Před časem jsem zaznamenal příspěvek zřejmě profesionálního designera z 30. let minulého století, který obhajoval některými argumenty přednosti dvojplošníků. Byly to takové zvláštní rady. Pak jsem také četl kdesi poznámku o tom jak byli američtí piloti B 17 někdy v roce 1944 upřímně zděšeni, když se s nimi chtělo utkat několik slovenských BH 534 tehdejšího Slovenského štátu.

Občas si všimnu také toho, že se objevují nové létající stroje se dvěma nosnými plochami ještě dnes. Zatím jsem nepochopil jejich výhody. Ale zřejmě to tak má být. To, že se panu Jiřímu Suchému (Semafor Praha) libí některá děvčata a také dvojplošníky, to již chápu.

Zdá se, že je tu jakási nostalgie k něčemu co se odehrávalo před více desetiletími ( Francouzi to nazývají déjá vu), proti čemuž nelze nic podstatného namítnout.

Takže dnes jako v minulosti se vyskytují stoupenci „víceplošníků“, zejména těch s dvěma nosnými plochami.

Mnozí k tomu přistupují s upřímnou touhou mít takový létající stroj ve své moci. Obdobně tomu, jak to kdysi bývávalo velmi rozšířené v aviatice.

Jako jeden z mnoha příkladů uvádím v následujících obrázcích jednu z českých známých konstrukcí a sice

Letov Š 218 A Šmolík.

                                                                         

Těm co nemají rádi zdánlivě nesouvisející úvodní části článků se trochu omlouvám, ale nedalo mi to, abych se, o nepatrné části slavné minulosti dvojplošníků nezmínil.

Proč je tento článek sestaven a má to vůbec nějaký smysl, když zdrcující většina zastánců aviatiky nemá valný zájem vědět oč asi běží?? Někdy si myslím, že to ani valný smysl nemá, protože mnohé dotazy, které ke mně dolehnou jsou přinejmenším groteskní.

Avšak informace, které jsem zcela náhodně posbíral, vyprovokován právě takovými dotazy, ve věci dvojplošníků mě přiměly k tomu, abych tento příspěvek sestavil. Je to jen zdvořilé upozornění na to co lze mimo jiné v této branži očekávat.

Kdo chce bude číst a navíc se nad tím trochu zamyslí, což samozřejmě nelze nikomu nařídit. Kdo nechce bude na tom jinak.

Zůstaňme u jednoho z častých dotazů, jež se vyskytují ve skutečné aviatice strojů s pevnými nosnými plochami ať již velkých či malých (modelů).

Jsou to profily jejich nosných ploch. Troufl jsem si vybrat šest příkladů z mnoha jiných a trochu je představit těm co by takové nebo jim podobné nebo úplně jiné zatoužili použít. Jejich tvary jsou se svými dvěma geometrickými charakteristikami v dalším obrázku.

                                             

Jak vidno jedná se o dostatečný výběr pokud se týče jejich tlouštěk a prohnutí, které byly, bývají a mohou být použity, stejně tak jak případně jiné.

Mnozí přívrženci letectví a stavitelé takových strojů mají zakořeněný názor, který spočívá v tom, že čím je menší tloušťka profilu tím je menší odpor. Což je sice pravda,  k tomu je ale nutné zároveň dodat, že čím menší tloušťka, při srovnatelném prohnutí,  tím menší dosažitelný vztlak. Takže například rychlosti letu při startech a přistáních jsou vyšší. Nebo je nutné významně snížit hmotnost stroje, což se může projevit na menší pevnosti jeho důležitých prvků.

Mimo to, a to má na mysli jen zlomek fanoušků dvojplošníků (ale nejen těch), menší štíhlost nosných ploch spolehlivě zvýší výsledný součinitel odporu stroje a výhoda malé tloušťky profilu je v podstatě ztracena. Tlustší profily mohou mít štíhlosti ploch větší, nepříznivé vlivy okrajů křídel tak podstatně snížit a tím dosáhnout srovnatelné hodnoty výsledného součinitele odporu profilu a obou křídel. případně jej dokonce snížit.

