Zadnje objave

Monthly Archives: August 2007

Komar

Spominjam se, ko sem pred leti opazoval dva brata, ki sta se na domačem modelarskem letališču učila letenja z motornim modelom, ki je bil zares nenavadne oblike. Po splošnem začudenju nas prisotnih, smo izvedeli, da sta si bratsko razdelila tudi gradnjo modela. En je imel nalogo izdelati krila, drugi pa vse ostalo. In kaj je bilo pri vsem tem najbolj nenavadno, predvsem to, da je bil model narejen po liniji najmanjšega napora in tako poenostavljen, da ga bolj sploh ni možno več poenostaviti s predpostavko, da ohranimo vse varnostne dejavnike. Čeprav je bil model izključno začetniški, nas je vse dodobra navdušil, saj je v zraku pokazal zelo eleganten in stabilen let, ki je za začetniške modele še kako pomemben. Ker pa je od tega preteklo že kar nekaj let, sem na omenjeno idejo modela kar malo pozabil.komar
S fanti, ki hodijo k modelarskemu krožku in že letijo z RV jadralnimi modeli, smo razmišljati o začetniškem motornem modelu, s katerim bi najhitreje in najceneje napredovali. Njihova največja želja je bila čim krajša in nezahtevna gradnja, saj jim šola pobere veliko časa. Takrat pa sem se spomnil na prej omenjen dogodek in na splošno odobravanje je nastal načrt modela, ki je sedaj pred vami. Naj povem še to, da je model možno zgraditi samo v osmih urah, kar je nam tudi uspelo, in se od prvotnega modela razlikuje samo po tem, da je dodan servomotor za plin, ki naj bi le omogočil nekaj več svobode pri letenju. Ker pa model v zraku izgleda kot nekakšen velik komar, smo ga tako tudi poimenovali.
Za pogon uporablja letalski motorček z prostornino od 1,5 – 2,5 ccm. Za radijsko vodenje pa zadoščajo trije kanali s katerimi krmilimo smer, višino in plin. Kot smo že povedali je gradnja zelo enostavna, zato se kar lotimo izdelave kril.

KRILA:
Klasična gradnja kril nam omogoča zelo lahko konstrukcijo in ne zahteva kompliciranih postopkov, kot je npr. vakumiranje pri krilih z jedrom iz stiropora. Profil je znani Clark-Y, ki je zelo priljubljen za takšne modele. Rebra, ki so vsa enaka, izdelajte v sendviču iz balse 2mm. Iz vezane plošče 2-3mm ali aluminijeve pločevine 2mm izdelajte dva popolnoma enaka profila, ki nam bosta služila kot šabloni za izdelavo ostalih reber v sendviču. Med oba ta rebra vstavite 23 ploščic iz balse 2mm, ki so malo večje od teh šablon. S pomočjo bucik tak sendvič fiksirajte, da se ne bodo ploščice premikale med seboj. To pripnite v primež in z rašpo in brusnim papirjem obdelajte rebra v ustrezno obliko. Pri tem nam šablonski rebri dasta potrebno obliko ostalih reber. Pri tem opravilu ne smemo pozabiti tudi na utor za nosilec, ki ga prav tako izdelamo še v sendviču. Šele, ko smo z obliko reber med šablonama zadovoljni, lahko to konstrukcijo razstavimo in dobimo potrebna rebra za krilo popolnoma enakih oblik. Ker pa je v korenu krila potrebno obe polovici spojiti med seboj, zaradi V-loma krila, je potrebno iz vezane plošče 3mm izdelati še 5 reber K1, ki so enaka ostalim v krilu, le utori za dele K7 in K8 so dodani in računati moramo na oplato iz balse. komar
Za glavni nosilec nam služi smrekova deščica 5×10 mm, ki mora imeti lepo raščene letnice. Vsako polovico krila bomo sestavljali posebej in šele na koncu spojili med seboj. Zaradi lažjega in natančnejšega sestavljanja krila je potrebno obe polovici krila narisati v naravni velikosti. Na načrtu je to narisano v merilu 1:2, zato morate risati vse še enkrat večje. Tako narisane risbe pripnite na šablonsko desko z risalnimi žebljički. Na risbo lahko sedaj zelo natančno polagamo dele in jih med seboj lepimo. Z bucikami pritrdimo najprej nosilne K4, torzijske K3 in zaključne K5 letvice. Med te pa sedaj lepo nanizajmo rebra K2 iz balse in jih z belim mizarskim lepilom prilepite na omenjene letvice. Ko se lepilo posuši lahko obe polovici krila zlepite med seboj pod kotom, ki ga določata nosilca K7 in K8 iz vezane plošče 4 mm. Eno polovico krila moramo ustrezno podložiti, da se nam med sušenjem krilo ne bo premikalo.
Ta konstrukcija se mora zelo dobro posušiti, zato ne bodimo nestrpni in pustimo sušenju čas. Ko pa se konstrukcija dobro posuši lahko vlepimo še rebra K1 iz vezane plošče in na njih oplato K6 iz balse 1,5 mm. To oplato je najbolje prilepiti kontaktnim lepilom Neostik. Najprej opašimo vse oplate, nato pa vse spoje na rebrih in na oplati tanko namažemo z prej omenjenim lepilom. Počakamo nekaj minut, da se lepilo skoraj posuši in oplate samo lepo pritisnemo na svoje mesto. Tako lepljenje je zelo hitro in učinkovito saj se oplata zelo natančno prilepi na rebra. Z uporabo belega mizarskega lepila se nam balsa napije vode, s katero je to lepilo razredčeno in se primerno naguba. Tako lepljenje tudi ne moremo lepo pritisniti na podlago in rezultat takega lepljenja je neravna površina.komar
Na konceh kril prilepite blok K9 iz balse in ga lepo obrusite v obliko kaplje, da bo prehod čim lepši. Zaradi možnega trka kril ob tla ta konec krila ojačimo še z dvema trikotnima ploščicama K10.
Krila so tako gotova in jih je potrebno le še prekriti s folijo in jo primerno napeti. Bodite posebej pozorni na morebitno zvitje krila, saj morata biti obe polovici popolnoma enaki. Le to nam bo omogočilo lep in stabilen let.

