Jaký může být můj létající stroj?!
Část 4.

V této části povídání o vlastních létajících strojích ještě zůstaneme u bezmotorových verzí.

Informace z minulého magazínu doplníme nejprve čtyřmi následujícími fotografiemi kluzáku ULF 1 a také obrázkem s profilem jeho nosné plochy. Z nich je možné učinit si představu o způsobu konstrukce stroje, která připomíná větší model. Profil nosné plochy má tloušťku umožňující postavit ji dostatečně pevnou a při tom lehkou. Jeho maximální prohnutí je nadprůměrné, z čehož plyne značný klopný moment a zbytně velká plocha stabilizátoru (VOP). Celková koncepce je zřejmě poplatná době kdy tento zajímavý kluzák vznikl.

Jakýmsi protikladem může být návrh jednomístného kluzáku z dalšího obrázku, který připomíná „samokřídlo“ s mírným negativním šípem a miniaturní VOP umístěnou na krátkém rameni vůči nosné ploše. Tato VOP má za úkol především usnadnit udržovat polohu kluzáku v optimálním rozmezí úhlů náběhu, což by bez ní bylo mnohem obtížnější. Profil použitý pro nosnou plochu má dostatečnou tloušťku, aby umožnil její pevnou a tuhou konstrukci při využití vhodné štíhlosti. Ta společně s nízkým škodlivým odporem a příznivým průběhem závislosti vztlaku a odporu, v širokém rozmezí úhlů náběhu, vytváří předpoklady pro dosahování velmi dobrých výkonů při tomto, ne příliš velkém, rozpětí.

V dalších dvou obrázcích je uveden očekávaný průběh rychlostní poláry a také tvar profilu, se základními geometrickými charakteristikami. Dodáme pouze, že klopný moment tohoto profilu vykazuje jen velmi malou a poměrně stálou hodnotu v rozmezí úhlů náběhu mezi cca minus deseti a cca plus patnácti stupni.

Následuje příklad kluzáku s rozpětím 9,7m a názvem Čmelák II“, jednoduchých tvarů, umožňujících poměrně snadnou stavbu bez velkého množství přípravků. Jeho očekávané výkony jsou pro sportovní poletování na nepříliš dlouhé vzdálenosti, velmi dobré.

Vzepětí, u skutečných kluzáku ne příliš obvyklého, tvaru do široce rozevřeného „U“ je navrženo na základě nesčíslněkrát ověřených letů u konstrukcí modelů letadel o rozpětích až 5m. Stejně tak jako umístění křidélek, případně flaperonů, ve střední části křídla. Když budou použity flaperony nejsou třeba jiná zařízení aerodynamického charakteru pro ovládání změn rychlostí letu a to především pro start i přistání v omezeném prostoru. Stranová stabilita je i v těchto fázích, po nezbytné praxi, dostatečná.

Vnější části křídla mohou být geometricky plynule zkrouceny do hodnoty cca minus 1,5 stupně. Profil s tloušťkou 12% umožňuje postavit, při zvolené štíhlosti 10,5, dostatečně pevné křídlo. Průběh i velikost klopného momentu profilu nosné plochy podporuje dostatečnou míru podélné stability a zároveň umožňuje použít nevelkou VOP.

Následuje návrh jednosedadlového kluzáku o rozpětí 11,4m s štíhlostí nosné plochy 20. Oba navržené profily mají tloušťku dostatečnou pro stavbu pevného a tuhého křídla. Ten tlustší má předpoklady pro dosažení lepších výsledků při středně velkých a trochu menších součinitelích vztlaku. Také u něj lze očekávat lepší výsledky v kroužení i když rozsah využitelných úhlů náběhu je asi poloviční vůči tomu 16%-nímu.

Následující obrázek naznačuje jak by asi mohly vypadat tvary a rozměry trupů kluzáků o rozpětích 11 až 13m.

Na dalším obrázku je skica větroně s elektropohonem o výkonu 15 kW uvedená ve dvou variantách.

Ta komplikovanější, na pravé polovině nosné plochy, má klapky a křidélka. V tomto uspořádání je možné klapky využívat pro změnu geometrie profilů na dané délce polorozpětí a v současné kombinaci s křidélky jako výrazný omezovač vztlaku při přistání do omezeného prostoru ( obě křidélka nahoru o cca 30 stupňů a současně obě klapky dolů o cca 60 stupňů).

Ta jednodušší, na levé polovině nosné plochy, sestává z křidélek a vhodného spoileru ke snížení vztlaku při přistání.

Třípohledový náčrt obdobného stroje a bližší skica přední části trupu s přibližnými rozměry a hmotnostmi draku a (ošklivého) pilota jsou v následujících obrázcích. Stejně tak jako očekávané výkony.

A návrh ještě jiného řešení větroně s elektropohonem, možná by postačil výkon pohonné jednotky kolem 8 kW ( v tom je již zvažovaná účinnost motoru kolem 85% a vrtule s reduktorem kolem 80%) je v následujícím obrázku. Příkon by pak byl asi 12 kWh. Vrtule by mohla být sklopná, umístěná v přední části trupu.

S vhodnými profily by byla možná, při pečlivé stavbě a zvolených materiálech a technologii, i stavba celodřevěná pokud by ekonomické rychlosti nebyly posouvány výrazně nad cca 105 km/h.

Tak to by snad pro bezmotorové stroje a kluzáky s pomocným pohonem mohlo stačit. Příště již přineseme něco o malých motorových letounech.