Když ještě posoudíme obvyklou koncepci dvojplošníků se vzpěrami, drátěnými výztuhami a umístěním dvou křídel na jednom trupu, což s sebou přináší další další zvýšení odporu a ztrátu efektivnosti spodního křídla, je úporná snaha po použití především tenkých profilů diskutabilní.

Podívejte se nyní na další diagram, který je upravenou známou Lilienthalovou závislostí součinitelů vztlaku na součinitelích odporu, zvané polára. Je jich tu pět při podmínkách tentokrát charakterizujících proudění kolem profilů menších modelů dvouplošníků. To udává Reynoldsovo číslo, které je tady 200 000. Mohl bych použít hodnoty odpovídající skutečným letounům. To jest několik milionů. Vyšlo by to podobně.

Všimněte si například dosahovaných hodnot nejmenších součinitelů odporu a nejvyšších součinitelů vztlaku. Podívejte se také na tvary polár ve spodní části diagramu, které se týkají vyšších rychlostí letu ( pro součinitele vztlaku těsně nad nulou a pod ní) a „létání na zádech“. Zde se jejich průběhy především pro NACA 4409 a CLARK Y značně liší. Vykazované minimální součinitele odporu pro profily AG 25, LHK 15 – 2 a LHK 508 jsou si naopak dost blízké, ač jejich maximální tloušťky se nachází mezi 7, 6% až 11,3% jejich hloubek.

Ale to ještě není všechno o co by se měli navrhovatelé svých vlastních malých strojů a pravděpodobně i jejich  někteří profesionální výrobci zajímat. Může to být pro některé čtenáře  sice trochu rozporná informace, při gramotném posouzení ji však nelze vynechat. Je to v dalším diagramu.

                                              

Levá část diagramu popisuje jak se mění při uvedeném Re čísle klouzavost pěti posuzovaných profilů v závislosti na úhlech náběhu. Upozorňuji, že to nejsou skutečné úhly náběhu, jímž jsou vystavena křídla nekonečných štíhlostí opatřená těmito profily. Ale o tom jsme již v některém dřívějším magazínu AL psali nejednou. Průběhy těchto aerodynamických účinností profilů nechť každý posoudí sám (nebo si je nechá vysvětlit).

Z hlediska letových vlastností a případných úprav nosných ploch je zajímavější diagram vpravo v tomto obrázku. Zde je vynesena vypočítaná závislost součinitele klopivého momentu profilů na úhlech náběhu. S tím souvisí nejen pohyb působiště výsledné aerodynamické síly na profilu ( a následně i na křídle), ale i průběh těchto křivek a tak je možné nalézt značně rozdílné hodnoty přinejmenším u dvou profilů – NACA 4409 a CLARK Y ve srovnání s ostatními. Zatímco profily LHK – 2, LHK 508 a AG 25 vykazují v rozmezí úhlů náběhu -5° až + 12° podobné průběhy a srovnatelné velikosti momentu, mají NACA 4409 a CLARK Y až 5x větší hodnoty klopení, které se se zvětšujícími úhly náběhu navíc radikálně zmenšují, což působí značné potíže v zajišťování rovnováh v podélné stabilitě.

Mohl bych pokračovat dál, ale to by asi mnohé čtenáře unavilo a odradilo, což nechci.

Pokusím se uvést jakési shrnutí toho co je zde uvedeno, ač jsou ještě další vlivy, které mohou způsobit značná zklamání pro málo zběhlé designéry zejména modelů letadel. Ale nejen jich.

Takže : v zásadě můžete použít mnohý ze známých profilů, který splní vaše představy, když budete znát jeho vlastnosti. Pokud podlehnete představě, že nejlepší bude ten co se používal kdysi dávno u dvojplošníků, pak postupujte obezřetně a raději se s někým trochu zkušeným v aerodynamice nízkých rychlostí poraďte.

Nezapomeňte na správnou polohu těžiště celého stroje a to nejen podélnou, ale i výškovou,  na vzájemné uspořádání nosných ploch a vodorovné ocasní plochy, jež bývá velmi často jejich sešikmeným proudem ovlivněna.

A teď již končím, ač to není zdaleka všechno. Bylo to jen přátelské upozornění.

24. 1. 2015 © Jaroslav Lněnička