TRUP:
Trup je pri tem najbolj posrečene konstrukcije in prav to daje modelu tisti čar. Za laika je vpogled na delovanje komand prav zanimivo.
Iz vezane plošče 8mm izdelajte prednji del trupa s predpostavko, da odprtino za motor prilagodite vašemu tipu motorja, ki vam je na razpolago. Če vezane plošče 8mm ne boste dobili, lahko zlepite med seboj dve 4mm plošče. Nadaljevanje trupa je iz polne smrekove letvice, ki naj ima prav tako lepo raščene letnice. Na del T1 jo prilepite z belim mizarskim lepilom in še dodatno ojačite z dvema lesnima vijakoma.
Prednje podvozje prekrivite iz jeklene žice 4mm, na katero s pomočjo sponk pritrdite dvoje koles s premerom okoli 60-70mm. Zadnjo ostrogo okrivite iz jeklene žice 2mm in jo z lesnim vijakom pritrdite na zadnji del trupa. Iz vezane plošče 4mm izdelajte nosilca za podvozje T3 in T4. Del T4 kar prilepite na ploščo T3 z belim lepilom. Del T4 ima notranji utor prilagojen po obliki podvozja. Ko podvozje vstavite v ta utor in to z vijaki M3 privijete na trup, mora biti le to zelo fiksno.Komar pozimi
Takoj za nosilcem podvozja prilepite še okroglo letvico ř6mm za pritrditev kril z elastikami. Na zadnjem delu je elastika vpeta kar na spodnji rob trupa, da smrekove letvice ne bi po nepotrebnem oslabili. Da pa bo krilo zaradi V-loma stabilno stalo na trupu, moramo zato na obeh straneh krilo podložiti z dvema letvicama iz balse in ju lepo opasano  prilepiti na trup.
Višinski in smerni stabilizator izrežite iz balse 4mm in ju pravokotno prilepite na trup ter po možnosti še malo ojačite z balsinimi trikotnimi letvicami. Robove primerno obrusite in celotno površino zgladite. Za pregib ne bomo uporabili tečajev saj bomo to naredili s folijo pri prekrivanju. Na koncu, ko bodo stabilizatorji že prekriti s folijo, bomo še pritrdili ročice za komande.
Iz aluminijeve pločevine 2-3mm naredimo še 6 konzol za pritrditev servomehanizmov. Te konzole od spodaj navzgor privijemo z lesnimi vijaki na trup in sicer po dimenzijah vaših servomehanizmov. Tudi luknje za pritrditev le teh naredite po vaših merah. Za povezavo servomehanizmov in krmil uporabimo smrekovo letvico 6x6mm, ki ji na obeh koncih pritrdimo priključke iz jeklene žice 1,2mm. Na zadnji strani je ta žica dvojno zakrivljena, na sprednji pa je potrebno prilepiti nastavek za vilico z navojem, saj le tako lahko natančno strimamo komande. Za pogon komande plina pa uporabite samo konec žice brez letvice, saj je ta komanda dovolj kratka.
komar načrt
Preden na trupu dogradite vse komande in povezave je potrebno celotno leseno konstrukcijo trupa 2-3x prelakirati z dvokomponentnim lakom, da postane neobčutljiv na gorivo, ki zelo rado topi lepila.
Motor pritrdite na trup s pomočjo vijakov, ki jih spodaj stabilizirate z dvema maticama, ki naj bi preprečevala odvijanje zaradi vibracij. S pomočjo elastik pritrdite tudi plastičen rezervoar s kapaciteto približno 1,25 dcl. Priporočljivo je med trup in rezervoar podložiti kos pene, da ublažimo prehod vibracij trupa na rezervoar. Pri prevelikih vibracijah rezervoarja se rado začne gorivo peniti in tako motor dobi preveč osiromašeno mešanico in ne deluje zanesljivo. Povezavo med rezervoarjem in motorjem naredite iz čim krajših silikonskih cevčic.
Ko ste pritrdili vse servomehanizme, jih povežite s sprejemnikom, ki ga dobro obvijte s peno. Prav tako s peno zaščitite tudi akumulator in vse skupaj vstavite v PVC vrečko, ki jo s pomočjo risalnih žebljičkov obesite pod trup. Anteno in priključne kable speljite ven, vendar ne skupaj, da se ne ustvarijo motnje, pač pa anteno izvlecite na zadnji strani, ostale priključke pa na sprednji strani. Anteno s pomočjo bucike fiksirajte na smerni rep, kar pa je je še ostalo naj prosto visi za modelom.
Zaradi občutljivega podvozja je poletanje modela lahko malo težje, zato priporočam, da prve polete naredite iz roke. Model zelo dobro jadra in lahko leti z zelo majhno hitrostjo. Pri neveščem pristajanju se kaj rado zgodi, da se model prevrne na nos in tako hitro lahko zlomimo eliso. Pristajanje vršimo enako kot pri jadralnih modelih, saj bo model kar sam pristal, le če ima dovolj prostora. Pri neveščem pristajanju smo si pomagali tako, da smo v doletu, če je bilo pravilno, motor ugasnili in s tem zavarovali eliso pred možnim lomom.

