost VOP a SOP od křídel. Proč mají modely F1B mnohem delší trupy než modely F1A? Malé plochy VOP a SOP díky delšímu trupu zabraňují stranovému sklouzávání trupu, stejně jako tomu napomáhá správné zkroucení křídla. Model bez správného zkroucení musí neustále stabilizovat stranové sklouzávání (obětovat energii) na vyrovnání.

Dlouhý trup, specielně během motorového letu, do značné míry odstiňuje vibrace (kmity) a odpouští malé chyby při vypuštění modelu. Kmity lze pozorovat po celou dobu stoupání, především během prvních deseti sekund. Kmity mohou být větší nebo menší, ale jsou přítomny v každém letu. Odpor všech částí je vhodné eliminovat na minimum, dorazy VOP a SOP mají být co nejmenší, přehyby potahu na křídlech a VOP co nejméně znatelné. Sklopení vrtulových listů, motorová část, spojka i zadní část trupu produkují odpor. Není možné vše objektivně kvantifikovat a zhodnotit, ale 36 malých vylepšení přinese nemalý výsledný efekt.

Rychlost

Současným trendem je redukovat rychlost stoupání. Dnes vidíme, že 35 sekund motorového letu (doby vytáčení) se jeví jako minimum. Víme, že odpor roste s druhou mocninou rychlosti. Vertikální (kolmé) stoupání je technikou, která eliminuje stranové sklouzávání a všechna ulétnutá vzdálenost je tak přeměněna do výšky. Podstatnou složkou je proměnné stoupání na hlavici, které umožňuje lépe a plynuleji využít energii nakumulovanou v gumovém svazku. Vertikální stoupání při malé rychlosti bude velmi záludné především v silném větru, kdy se náš model nesmí dostat na záda. Zkušenosti ukazují, že velmi strmé stoupání je možné po dobu delší než 15 sekund.

Seřízení modelu bude závislé na způsobu vypouštění modelu, na skutečnosti, zda používáme opožděné roztáčení hlavice (DPR) a je-li použito hýbání křídla (WW). Model musí být schopen reagovat rychle na závan větru, nalétnutí termiky a právě WW se při tomto pomalém stoupání osvědčil jako prostředek ke zlepšení letových vlastností. Víme že Andriukov, Stefanchuk a další létají s 26 i 24 prameny gumového svazku, tedy se slabším motorem. To je způsobeno snahou o co nejvíce konstantní rychlost stoupání s pokusem vyhnout se vibracím a změnám rychlosti všeho druhu. Jaký je nejlepší možný způsob, kterým lze předcházet nesouladu rychlostí? Vertikálním stoupáním po co nejdelší dobu motorového letu. Záleží stejně na skutečnosti, pod jakým úhlem je model vypouštěn. Podíváme li se na fotky top-modelářů, nalezneme fakt, že se jedná o vertikální vypuštění mezi 70o-90o. To je klíčový moment! Při tomto způsobu vypouštění však hraje roli nedostatek zkušeností, nedostatečný trénink. Ruský styl je velmi efektivní, musíme mít ale natrénováno. Na letové ploše můžete snadno zaznamenávat zřetelné rozdíly jak ve vypouštění modelů tak i rychlostmi motorového letu.

Závěry

Seřízení modelu slouží pouze k vytouženému způsobu stoupání. Existuje mnoho způsobů seřízení i časových sekvencí, které lze s úspěchem využít. Hlavní odlišnost tkví v záležitosti, zda je nebo není použito hýbání křídla.Při kolmém vypouštění je žádoucí pracovat s WW, protože napomáhá udržovat model ve správné pozici během změny úhlu náběhu. WW je méně drastické přizpůsobení než SOP. Vypuštění modelu pod úhlem menším než 70o při použití WW má za následek značnou ztrátu výšky. Větší rozpětí křídel snižuje indukovaný odpor, který má mnohem větší vliv než odpor profilu. Změny v rychlosti je důležité minimalizovat stejně jako rychlost stoupání, čímž dojde i ke snížení odporu. Opožděné roztáčení vrtule DPR je vhodné pouze v případě, že jste schopni často trénovat, jinak budete zklamáni svým výsledkem. Největší problém zde není v samotné mechanizaci, nejvíce ovlivňuje lidský faktor. Malá SOP je schopna při dostatečné délce trupu kompenzovat stranové sklouzávání.

Cíl tohoto článku je jasný. Motivovat nové zájemce o kategorii F1B a usnadnit jim vstup do této „královské“ kategorie Wakefield, stejně jako zkušeným borcům dát podněty k vylepšení jejich modelů. Není důležité přesvědčovat kohokoliv, že modeláři z východního bloku létají lépe se srovnatelnou technikou. Největší rozdíl je zde v přístupu k létání a ve zkušenostech, které lze nasbírat pouze na letišti.



LMK Sezimovo Ústí & Jan Čihák ©2012