Akademie letectví

Jsou nápady skvělé, bláznivé, nepoužitelné, nebezpečné, futuristické,některé i trochu omšelé… a zcela jistě i mnohé jiné a provázejí lidstvo od jeho vzniku a nejinak je tomu i v aviatice.

Protože již mám nepřehledný souhrn všelikých nápadů a experimentů, které se mi jednak ztrácejí a jednak vytrácejí z paměti, tak jsem se rozhodl, že je umístím v několika pokračováních v tomto magazínu. Nebudou to žádné převratné nápady, které by fatálním způsobem ovlivnily vývoj v aviatice, tím spíše, že jsem s nimi experimentoval ve velikostech modelů letadel nebo je jen zaznamenával na papírech.

Pokud by se mohly zde uvedené náčrty, fotografie, diagramy, texty a podobně někoho bytostně nepříznivě dotýkat nechť je ponechá ležet ladem. Zrovna tak je může nějak využít.

Začněme například s malými kluzáky jejichž štíhlosti nosných ploch jsou malé, dokonce velmi malé. Souvislostem spojeným s aerodynamikou velmi malých štíhlostí byla věnována již značná pozornost. Bylo upozorněno na odlišná chování obtékání křídel i ocasních ploch a z toho plynoucích výkonů a letových vlastností.

Přesto počet létajících strojů se štíhlostmi nosných ploch, dejme tomu menšími než asi 4, není nijak ohromný. Má to tedy cenu se tím zabývat nebo je snadnější to ponechat tak jak to je, to jest neuplatňovat na příklad štíhlosti menší než asi 5,5. Vždyť i třeba mohutné dopravní stroje nemají štíhlosti menší než asi 11-12. Spíše o něco větší.

Mají tedy okrajové víry křídel opravdu takové nepříznivé vlastnosti, že je ani ptáci nepoužívají?

U mnoha hmyzích druhů je to však již poněkud jinak. Připomeňme třeba čmeláka nebo chrousta.

Takže jsem se uvolil, že se ještě pokusím něco dozvědět o těch menších štíhlostech. A protože je všechno v lidském životě nejprve o penězích, tak jsem se vydal na krátkou pouť pomocí modelů letadel. Vědom si i toho, že záludností spojených s prouděním při podkritických Reynoldsových číslech může být nadbytek, čímž jakákoliv pozorování jejich letů -výkonů i vlastností, mohou být nemálo zkreslena.

V dalších obrázcích jsou zachyceny dva balzové kluzáky rozdílných tvarů, hmotností,  velikostí a zejména štíhlostí nosných ploch.

Jejich charakteristiky jsou následující:

                                                                 1                                   2

rozpětí  (mm)                                         485                               185

hmotnost (g)                                            34                                22

nosná plocha (dm²)                                 3,85                             1,44

štíhlost                                                    6,1                               2,4

zatížení nosné plochy (N/m²=g/dm²)     8.83                             15,3

tloušťka profilu nosné plochy (%)              4                                   8

Předpokládané profily obou zkušebních kluzáků jsou v následujícím obrázku.

A pak jsem se pokoušel získat nějaké výsledky vědom si toho, že použitá metoda není zcela profesionální a také, že je zde dost neznámý vliv podkritického proudění kolem obou křídel.

Jejich Reynoldsova čísla v obou případech nepřesáhla hodnotu cca 34 000. Což je evidentně případ podkritického proudění a z toho vyplývající nepřesnosti.

Přesto jsem to zkusil s následujícími přibližnými výsledky.

Pomohl jsem si s dostupnými napočítanými nebo naměřenými hodnotami součinitelů odporu obou profilů při těchto poměrech proudění.

Ze získaných hodnot klouzavostí jsem vyhodnotil celkové součinitele odporu kluzáků. Ten sestával ze součtů tří hodnot, jak bývá v aerodynamice obvyklé. A sice ze součinitele odporu profilu při daném Re čísle, součinitele škodlivého odporu a součinitele odporu indukovaného.

V tomto vztahu je neznámou součinitel indukovaného odporu. Když jsem ho z této rovnice o jedné neznámé spočítal porovnal jsem jej s hodnotou početní v aerodynamice používanou. To jest závislost druhé mocniny součinitele vztlaku na π a štíhlosti křídla. A to bez opravných Glauertových součinitelů.

Když jsem obě takto získané hodnoty součinitelů indukovaných odporů porovnal zjistil jsem, že v obou případech by mohly být jejich skutečné hodnoty menší až asi o 30% vzhledem k jejich malým štíhlostem křídel.

Což by mohlo být ku  prospěchu křídel s malými štíhlostmi vůči dosavadním úvahám, že malé štíhlosti znamenají vždy nárůst odporu vůči dosavadním předpokladům a sice o několik %. Pokud by to koncepce stroje vyžadovala.