Načrt v pdf obliki
 

7. Reynoldsovo število

Mejna plast
Najbolj pomembno razliko med modelom in pravim letalom pripisujemo tanki plasti zraka ob površini letala ki jo obteka, imenujemo jo mejna plast. Zrak ima svojo maso in lepljivost, kar se odraža tudi v mejni plasti. Lepljivost lahko obravnavamo kot lepljivost tekočine. Sadni sok je zelo lepljiv, voda nekoliko manj, zrak pa zelo malo. Lepljivost kot specifična teža zraka ima v aerodinamiki praktičen pomen. Specifična teža zraka se spreminja s temperaturo in spreminjanjem zračnega tlaka. Lepljivost se upira strižnim silam toka in se nagiba obdržati stik s površino. Pri situaciji, ko tekočina v mejni plasti pospešuje ali zmanjšuje hitrost, med seboj vplivata masa in lepljivost. Pri določenih pogojih se ojačita ali slabita. Kadar je hitrost tok zraka in ukrivljenost površine velika, vztrajnost mase zraka prevladuje, efekt lepljivosti pa je manjši, čeprav ga ne smemo zanemariti. Majhna krila modela in majhna hitrost letenja so vzrok, da je lepljivost zraka zelo pomembna. Zelo majhna krila, kot jih imajo žuželke, imajo veliko večji efekt lepljivosti zraka kot krila velikega potniškega letala. Zaradi tega ne moremo pričakovati, da se bo pomanjšano krilo modela, tudi če je enakih oblik, obnašalo enako kot veliko. Manjše krilo bo imelo veliko manjši efekt od velikega.

Reynoldsovo število
Leta 1883 je Osborne Reynolds objavil raziskavo dveh različnih tokov, laminarnega in turbulentnega. Ta raziskava obsega tudi posebne pogoje spremembe enega k drugemu. Kateri tok bo prevladal v določeni točki v mejni plasti je odvisno od oblike, valovitosti in hrapavosti površine, hitrosti glavnega toka in razdalje površine, ki jo obteka zrak in razmerje specifične teže in lepljivosti tekočine. Sprememba določenega faktorja pripelje do sprememb v mejni plasti. Reynolds je združil vse, razen stanja površine, v enoti Reynoldsovega števila. Formula za Re število je:
Re število
Grška črka q (mikro) označuje lepljivost tekočine, grški v (nu) pa je razmerje p/q ali tako imenovana kinematična lepljivost tekočine.
Lepljivost tekočine se odraža v kg/m/sek, Re številovrednost za zrak pa je 17.894 x 10-6 ali 0,0000179 kg/m/sek. Bolj kot se lepljivost tekočine povečuje, bolj se Re število manjša. Za določanje povprečnega Re števila za krilo ali podobno površino se uporablja hitrost modela in povprečna globina tetive krila. Tako ima krilo s tetivo 0,1 m in hitrostjo 10 m/sek Re število: (1.225/0.000017894) x 0,1 x 10 = 68459. Enačbo lahko koristno poenostavimo:
Poenostavljena enačba
Hitrost (V) je izražena v m/sek, dolžina tetive (L) pa v metrih. Z večanjem specifične teže tekočine, hitrosti in dolžine, Re število narašča. Re število je zato pozimi večje.

Tabela Re številPovprečje Reynoldsovega števila
Tipična vrednost Re števila za različne tipe modelov prikazuje tabela. To si je vredno zapomniti, saj je zaključek krila ponavadi ožji kot koren, zato je manjše tudi Re število.
Primer:
Model ima povprečno Re število 68000, zaključek krila je globok 8 cm, koren pa 12 cm. Povprečno Re število je le navidezna, saj se spreminja po krilu od 48000 do 81000. To je zelo pomembno, ko se na krilu začne rušiti vzgon. Model med letom neprestano spreminja hitrost, zato se neprestano spreminja tudi Re število.

