Otázky a odpovědi

1. Dotaz od P.G.:

Je možné zlepšit výkony malého modelu tvarováním vzepětí křídla do elipsy? Zmenší se tím indukovaný odpor mezi trupem a křídlem?

Odpověď A.L.:

Tvarování vzepětí křídla do elipsy je zbytečně komplikované řešení, které stěží přinese významnější zvýšení výkonů a nezmenší interferenční odpor v koutech mezi křídlem a trupem.

Z připojeného obrázku s několika příklady tvarů vzepětí a připojenými poznámkami je možné si vybrat některý z nich, popřípadě je kombinovat mezi sebou.

Pokud nemá létající stroj ve své nosné ploše křidélka je nutné, zejména u neřízených modelů, volit nějaký jiný tvar vzepětí než nulový(ten tu není zakreslen). Z této skutečnosti vybočují stroje s kladným šípem nosné plochy(například samokřídla se šípem alespoň 20^o), které vzepětí téměř nevyžadují. Stačí jim jednoduché řešení ve tvaru „V“(není na obrázku) pod úhlem do 3^o.

2. Dotazy od V.R.:

a)jak je to s VOP vybavenou prohnutým profilem nebo profilem symetrickým? A jak se vypočítá poloha těžiště v takovém případě?

b)jaké zatížení je rozhodující pro výpočet výkonů- jenom z nosné plochy nebo ze součtu nosné plochy a VOP?

c)proč je cirkulace kolem profilu?

Odpovědi A.L.

a) VOP mohou být vybaveny symetrickým profilem stejně tak jako profilem prohnutým. Nalistujte rubriku „Sborník vybraných pojmů“ a prohlédněte silovou a momentovou bilanci například při vodorovném letu v kapitole o aerodynamickém středu.

Prohnutý profil umožňuje posunovat těžiště jinam než je tomu u VOP s profilem symetrickým. Důležité je rovněž seřízení stroje-úhel sevřený mezi tětivami křídla a VOP.

VOP s prohnutým profilem může nepatrně přispívat k celkovému vztlaku stroje, neměla by však při tom nepřiměřeně zvyšovat odpor.

Zvláštnostmi jsou „kachní plochy“ a tandemová uspořádání létajících strojů. O tom ale až za nějaký čas.

Pro výpočet polohy těžiště je k dispozici více pramenů, včetně jednoduchých programů, které jsou schopny obsáhnout prohnuté i symetrické profily. Jeden z našich pramenů je z roku 1977 v knížce : Hoření, Lněnička – „Letecké modelářství a aerodynamika“, na stranách 242 až 246.

b)Pro výpočet výkonů a vlastností je nejdůležitější zatížení nosné plochy. U modelů letadel se v soutěžních pravidlech požaduje kvůli tomu dělit celkovou hmotnost součtem nosné plochy a VOP. Je to zřejmě zůstatek z „dávných“ dob leteckého modelářství, kdy bylo běžné využívání prohnutých profilů na VOP v domnění, že to je něco jako“zadní křídlo“. To jsem nevymyslel, je to čas od času zaslechnutelný výraz pro VOP, jinak též nesprávně zvanou „vejškovka“.

c)Cirkulace kolem profilu a pak i nosné plochy je k vysvětlení dost komplikovaná záležitost. Přesto jsme si však troufli zařadit o tom do rubriky „Slovník vybraných pojmů“ několik informací. Vyhledejte si je v tomto čísle A.L. Profesionálové budou možná trochu zklamáni nebo rozhořčeni naší troufalostí. To jsme riskli, abychom alespoň nějakým způsobem uvedli jednu z dosud platných teorii vzniku vztlaku. Neprofesionálům vzkazujeme, že to snad ani populárněji podat nešlo, aby nevznikl „komiksový“, mnoha způsoby vyložitelný, horor pro ostatní stoupence aviatiky, pro něž tento magazín udržujeme na světě.

3. Dotazy od P.J.:

a)Jak je to s energeticky nejméně náročnou variantou stoupání motorizovaného větroně. Měl by stoupat pod takovým úhlem, aby měl rychlost odpovídající co největšímu vztlaku profilu?

b)Stoupat rovně nebo po spirále? A v pravé nebo levé?

Mám motorizovaného větroně 560g o rozpětí 1800mm. Motor to utáhne pod úhlem cca 60^o.

Odpovědi A.L.

Stoupání letadla pod úhlem blízkým maximálnímu vztlaku je velice nebezpečné, protože hrozí při sebemenším zakolísání ztráta rychlosti a pád, pokud není k dispozici pohonná jednotka s dostatečným výkonem a rezervou.

Takže by letící stroj měl mít při stoupání polohu odpovídající největším klouzavostem a případně nejmenším klesavostem, aby jeho nároky z hlediska aerodynamické čistoty na pohonnou jednotku byly co nejmenší. Ve všech ostatních polohách jsou energetické nároky na pohonnou jednotku větší. Rozhodující je však obvykle tíha stroje, zatížení nosné plochy a pak i její vlastnosti.

Jak to ale posoudit? Velice jednoduše třeba takto:

Je třeba výkon motoru na jeho hřídeli ve Wattech vynásobit hodnotou 0,5 až 0,55( to jsou v současné době celkové přibližné účinnosti pohonných elektrických jednotek s vrtulemi) a to celé dělit tíhou v Newtonech. Od toho pak odečíst průměrnou klesavost, která může u výše zmíněného větroně být asi 0,6m/s.

Takto lze získat přibližnou hodnotu stoupavosti modelu při plném výkonu jednotky za bezvětří. Pokud mluvíme o pohonné jednotce máme na mysli motor a vrtuli, jejíž průměr a stoupání odpovídají optimálním parametrům motoru vybaveného správným počtem článků s potřebnou kapacitou .

Různé letové stavy při stoupání, rychlejší nebo zase pomalejší, je vhodné vyzkoušet za rozdílných povětrnostních podmínek a s různými vrtulemi.

Nejvhodnější stoupání by mělo probíhat po přímce pod optimálním úhlem stoupání. To se snadno řekne, ale obtížněji vykoná. Proto je možné stoupat i po jakési šroubovici, ale s malým náklonem stroje, aby nedocházelo k odčerpávání vztlaku odstředivými silami při malých poloměrech zatáčení.

Smysl pohybu po šroubovici(pravý nebo levý) by mohl být ovlivněn gyroskopickým momentem pohonné jednotky. To je třeba odzkoušet.