Profily pro pomalé a malé bezpilotní systémy

I když se bezvětrné počasí vyskytuje nepříliš často, je vhodné pro jakýkoliv menší létající stroj se v něm pohybující, použít v nosné ploše dost prohnutý profil s vědomím toho, že při snaze o rychlejší let bude třeba vynaložit více energie a navíc klesavost vzroste významně.

Protože je však cílem dosahovat v klidném povětří pomalejšího letu za přiměřené klesavosti a celkem dobré klouzavosti má rozhodující význam velikost prohnutí profilu nosné plochy. Výhodné je rovněž dodržení co nejnižší hmotnosti stroje. Vzhledem k maximálním tloušťkám profilů, které respektují nepříznivý vliv nízkého Reynoldsova čísla a proto jsou tenké, není dost dobře možné využívat větších štíhlostí křídel. Je tu také hledisko nezbytné pevnosti i tuhosti, které nabádá rovněž k nepřekročení štíhlostí křídel, jejichž maximální hodnoty by měly být menší než asi 10. Spíše jen 8,5.

Co očekáváme od takovýchto pomalu létajících strojů? Pomalý, plynulý a dostatečně stabilní let zejména v zatáčkách. Létání na zádech s tak prohnutými profily bude dost obtížné, pokud vůbec bude možné. Některé akrobatické prvky, např. přemet a souvrat, bude možné, při dostatečně výkonné pohonné jednotce, vykonávat. Starty a přistání bude možné uskutečnit na poměrně malé ploše aniž by bylo třeba využívat klapky nebo spoilery. Ty by to samozřejmě vylepšily. Jiné změny zakřivení profilů nosných ploch se nepředpokládají.

Co neopomenout při navrhování? Dostatečnou pevnost a tuhost nosných ploch. Nepřekročení přiměřeného zatížení nosné plochy, které by nemělo být u motorových modelů větší než asi 20N/m². U bezmotorových modelů by zatížení nosných ploch mělo být v rozmezí 12 až 14N/m². Nezužovat příliš okraje křídel kvůli zhoršeným podmínkám jejich obtékání. Půdorysy křídel by mohly být obdélníkové nebo kombinacemi obdélník(uprostřed) + lichoběžník(konce). I v případě velké nouze použít u modelů s pohonnou jednotkou turbulátory jen výjimečně. Jejich tloušťka by neměla překročit 0,25mm. Spodní a horní části nosných ploch barevně výrazně odlišit. Pro ocasní plochy použít symetrických profilů s tloušťkou do cca 3%.

Se řízenými bezpilotními systémy nelétat do větších vzdáleností než asi 300m. V řízených letových prostorech letišť létat jen ve výšce předem dohodnuté s letištěm.

Navrhujeme trochu vybočit ze současného způsobu konstruování pomalých bezpilotních prostředků a vrátit se třeba k tvarům československých větroňů z období 1922 až 1930. Mnohé z nich mohou být opatřeny pohonnou jednotkou a vybaveny dálkovým ovládáním. Domníváme se, že by nemálo inspirací ke stvoření malých lehkých strojů nevšedních tvarů, avšak schopných letu, mohlo být nalezeno v následujících obrázcích.

Rozpětí takovýchto bezpilotních systémů by se mohla nacházet v rozmezí 1,2 až 2m. Protože se nejedná o repliky za každou cenu, mohou být některé tvary i velikosti jejich jednotlivých částí pozměněny podle přání tvůrců.

A teď jaké profily navrhujeme použít v jejich nosných a ocasních plochách? Ty jsou uvedeny v následujících obrázcích.

A když bude jen anebo převážně počasí větrné, kdy se ale stébla trav ohýbají jen přiměřeně a blízké skupiny budov nebo vysokých stromů proto nejsou příčinami velkých přízemních turbulencí, tak by mohl být v nosných plochách použit, u zde uváděných i jiných bezpilotních systémů, profil s menším prohnutím, a to jak u jednoplošníků tak i u víceplošníků, který je na dalším obrázku.

Jeho aerodynamické vlastnosti, jak byste mohli poznat z počítaných charakteristik, opravňují k předpokladům účinnému použití v rozmezí Re čísel 80 000 až 700 000. Pro tyto poměry, tj. pro velké, střední i malé modely, byl navržen. Aerodynamické jemnosti v uvedeném rozsahu letových režimů se velmi málo mění v poměrně širokém rozsahů úhlů náběhu, takže lze předvídat nezáludné vlastnosti. Akrobacie v širším rozsahu bude s těmito nosnými plochami možná, o vhodnosti pro pylonové závody ani nemluvě.