6. Upor

Razmerje vzgon/upor
Celotni model je izpostavljen zračnemu toku in kot tak ustvarja določen upor. Celo notranji deli pokrova motorja, ščitnikov koles in podobne oblike prispevajo določen delež upora, saj se nahajajo v zračnem toku. Prav tako kot vzgon je tudi upor odvisen od velikosti in hitrosti modela ter njegove oblike. Koeficient upora je vsota vseh zunanjih oblik modela in je merilo za čistočo aerodinamične oblike.
Koeficient upora
Površina S v tej enačbi upošteva celotno površino krila in višinskega stabilizatorja, pri tem smatramo, da imata dve enaki površini enak tudi upor. To omogoča primerjavo med vzgonsko in uporovno silo in se odraža z razmerjem vzgon/upor. Pri ravnem letu je vzgon enak teži modela in je konstanten. Tudi vlečna sila in upor sta v ravnotežju. Če se modelu poveča hitrost, se mu poveča tudi vlečna sila in upor, vzgon pa ostane enak teži. Kadar model leti hitro, se mu poveča upor in razmerje med vzgonom in uporom je nizko. Pri nizki hitrosti se upor zmanjša, razmerje med vzgonom in uporom pa poveča. Ker se modelu z manjšanjem hitrosti zmanjšuje tudi vzgon, model pri neki hitrosti doseže maksimalno razmerje med vzgonom in uporom. Vrednost tega razmerja nam lahko v grobem pove kakšne zmogljivosti ima določen model.
Kakor pri vzgonu, tudi pri uporu lahko hitro naredimo napako, če računane podatke primerjamo s podatki v vetrovniku. Zavedati se moramo, da se v vetrovniku merijo izključno posamezna telesa, njihovo merilo pa je velikost in površina, pri merjenju upora pa tudi prerez telesa pravokotno na smer leta. Takšno merjenje daje občutno drugačne podatke koeficienta upora kot celotna površina kril, saj krilo med letom ne proizvaja po vsej površini enak vzgon ali upor.
Dejanski upor celega modela je zelo težko določiti. Bistvenega pomena je, da vemo kako upor povzročimo in kako ga zmanjšamo saj zmanjševanje upora pri vsakem letalu zboljša letalne lastnosti.

Inducirani uporInduciran upor
Za vsakim krilom ali površino med letom nastaja vlečka vrtincev. Njihova narava je tesno Induciran uporpovezana s silo vzgona, ki jo določeno krilo proizvaja. Večji koeficient vzgona ima krilo, tem večji so tudi vrtinci za krilom. Kadar model leti počasi, mora krilo proizvajati večji vzgonski koeficient, zato se sorodno poveča tudi inducirani upor. Matematično je inducirani upor sorazmeren s hitrostjo 1/V2. To je najpomembnejši razlog za zmanjšanje razmerja vzgon/upor pri majhni hitrosti letenja.

Torni ali viskozni upor.Profil upora
Razlika tlakov po krilu med letom ustvarja induciran upor, hrapava površina pa trenje. Trenje zraka ob površino imenujemo torni ali viskozni upor. Viskozni zato, ker je zrak viskozen in ima lastnost, da se lepi na površino. Čeprav sta oba tipa upora samostojna se vedno pojavljata skupaj. Oba sta sorazmerna s kvadratom hitrosti, vendar v obratni smeri. Pri povečanju hitrosti se induciran upor zmanjša, trenje pa poveča in obratno. Če oba upora prikažemo grafično, dobimo profil upora.

Celotni upor letalaCelotni upor
Celotni upor letala je sestavljen iz vseh uporov vrtincev in drugih uporov pri vseh hitrostih. Minimalni upor celega letala je takrat, kadar so upori vrtincev enaki ostalim uporom. Risba prikazuje krivulje uporov in kjer se krivulje sekajo, je minimalni celotni upor letala. V ravnem letu, ko je vzgon enak teži, je točka minimalnega upora in tu je tudi najboljše razmerje vzgon/upor. Zvezo med celotnim uporom letala in vzgonskim koeficientom prikazuje risba. Na risbi je prikazana polara jadralnega letala, ki prikazuje hitrost padanja glede na hitrost letenja.

5. Bernoullijeva teorija in vzgon

Bernoullijeva teorija zračnega toka
Venturijeva cevKo se zračni tok sreča s krilom se odkloni in en del potuje po zgornji, drugi pa po spodnji strani. Ta odklon je zelo zamotan, saj se spremeni hitrost in tlak zračnega toka. Če želimo, da se na krilu pojavi vzgonska sila, mora nastati razlika tlakov nad in pod krilom. Bernoullijeva teorija vključuje hitrost in tlak zračnega toka in je zelo pomembna za aerodinamiko in letenje.
Če majhen delec zraka predstavlja del glavnega toka, je ta v ravnotežju, če tlak deluje v vse smeri enako. Ko pride do razlik v tlaku, delec to občuti kot motnjo ravnotežja in pospeši ali zavira skladno s trenutnim zakonom gibanja. Hitrost naraste, če je tlak na začetku manjši kot na koncu in obratno. Zato delec pospeši proti predelu nizkega tlaka ali zavira proti predelu višjega tlaka. To deluje tudi v obratni smeri, če se hitrost delca zmanjša, se tlak poveča. Ta zakon pa ne velja samo za en delec toka zraka pač pa za celoten tok. Matematično to izrazi Bernoullijeva enačba, kjer je P stanje tlaka.
Bernoullijeva enačba
Gostota zraka je konstantna, tlak in hitrost pa se spreminjata premo sorazmerno. Če se tlak zveča se hitrost zmanjša in obratno. To lepo prikazuje venturijeva cev, kjer merimo tlak in hitrost na različno debelih mestih cevi. Kot kaže risba mora tok prehajati skozi zožen del cevi. Na zadnjem delu mora istopiti enaka količina zraka v določeni časovni enoti, kot spredaj vstopi. V zožanem delu cevi se mora zato hitrost toka povečati, to pa se sklada z Bernoullijevo teorijo, da se v tem delu cevi zmanjša tlak. Hitrost toka je na risbi lepo prikazana. Tok zraka okoli teles se podobno deformira v skladu nihanja hitrosti in tlaka, kar je zelo pomembno za razumevanje toka ob krilu.

