Měření různých křídel velikosti P-3O na kluzácích v hale

Ing. L. Koutný

Proběhlo 14.6.2007 v Salesiánské hale v Brně . Křídla měla jednotné rozpětí 30“ (760mm), hloubku od 100 do 12O mm, různý půdorys a různé profily – viz popisy a náčrty v tabulce naměřených hodnot. Kluzák měl vždy letovou hmotnost 60 g. Seřízení bylo vždy měněno podložkami pod odtokovku výškovky. Pro každé seřízení byly registrovány tři měření (pokud let nebyl stabilní, pak se opakoval tak, aby se vyloučil vliv špatného vhození, či jiné přechodové jevy vedoucí ke zkreslení hodnot. Všechny starty a bylo jich přes 100, byly zaznamenány ing. Stráníkem na video.

Z naměřených hodnot je zhotovena tabulka a ta slouží také pro konstrukci grafů – polár. Je třeba si uvědomit, že se prakticky jednalo o měření dynamických polár. Podle všech známých teorií by se naměřené hodnoty měly pohybovat pouze pod bodem maximální jemnosti (optimální klouzavosti), nad tímto bodem má být let již nestabilní s tendencí zvětšovat úhel náběhu až do úplného přetažení a pádu. Ve většině měření k úplnému přetažení nedošlo, protože výška startu byla jen 1,65 m, naopak podařilo se často naměřit hodnoty poměrně vysoko nad bodem optimální jemnosti až v oblasti minimálního opadání.

Závěry

Celkově lze říci, že zvětšením rozměrů křídel na dvojnásobek došlo ke zvětšení klouzavosti o 50%, mnohem dříve se však při větších úhlech náběhu začaly projevovat stavy přetažení, nestability a pádu po křídle než tomu bylo u menších křídel. Rozdíly v klouzavosti v závislosti na půdorysném tvaru uší křídel: eliptické oproti lichoběžníkovému jsou naprosto minimální cca pouhá 2%. Podobně malé rozdíly byly naměřeny při rozdílném konstrukčním provedení jinak stejného profilu (nosník na horní straně obrysu žebra v kontaktu s potahem a naopak nosník uvnitř páskového žebra), předpokládaný vliv turbulátorového efektu nosníku se neprojevil. Rovněž vliv nesprávně vlepené odtokovky, zmenšující prohnutí v zadní části profilu se projevil v menší míře, než se očekávalo. Křídla s jednoduchým neprodyšným potahem vynikají vysokými součiniteli vztlaku i odporu, modely jimi opatřené budou pomaleji nejen klouzat, ale budou pomalé i za motorového letu a proto nevhodné do větrného počasí. Křídlo dvacetinky Komet s obdélníkovým půdorysem a malým lomením do V se projevilo podle očekávání nižšími naměřenými hodnotami a pro soutěže modelů P-30 má proto menší šance na úspěch.

Tato měření mají značný význam pro modelářské využití, protože naměřené hodnoty jsou v rozsahu úhlů se kterými naše modely létají. Mimo modelářské sportovní využití však existuje možnost využití pro malé bezpilotní průzkumné prostředky. Právě na tato měření navazuje doktorandská práce na VUT Brno. Příslušný doktorand převzal dokumentaci od všech dosavadních měření a zpracovává teoretický postup jejich pokračování v celém rozsahu polár. Předběžně bylo dohodnuto s vedení katedry letadel, že optimální metodou bude měření prováděné na křídlech umístěných na aerodynamických váhách mobilním stendu, naměřené údaje by se přenášely kabelem do PC, který by již kreslil příslušné poláry. Předpokládá se použití třech piezoelektrických vah s rozsahem 0 – 250 g, s přesností alespoň 0,1 g. Doktorand však chce navíc ještě provést měření i v aerodynamickém tunelu, což mimo jiné umožní i vyhodnotit vliv turbulence tunelu (jeho hlučnosti) na naměřené hodnoty při velmi nízkých Reynolsových číslech. Bohužel postup práce na VUT je vinou časové zaneprázdněnosti extérního doktoranda velmi pomalý, výsledky dalších měření nejsou, protože zatím tento nezahájil ani práci na mobilním stendu.

L.Koutný
Brno 10. 3. 2010