Je to tak nebo ne?!?!?!

18.6.2017                                               Jaroslav Lněnička

Ač se více věnujeme v tomto magazínu letounům s pevnými křídly, občas není na škodu připomenout, že některé skupiny využívají k pohybu atmosférou země křídel otáčivých, jejichž velmi důležitou částí je pohyblivá nosná plocha zvaná rotor(nikoliv vrtule).
Jedna ze světově známých společností na výrobu takovýchto letadel BELL HELICOPTER založená roku 1935 se sídlem ve Fort Worthu v americkém Texasu představila prostřednictvím své dceřiné společnosti TEXTRON INC (NYSE TXT) inovovanou koncepci osmimístného vrtulníku.
Zmiňuji se o tom tady například proto, že nemohu zapomenout havarie jednoho ze dvou kořistních strojů vrtulníků Luftwaffe, které vlastnila československá armáda po 2. světové válce. Byl to stroj pod původním německým označením Focke Achgelis Fa 223E-Drache. Byl to dvourotorový neohrabaný vrtulník  s dvoučlennou posádkou a ten svoji pouť skončil v červnu roku 1950 na hradeckém letišti. A tomu jsem byl přítomen. Krátká zmínka je o tom v moji poslední skromné knížce z loňského roku, zasvěcené, jak jinak, letectví, se jménem „Doteky aviatiky“.

Vrtulník BELL FCX-001 je však zcela jiná úroveň letadel s rotujícími křídly, neboť aviatika pokročila od těch dob mílovými kroky kupředu a společnost Bell je toho jedním z příkladů. Jejich představa novodobé koncepce helikoptér byla představena v březnu letošního roku.

Tvar osmimístného prostorného trupu je jakousi  velmi zdařilou koncepcí srovnatelnou se stroji s pevnými křídly. Vypadá skvěle.

Rotor s pěti lichoběžníkovými listy má nastavitelné okrajové části v délce cca 25% svého průměru.Tyto části, stejně jako zbývající vnitřní, mají zřejmě tvar optimalizovaný vzhledem k rozložení vztlaku po poloměru kvůli zvýšení aerodynamické účinnosti, snížení proměnlivého namáhání listů a snížení hluku. Neboť okrajové části listů rotorů helikoptér obecně, vzhledem k jevům vyskytujícím se zde při proudění vzduchu kolem nich, jsou na tom nedobře.

Jak je patrné z obrázků je v ocasní části trupu stroje použit, avšak blíže nespecifikovaný, sytém řízení reakčního momentu plynoucího z jednorotorového uspořádání stroje.

K pohonu letadla jakož i jiným částem souvisejících s jeho ovládáním je použit hybridní pohon sestávající z tepelného motoru a navazujících elektromotorů.

Pro ty kdo by snad chtěli poznat rotor helikoptéry blíže si dovoluji nabídnout jedno z možných řešení v něm použitých profilů. Kdysi to byly například profily Sikorského nebo  NACA 8-H-12 s tloušťkou kolem 12%. Dnes by to mohly být profily jiné, z nichž jeden případně v úvahu přicházející, je třeba LHK12-8.7/2.6-M-m s tloušťkou mezi 12 a 13% a prohnutím kolem 3,2%. Jeho tvar a aerodynamické charakteristiky jsou uvedeny v následujících obrázcích, včetně porovnání s NACA 8-H-12.

U Bellů mají jistě profily i jiné a výtečné.

V roce 2010 se rozhodla společnost BELL zřídit v Praze centrum pro svoje výrobky pro Evropu, Rusko, Turecko, Izrael a pod. Toto pražské centrum poskytuje možnosti pro kompletní údržbu, opravy a komplexní servisní služby  helikoptér BELL. Od té doby bylo dodáno více než 60 vrtulníků BELL do Evropy. Zatím je nejprodávanějším strojem Bell 429.

10.6.2017                                             Jaroslav Lněnička

O tom, že je letecké modelářství podhoubím veškeré aviatiky jsem se zmiňoval již vícekrát na různých místech.

V posledních několika desetiletích vnesly do sféry překrývající se s leteckým modelářstvím hodně změn zejména UAV a UAS. Z nich mnohé jsou již účinně využívány armádami  různých států a také ke komerčním účelům. Uvažuje se i o využití pro doručování vybraných poštovních nebo jiných zásilek. Hodně prostoru zabírají zde multikoptéry, které se stávají oblíbenými nástroji seberealizací desetitisíců obyvatel Země. A jejich počet stále narůstá.

To všechno a ještě mnohé další okolnosti vyvolaly zvýšenou aktivitu mezinárodních leteckých institucí zodpovědných například za bezpečnost letových prostorů a podobně. Což je v podstatě správné.