Izvor vzgonaSimetrični profil
Pri letečem krilu se zračni tok najprej sreča z njegovim prednjim robom in ustvari se tako imenovani zastoj. To točko imenujemo zastojna točka. Hitrost zračnega toka je v tej točki glede na krilo enaka nič, zato je na tem mestu po Bernoullijevem zakonu največji tlak. V tej točki se zračni tok razdeli na dva dela, ki ločeno pospešeno potujeta po zgornji in spodnji strani krila. Pri simetričnem profilu krila, ki leti brez vpadnega kota, sta zgornji in spodnji tok enako pospešena, zato je tudi tlak na obeh straneh enak. Zaradi enakih tlakov se na takšnem krilu sila vzgona ne pojavi. Na zadnjem robu profila se zračna toka zopet združita in tlak se vrne v prvotno stanje.Simetrični profil pri pozitivnem vpadnem kotu.
Kadar krilo s simetričnim profilom leti pod določenim vpadnim kotom se zastojna točka na prednjem robu krila pomakne navzdol. V tem primeru se poti zračnega toka spremenita in toku, ki potuje po daljši strani se poveča hitrost in zmanjša tlak. Tok na ukrivljenem profiluLokalna ločitev tokaNa zgornji in spodnji strani pride do razlik tlakov in pojavi se sila vzgona.
Nesimetrični profili proizvajajo silo vzgona že pri ničnem vpadnem kotu. Zaradi nesimetrične oblike ima zgornji tok večjo hitrost kot spodnji in zato manjši tlak. Nesimetrični profili šele pri določenem negativnem vpadnem kotu dosežejo nični vzgon, ta kot pa je odvisen od oblike profila. Povprečje tlaka na zgornji in spodnji strani je v takem primeru enako. Popolna porušitev vzgonaZaradi ukrivljenosti profila, pa se oba toka nad in pod profilom lahko zelo razlikujeta in na določenih mestih pride do razlik. V takem primeru se na krilu pojavijo določeni momenti, ki vplivajo na stabilnost letala.
Lokalna ločitev toka z ločitvenim mehurčkom.Kadar vpadni kot profila zelo naraste, se zračni tok na zgornji strani odtrga in se loči od profila. Takšna ločitev zračnega toka zelo spremeni razliko tlakov, vzgonska sila se zelo zmanjša in krilu se poruši vzgon. Zračni tok se lahko loči od profila tudi v manjši meri kjerkoli pred zadnjim robom, kar imenujemo ločitveni mehur.

Teorija vrtincevKroženje toka in vrtinci
Zračni tok usmerjen navzgor pred krilom in navzdol za krilom ustvarja odklon zračne mase preko krila. Ta odklon moti ravnotežje v zračnem toku, zato se temu upira. Lahko si predstavljamo, da tako odklonjen zračni tok ustvarja nekakšen valj v katerem tok kroži. To je samo matematični model za boljše razumevanje tega efekta. Tok nad in pod krilom v resnici ne kroži, se mu pa temu primerno spreminja hitrost. Ta sprememba hitrosti ustvarja dodatni pospešek na zgornji strani profila, na spodnji pa ga zmanjšuje. Takšno kroženje toka imenujemo omejen vrtinec, saj se kot pentlja vrti vzdolž krila. Poskusi so pokazali, da takšno kroženje ustvarja vzgon. Glavni namen te teorije je matematično izraziti potek toka ob krilu, saj le na tak način dobimo dobre podatke za realno krilo. Tako lahko na katerikoli točki na krilu, s pomočjo teorije vrtincev, matematično določimo vzgon.

