V4 ELEKTRO – VĚTRONĚ
UAV – modely

V posledních asi dvou letech zesilují snahy o širší uplatnění větších větroňů poháněných elektromotory pro létání ve větších výškách a vzdálenostech, i když probíhající připomínkové řízení o regulaci bezpilotních prostředků ve vzdušném prostoru ČR ještě není ukončeno.

Abychom neponechali stranou leteckomodelářská snažení bez případných nápadů, přinášíme čtyři náměty na jejich sestrojení. Netrváme na jejich okopírování, ale tak trochu provokujeme k sestavení něčeho obdobného co povede k podpoře rozvoje pohonných jednotek s elektromotory a vrtulemi.

Jsou to létající stroje, které by měly umožnit relaxační poletování za průměrného počasí a ve větších výškách, kde to bude dohodnuto s příslušnými orgány nebo uživateli atmosféry Země. S tím nejmenším by nemělo být příliš obtížné létat i v drsnějších větrných podmínkách, dejme tomu do 15m/s.

V zásadě se jedná o koncepce „vlídně se chovajících“ létajících strojů, což umožňují nejen jejich velikosti a tvary, ale i použité profily, jejichž vysoké výkony jsou zajištěny v širším rozmezí součinitelů vztlaku. To je velmi výhodné při létání na větší vzdálenosti a ve větších výškách, kdy je ještě zajištěna nezbytná viditelnost pro jejich dálkové ovládání ze Země. Zatím se u nich nepočítá s nějakou autonomní soupravou umožňující předem naplánovaný automatický let. To by ještě většinu modelářů asi příliš nebavilo. Co bude za několik let, to se ještě uvidí.

Alespoň tři ze čtyřech modelů jsou si v podstatě geometricky podobné. U všech čtyřech jsem uvažoval při předběžné kalkulaci výkonů se součinitelem škodlivého odporu, oproti pouhým větroňům, v hodnotě poněkud vyšší a sice cxš = 0,012. Je to způsobeno zvýšením odporu, který klade vrtule, byť i sklopná ve všech těchto případech. Ještě maličko vyšší součinitel téhož odporu byl použit při kalkulacích stoupání. Pokud by se jednalo o takovéto stroje bez pohonu, pak by součinitel škodlivého odporu mohl výrazně klesnout, zejména při velmi štíhlých trupech a vhodných uspořádáních ocasních ploch a jejich výkony by znatelně stouply.

Štíhlosti nosných ploch byly zvoleny v hodnotách umožňujících snížení indukovaného odporu při zachování ještě přijatelných podmínek obtékání jejich částí. Tyto dva požadavky působí, jak je již mnoha našim čtenářům známo, protichůdně.

Začněme u toho nejmenšího větroně ,“RORÝSE 25“, s rozpětím 2,5m. Ten by mohl být použit pro úspěšné létaní nejen v běžných povětrnostních podmínkách, ale při záměně profilu za nějaký jiný, s menším prohnutím, by se měl uplatnit i při rychlostech větru kolem 25m/s. Jeho velikosti by to mohly dovolit,když by se zvýšila pevnost konstrukce pro násobky letu asi kolem 10. Stoupla by tím samozřejmě i jeho hmotnost. Klapky ve střední části by ale měly pomoci v různých fázích letu k jeho zrychlení a hlavně ke zpomalení, což by bylo vhodné zejména při přistáních. Tento model je v následujícím obrázku.

V dalším obrázku je větší model, který se trochu liší od předchozího v tvarech. Klapka ve střední části křídla má větší rozměry, kdežto křidélka se nacházejí, jak patrno, na menších částech polorozpětí. Profil nosné plochy může mít trochu větší tloušťku než ten předchozí, protože zde je již mírný nárůst Re čísla. Prohnutí profilu může mít přibližně stejnou hodnotu.

Následující obrázek představuje větroň „RORÝS 37,5“ o rozpětí 3,75m například s profilem nosné plochy o tloušťce 9,2% a prohnutím cca 2,3%. Obě tyto geometrické profilové charakteristiky by měly umožnit postavit dostatečně pevné i tuhé křídlo a současně zajistit vyšší výkony. Klapka ve střední části je zde spíše ve funkci spoileru pro snazší manévrování na omezeném prostoru, hlavně při přistáních. Funguje samozřejmě také jako nástroj pro případnou nevelkou úpravu vztlaku například při startu nebo pro krátkodobé zvýšení rychlosti letu.

Výkony tohoto stroje by již mohly uspokojit řadu stoupenců tichého letu. Přidáním zátěže bude možné absolvovat úspěšné lety i ve větrných podmínkách do asi 15m/s. Pro létání na svahu je to však již asi příliš velký stroj.

A nakonec je tu návrh největšího modelu větroně s pohonem elektromotorem v posledním obrázku. Je to „RORÝS 50“ o rozpětí 5m s předpokládanou hmotností do cca 6kg. Navržený profil o tloušťce 9,5% a prohnutí 2,9% jednak umožňuje postavit dostatečně štíhlé křídlo a zároveň dosahovat již velmi dobrých výkonů, takže lety do větších vzdáleností by mohly být usnadněny.

A to by asi mohlo, jako malá inspirace, stačit pro některé zájemce.