Stranou  nezůstal ani náš ÚCL, který zahrnul do svých iniciativ i letecké modelářství. To by se mohlo  zdát  nejen mnohým leteckým modelářům, ale i výrobcům modelů letadel, poněkud přehnaným úsilím. To co o leteckém modelářství snad vím a znám však potvrzuje, že  je to nesporně logický zájem zodpovědných institucí.

Pro ty, kdo nemají o leteckém modelářství dostatečné informace je vhodné například připomenout, že :-některé skupiny modelů jsou schopny dosahovat rychlostí nad 850 km/h,

-jiné zase, a to již dost dlouho, výšek více než 5 km,

-letové hmotnosti některých dálkově ovládaných modelů letadel přesahují                                     snadno  50 i více desítek kilogramů,

-rozpětí radiem řízených kluzáků jsou nezřídka kolem 10 – 11 metrů,

-někteří zvlášť iniciativní tvůrci zhotovují modely letadel v měřítku 1:1 !!!??

Vybavení modelů letadel je již téměř srovnatelné s některými středně velkými skutečnými letadly. A jejich pořizovací ceny přesahují statisíce korun.

Teď chci připomenout, že v minulé týdnu byl odsouhlasen v českém zákonodárném shromáždění zákon definující letecký model podle jeho hmotnosti, která nesmí přesáhnout 25 kg.

Je to málo -je to moc?!?!

O tom nechci vést pražádnou polemiku, protože mně to jednak nepřísluší a jednak jsou mnohé moje názory odlišné od jiných příznivců modelů letadel. A tak bychom se třeba neshodli, protože v několika posledních letech, ale nejen v nich, je převážně mým zájmem  jiná skupina létajících strojů

Letecké modelářství má nesporně svoje úžasné kouzlo, když si kdokoliv může sestavit nebo koupit svůj vlastní model a snažit se ho udržet ve vzduchu co nejlépe. Tím myslím- co nejdéle, co nejvýše, co nejrychleji a dosahovat elegantních akrobatických i jiných obratů  a nakonec s ním v původním stavu přistát.

To každý, koho to zaujme, nedokáže. A i proto je frekvence výměny adeptů tohoto lidského snažení, nazývaného nesprávně hračičkařením, tak rozsáhlá. Pokud se podaří uvést do života nějaký menší kolektiv zejména mladších zájemců, pak v něm zbude po určité době nejvýše 10% původních adeptů. Z nich pak asi polovina vytrvá po delší dobu. Tak to probíhá například v zájmových kroužcích leteckého modelářství přibližně 70 let. Sám jsem si to, ke svému zklamání, mohl ověřit několikrát.

Teď je doba pro to ještě méně příznivá, protože trh je zavalen hlavně dálkově ovládanými modely letadel, včetně jejich rozsáhlého příslušenství. Takže stačí disponovat nezbytnou finanční částkou a létající stroj, menších či trochu větších rozměrů, je k dispozici pro poletování na loukách, svazích, letištích, vodních nádržích, na sněhu atd.

Asi to tak má být, protože podobné situace kopírují vývoj každé lidské společnosti.

Tak proč o tom v našem magazínu píši?

Naznačím to velice stručně – proč je tak málo odvážlivců, kteří ať již se zkušenostmi nebo i bez nich nestaví místo mamutích modelů letadel například ULL – ultra lehká letadla?!?!?!

To jest skutečná menší jedno či dvoumístná letadla pro poletování v nižších výškách zemské atmosféry.

Kdo to ví nechť, prosím, odpoví. Já to nevím.

Náklady například na jejich pořízení nejsou mnohdy podstatně větší než u gigantických modelů letadel. A pracovní úsilí je také srovnatelné. Podobně i délka stavby.

Možná, že na to ani neexistuje správná odpověď. A možná ani takové otázky nemají být kladeny.

Nechme tedy stranou nemístné otázky a uveďme několik informací o tom jaká ULL by podle svých představ   mohli mnozí letečtí nadšenci postavit sami nebo si je postavit za úplatu nechali.

Zůstaňme  u jednomístných i dvoumístných ULL, protože mnohé přítelkyně aviatických nadšenců chtějí být pasažéry, bez pohonu či s ním.

Nebudu to dále rozvádět, protože by si to vyžádalo přinejmenším jeden celodenní seminář a tak přikládám několik skic a diagramů z nichž si i kdo nechce dokáže stvořit jakousi představu o tom co by mohlo být.

Podrobnější a zasvěcenější informace mohou zájemci získat například v KLUBu A, o němž se tady občas zmiňujeme.

A to by snad mohlo stačit, i když je toho k dispozici mnohem více.

Stavte a kupujte modely letadel dál, ale porozhlédněte se zda by nemohlo být zajímavější postavit svůj vlastní létající stroj velikosti ULL.

21.5.2017                                                           jaroslav Lněnička