4. Vzgonski koeficient

Vpadni kot in trimanje
Vseeno kako velik je model in kako hitro leti je dosežen vzgon odvisen izključno od oblike in vpadnega kota krila glede na tok zraka. Vpadni kot krila se odraža v stopinjah in predstavlja kot med tetivo profila in smerjo toka zraka. Ta kot imenujemo geometrijski vpadni kot. Poznamo še aerodinamični vpadni kot, ki je drugačen od geometrijskega.Vpadni kot krila
Vpadni kot pri klasični obliki modela vedno določamo le glavnemu krilu, medtem, ko višinski stabilizator služi kot stabilizacija, da krilo ta kot ohranja. Čeprav obravnavamo višinski stabilizator kot majhno krilo, za model ne prispeva nobenega vzgona. Višinski stabilizator je lahko tudi v obliki črke V, kjer stabilizacijski učinek ustvarjata obe površini, ki vključujeta višinski in smerni stabilizator. Takšna oblika višinskega stabilizatorja se uporablja z določenim namenom; oblika modela ali neobičajna postavitev motorja. Zaradi toge in lahke gradnje se veliko uporablja tudi pri tekmovalnih jadralnih modelih.
Višinski stabilizator pri modelih racman nosi del bremena, zato je postavljen pod določenim vpadnim kotom. Takšne oblike modelov se v modelarstvu radi izogibamo, saj klasična oblika nudi enostavnejšo gradnjo in boljšo stabilnost.

Profil in vzgonski koeficientVpadni kot in oblika profila
Zmogljivost krila je zelo odvisna od uporabljenega profila, njegove ukrivljenosti in debeline. Trup in vse podobne oblike na modelu proizvajajo razmeroma malo vzgona, odvisno od njihove oblike in vpadnega kota. Čeprav takšne oblike oblikujemo tako, da je njihov prispevek vzgona čim večji, jih pri računanju ne upoštevamo. Vseeno je, če trup ustvarja določeno silo ki vpliva na stabilnost, saj višinski stabilizator zadrži določeno lego modela. Podobno se bočni nestabilni sili upira smerni stabilizator, ki deluje kot majhno krilo in zadrži model v določeni legi.
Koeficient vzgona upošteva vse faktorje in nam pove kakšen vzgon proizvede celoten model, ali pa samo en njegov del. Izraža se kot brezdimenzionalno število.
Pri ravnem letu modela je vzgonska sila enaka teži modela. Pri vzpenjanju ali spuščanju pa ta trditev ne drži. Povečanje površine krila, hitrosti modela ali višji vzgonski koeficient povečajo vzgonsko silo. Enostavna enačba za izračun vzgonske sile upošteva vse te parametre.
Izračun vzgonske sile
Ta enačba nam zelo nazorno pove kako so ti parametri odvisni med seboj. Pri modelu v ravnem letu je sila vzgona enaka teži modela. Če se modelu poveča teža se mu mora tudi vzgonska sila, da obdrži enak režim letenja. Krilu lahko povečamo vpadni kot, da se mu poveča vzgonski koeficient. Lahko pa tudi povečamo površino krila, kar sicer privede do povečanja teže in zato tudi povečanja hitrosti. Ker hitrost narašča s kvadratom, lahko že majhna sprememba hitrosti zelo spremeni vzgonski koeficient. Zaradi tega težji modeli letijo hitreje kot lažji. Večja hitrost modelu dodaja energijo, vendar mora biti temu kos tudi motor.

Nosilnost krila
Nosilnost krila podajamo v g/dm2. Pri teži modela zanemarimo majhne spremembe teže zaradi porabe goriva. Hitrost modela je pri določenem vpadnem kotu odvisna prav od nosilnosti krila, kar najbolje ponazarja nekoliko preoblikovana enačba za vzgon:
Nosilnost krila
Pri jadranju modela je vzgon sicer nekoliko manjši od teže modela, vendar do kota okoli 10 stopinj ta enačba še vedno daje dobre rezultate. Pri povečanju teže naraste hitrost modela, vendar za ohranjanje letalnih lastnosti potrebuje več moči motorja.

Vzgonski koeficient krila in profila
Vzgonski koeficient krila je drugačen od koeficienta uporabljenega profila, katerega so izmerili v vetrovniku. Na krilu se pojavi veliko različnih tokov in vrtincev, ki vplivajo na vpadni kot posameznih delov krila. Zaradi tega vsi profili v krilu ne letijo pod enakimi pogoji. Vzgonski koeficient celotnega krila upošteva vse vplive na krilo in podaja povprečje lastnosti vseh profilov.

Vzgonski koeficient krila in celega modela
Kadar obravnavamo vzgonski koeficient celega modela, moramo k vzgonskemu koeficientu krila prišteti še višinski stabilizator. Pri modelih tipa racman prednje krilo prispeva veliko nosilnosti zato za računanje moramo upoštevati obe površini. Pri klasični obliki modela, kjer hočemo zanemariti površino višinskega stabilizatorja, je prišlo do dogovora, da se namesto površine višinskega stabilizatorja upošteva tudi tista površina krila, ki poteka skozi trup.

3. Akcija in reakcija zraka

Vse sile, ki med letenjem delujejo na letalo nastanejo zaradi lastnosti zraka, ki ima svojo maso. Da letalo lahko leti, se mora na njem pojaviti sila, ki je nasprotna sili teže, njena velikost pa mora biti večja ali enaka teži letala. Krilo med letenjem skozi zrak v njem ustvarja motnjo. Vsi ostali deli letala to motnjo samo še povečujejo in zmanjšujejo energijo letala. Večji strošek energije zahteva tudi večjo dvižno silo ali pa se učinkovitost letala zmanjša. Letalna sposobnost letala je odvisna od treh osnovnih faktorjev; količini zraka ali njegovi specifični teži, velikost letala in hitrost letenja skozi zrak.

