Jak už název napovídá následuje krátké pojednání o tom jak může působit tah vyvolaný otáčející se vrtulí a jí urychlený a zkroucený proud vzduchu na letové vlastnosti letounu i jeho modelu. Pokud nebude vrtulový proud zasahovat trup a zejména ocasní plochy, pak  je možné jeho vliv více méně  opomenout. To přichází v úvahu tehdy, je-li vrtulová jednotka umístěna například na zádi trupu nebo na křídle.  Pokud se však blízko před ní nacházejí části létajícího stroje, například ocasní plochy vytvářející aerodynamické síly, může mít  v těchto případech i proud vzduchu přicházející k vrtuli nějaký vliv.

Připomněli jsme to v našem magazínu v článku „Co by se mohlo, ale spíše mělo, vědět o vrtulích“, v únoru 2012. Protože to jsou okolnosti mající často nemalý vliv na chování letounů i jejich modelů, vracíme se k tomu ještě jednou. Pokusíme se to stručně a populárně vysvětlit jinak.

V následujícím obrázku, který již naši čtenáři znají, je učiněn pokus popsat některé momenty způsobené pohonnou jednotkou s vrtulí. Není zde připomenut gyroskopický moment.

V horní části obrázku je případ, kdy tah vrtule směřuje nad těžiště letounu, což bývá typický případ dolnoplošníků. Ale nemusí tomu být jen u nich. Tah vrtule T společně s ramenem  a na němž v prodloužení působí vzhledem k těžišti C.G. vyvolává moment kdy je stroj klopen na hlavu. Tím zesiluje i  vždy přítomný klopivý moment křídla s prohnutým profilem. Tato situace je mnohdy dost nebezpečná. Zejména se jedná o případy nad těžištěm vysoko položených pohonných jednotek. Při prudkém zvýšení otáček, opomeneme-li zatím vzniklý reakční moment, působí takto vzniklý klopivý moment tahu ještě před tím, než letoun dosáhl vytouženého zvýšení rychlosti letu. A vlivem změny aerodynamických sil  mohl dosáhnout nové rovnováhy letu. Letoun se nakloní přídí dolů a klesá. Rychlost letu začne narůstat, v závislosti na setrvačnosti celého stroje a jeho let se začne postupně rovnat k horizontu. A pak by měl začít stoupat, pokud má dostatek výkonu. Aerodynamické síly se porovnaly se silami tíže a pohonu.

Jestliže dojde k této situaci nízko nad terénem, může se stát, a také se  to několikrát stalo, že stroj skončí nárazem do Země. Časová prodleva mezi znatelně potlačeným letem, po prudkém zvýšení otáček  a dosažením zvýšené rychlosti letu bývá kolem 3 až 4 sekund. Za tu dobu může letoun klesnout o více než jen o  několik metrů. U modelů je tato časová prodleva trochu kratší vzhledem k jinému rozložení setrvačných sil.

Ve střední části obrázku je uveden případ kdy osa tahu směřuje mimo těžiště, měřeno ve vodorovné rovině. Vzniká tak zatáčivý moment, jímž se obvykle  také kompenzuje účinek reakčního momentu vrtule. A letoun, často s pomocí vyvažovací plošky na SOP a křidélkách, je schopen dodržovat přímý let bez zásahu do řízení. Reakční moment  se snaží letoun naklonit proti smyslu otáčení vrtule a tím ho nutí k zatáčení na tutéž stranu. U letounů a modelů určených pro akrobacii nejsou takovéto okolnosti žádoucí.

V dalším, také již známém obrázku, jsou připomenuty vlivy tahu a vrtulového proudu pohonné jednotky.

A v posledním obrázku je trochu jiné připomenutí toho jak to asi probíhá ve vodorovném ustáleném letu u dolnoplošníku. Osa tahu(motoru) je zde mírně potlačena, ale prochází těžištěm. Přesto v tomto uspořádání vytváří tah vrtule klopný moment směrem dolů, protože jeho malá část působí rovněž dolů. 

 Povšimněte si toho, že těžiště a působiště aerodynamické síly křídla nejsou na jednom místě. Působiště aerodynamických sil P křídla je blíže jeho náběžné hraně než těžiště T stroje. To je velmi důležitá okolnost, kterou připomeneme ještě jednou.

Při letech s malými úhly náběhu se nachází působiště P přibližně v 1/4 hloubky střední aerodynamické hloubky nosné plochy.

Těžiště T letounů a tedy i jejich modelů, se souměrnými profily v křídlech, se nacházejí přibližně také v tomto bodě nebo nepatrně za ním. 

Těžiště letounů s prohnutými profily v křídlech se nacházejí za 1/4 hloubky střední aerodynamické tětivy. Tato vzdálenost může být tím větší čím větší je prohnutí profilů. Ve zvláštních případech se mohou těžiště posouvat za hodnotu cca 40% hloubky střední aerodynamické tětivy.

Naproti tomu letouny s profily dvojitě prohnutými (autostabilními) vytvářejícími kladný klopný moment, mají svá těžiště nejdále v 1/4  hloubky střední aerodynamické tětivy. Obvykle spíše blíže jejímu náběžnému bodu.

 S polohou těžiště souvisí bezprostředně i velikost úhlu seřízení stroje.

Na vzájemnou polohu působiště aerodynamické síly křídla P a těžiště stroje T má ještě nezanedbatelný vliv vzájemný poměr velikostí vodorovné ocasní plochy a křídla. Například u tandémového uspořádání dvou nosných ploch stejné velikosti se těžiště stroje nachází za odtokovou hranou střední aerodynamické tětivy přední z nich.

Těm našim čtenářům, kteří tento článek pokládají za zbytečné opakování, se omlouváme. Mnozí další se však na to zadívají, pokud budou chtít, s zájmem. A velmi poravděpodobně jim „docvaknou“ jiné souvislosti. A to jsme chtěli.

1. 10. 2012 © Jaroslav Lněnička