Vpliv nadmorske višineSpecifična teža zraka
Zrak je mešanica plinov, večinoma kisika in dušika. Predstavljajmo si, da je zrak sestavljen iz ogromnega števila molekul, ki so zelo nemirne. Merilo za molekularno gibanje je temperatura zraka, pri nizki temperaturi se molekule gibljejo počasneje kot pri višji. Trki in gibanje molekul povzročajo določen tlak na predmet. Večje je število molekul v zraku, tem večjo specifično težo ima. Specifična teža zraka se odraža v kilogramih na kubični meter, v enačbah pa se uporablja osnovna vrednost 1.225 kg/m3. Pri aerodinamiki nizkih hitrosti ni potrebno upoštevati molekularne strukture zraka, ker se zrak pri majhnih hitrostih ne stiska, zato ga smatramo kot nestisljiv plin.
 Velikost modela
Velikost modela
Velik model med letenjem ustvarja veliko motnjo v zraku, zato proizvaja več vzgona in upora, kot majhen model pri isti hitrosti. Večji razpon krila izpodriva večjo maso zraka kot manjša krila. Razpon krila in njegova nosilnost glede na težo je zelo pomembna. Velikost modela se najlažje izraža po površini krila, najpogosteje uporabljena enota v enačbah je m2, na splošno pa se pri modelih raje uporablja enota dm2.

Hitrost modelaHitrost modela
Večja hitrost modela ustvarja daljšo motnjo v zraku kot manjša hitrost letenja. Najpogosteje uporabljamo enoto km/h, v enačbah pa uporabljamo enoto m/s.

2. Analiza sil na modelu med letom

Na model med letom delujejo sile na njegov sleherni del, toda lahko jih razvrstimo na štiri osnovne sile, ki so si v parih nasprotne. Delovanje silGlavna vzgonska sila navzgor se ustvari na krilih, vendar pa določen prispevek utvari tudi rep modela. Glede na smer sile na repu se ta sešteva ali odšteva od celotne navpične reakcije. Os elise ali vlečna sila motorja sta lahko tudi zamaknjena od poti leta modela. To ni zato, ker pilot s spreminjanjem kota trupa upravlja z modelom, pač pa ima trup modela pri različnih hitrostih tudi različno lego glede na smer leta. Delovanje silOdvisno od lege trupa glede zračnega toka, se na trupu prav tako pojavijo različne sile, ki so različno usmerjene.
Kot prikazuje risba, lahko sile prikažemo diagramsko z eno glavno puščico, ki se začne v točki in nadaljuje v smeri kamor delujejo sile. Sile pri ravnem letu.Dolžina puščic je tudi merilo velikosti sil, daljša kot je puščica večja sila deluje in obratno. Vsako puščico lahko razdelimo na dve pravokotni puščici, ki predstavljata dve sili v medsebojnem razmerju. Ta princip analize sil je zelo prikladen. Na risbi je model prikazan v ravnem letu. Ravnotežje na modelu lahko prikažemo s štirimi silami pod pravimi koti. Vlečna sila je nasprotna uporu, sila teže pa je nasprotna vzgonu. Da je model v ravnotežju si morajo biti pari puščic enako dolgi, v nasprotnem primeru se pojavi pospešek, ki poskuša pospešiti, zavirati ali spremeniti smer modela.

Jadranje Sile pri jadranju
Jadranje najlažje razumemo, če proučimo sile, ki delujejo na model, kot prikazuje risba. Jadralno letalo se giblje naprej in pod določenim kotom navzdol. Teža modela deluje navpično navzdol, ena sila deluje v smeri leta modela, druga pa je pravokotna nanjo in usmerjena navzgor. To navzgor usmerjeno silo lahko razdelimo na dve samostojni sili in dobimo silo vzgona in silo upora. Risba je podobna kot pri diagramu za motorni ravni let, le da tukaj model počasi drsi pod kotom navzdol. Komponenta teže je vedno nekoliko večja od vzgona zato model pospešuje dokler pospeševanje ne uravnoteži sila upora.

Spuščanje
Sile pri spuščanjuNavpično spuščanjePri navpičnem spuščanju letala lahko prav tako uporabimo diagram štirih sil, kot jih prikazuje risba. Teža in vlečna sila sta obe usmerjeni navpično navzdol, edina nasprotna sila pa je sila upora. Hitrost pri kateri bi se upor tako povečal, da bi se izenačil z vlečno silo in težo, je zelo visoka, zato model ponavadi prej doseže zemljo.

Vzpenjanje
Pri vzpenjanju prihaja celotna opora iz vzgona in vlečne sile. Silo teže lahko razdelimo na dve komponenti, ena je nasprotna sili vzgona, druga pa vlečni sili. Zopet pridemo do rezultata, ko so vse sile izenačene, toda pod določenim kotom, pod katerim se model vzpenja. VzpenjanjePri navpičnem vzpenjanju je teža in upor nasproten vlečni sili. V tem položaju modela, krilo ne sme proizvajati vzgona, zato celotni model pospešuje le takrat, ko je vlečna sila motorja večja od teže in upora modela. Navpično dviganje

Lebdenje
Pri lebdenju mora biti vlečna sila motorja enaka teži modela, oziroma nekoliko večja, kakršni je prispevek upora toka zraka za eliso, ki potuje ob trupu modela. Helikopterji potrebujejo dodatno povečano vlečno silo, saj je upor trupa veliko večji kot pri letalu. Letala za lebdenje potrebujejo zelo veliko vlečno silo, saj je tok zraka za eliso in ob krmilih dokaj počasnejši kot pri letenju in zato je model slabše vodljiv.

1. Uvod v aerodinamiko

Aerodinamika in mehanika letenja se med seboj zelo prepletata, zato sem dolgo razmišljal,  kako bi ju obravnaval ločeno. Ker sta v določenih problemih zelo povezani in ju je treba obravnavati skupaj, sem se odločil, da ju tudi obravnavam skupaj. Upam, da mi tega ne bo nihče zameril.

Zakon gibanja
Vsa teorija aerodinamike temelji na zakonu gibanja. Ta zakon je jasno opisal že Isaac Newton. Vendar pa ti zakoni veljajo pod pogoji, da se telo giblje počasneje od hitrosti svetlobe. Kvantna fizika in relativna teorija nista potrebni za razumevanje aerodinamike.

Ravnotežjepospeševanje med vzletom
Telo v ravnotežju se nagiba, da bi tako tudi ostalo. Vse sile, ki delujejo na telo so v ravnotežju. Miza na tleh je v ravnotežju, kakor tudi vsi predmeti, ki se ne gibljejo. Avto pri mirovanju je v ravnotežju, pa tudi kadar se enakomerno giblje brez pospeševanja ali zaviranja. Tudi letalski model v ravnem letu s stalno hitrostjo je v ravnotežju in teži k enakomernem gibanju. Podobno je, kadar se model vzpenja ali spušča v ravnem letu s stalno hitrostjo.

Pospešek, masa in silavztrajnost med spuščanjem
Vsaka sprememba hitrosti ali smeri modela v letu zahteva določeno silo, da primerno zmoti ravnotežje. Velikost sile, ki je potrebna, da ustvari določen pospešek za spremembo hitrosti ali smeri, je odvisna od mase modela. Pri tem mase ne smemo menjati s težo, čeprav sta pogosto enaki. Teža je sila, ki jo ustvarja določena masa. Težo izražamo v Njutnih in jo izračunamo tako, da maso v kilogramih pomnožimo z 9,81. Predmet z veliko maso zahteva primerno večje sile za motenje njegovega ravnotežja kot predmet z majhno maso. Vztrajnost v zavojuTak predmet ima prednost, da je manj občutljiv na sunke vetra, saj model z majhno maso spravi iz ravnotežja že majhen sunek vetra. Toda velika masa zahteva tudi večje sile za pospeševanje. Kadar je moteno ravnotežje, model pospešuje, zavira ali spremeni smer. To je lastnost mase, da pogoju vztrajnosti nasprotuje sprememba. V zavoju se model zaradi vztrajnosti poskuša nagibati k ravnemu letu. Zaradi spremembe smeri, kateri se upira masa modela, model izgubi hitrost in s tem višino. Da zavoj opravimo brez izgubljanja višine moramo model v zavoju pospešiti.

Akcija in reakcijaVztrajnost med letom.
Tretji zakon gibanja trdi, da sta akcija in reakcija enaki in nasprotni. Ko model stoji na zemlji, sila teže deluje navzdol in je popolnoma enaka nasprotni reakciji zemlje. Enako se dogaja pri avtomobilu med enakomerno vožnjo, le da mora motor premagovati še silo trenja in upor zraka.
Model pri vzletanju potrebuje vlečno silo motorja, ki je nasprotna silam, ki želijo obdržati ravnotežje. Večja kot je vlečna sila motorja večji pospešek ima model. Z večanjem hitrosti modela se veča tudi upor, zato mora pri pospeševanju motor ustvariti večjo silo od upora. Kadar je vlečna sila motorja enaka uporu, model leti v ravnotežju, njegov let pa je raven pri stalni hitrosti. Pri ravnem letu sila teže deluje navpično navzdol, zato model za ravnotežje potrebuje še nasprotno silo vzgona, ki jo ustvarijo krila ali rotor helikopterja. Če je vzgon manjši od sile teže model pospešuje navzdol, to pa lahko ustavimo le s povečanjem vzgonske sile navzgor. Če se vzgonska sila izenači s silo teže, model ne bo zaviral pač pa bo brez pospeševanja nadaljeval let proti tlom. Za ustvarjanje ravnotežja potrebujemo večjo nasprotno silo, da premaga vztrajnost modela.

12. Alpski pokal – 2000












13. Alpski pokal – 2001







{mosimage cw=100}{mosimage cw=100}
{mosimage cw=100}{mosimage cw=100}{mosimage cw=100}
{mosimage cw=100}{mosimage cw=100}{mosimage cw=100}
{mosimage cw=100}{mosimage cw=100}{mosimage cw=100}

Ponudba kompletov