Létání v zimě.
Traduje se, že v zimě je „hustší vzduch“, modely kloužou lépe, tj. dále a déle. Je to pravda?
Modely se pohybují vzduchem (to je objev, co? :-)) a tudíž výkony závisejí na vlastnostech vzduchu. Ve vzorečcích pro výkony modelu vystupuje hustota vzduchu a Reynoldsovo číslo, ve kterém se objevuje fyzikální parametr jménem kinematická viskozita. Jak hustota, tak kinematická viskozita závisejí zejména na teplotě, ale i tlaku a vlhkosti vzduchu.
Čím je vzduch studenější, tím má větší hustotu a menší viskozitu (pozor, pro kapaliny, třeba olej v motoru, to neplatí, tam čím je kapalina studenější, tím je viskóznější, pro plyny je to naopak).
Pro suchý vzduch (tj. se zanedbáním vlhkosti) a při „standardním“ tlaku má vzduch následující vlastnosti:
| Teplota [°C] | Hustota [kg/m3] | Kinematická viskozita [m2/s] |
| 20 | 1.205 | 150.4E-7 |
| -10 | 1.343 | 124.1E-7 |
| Změna | +11.5% | -17.5% |
Obecně platí, že větší hustota vzduchu znamená menší rychlost letu a tudíž menší odpory. Menší viskozita potom zvyšuje Reynoldsovo číslo, což je rovněž příznivé.
Po „nakrmení“ počítače údaji pro „typickou dvoumetrovku“ s profilem AG16 jsem dostal následující výsledky:
Poláry profilu při dvou Reynoldsových číslech 57500 a 66000.
Poláry modelu při -10°C a +20°C.
Vypočtený rozdíl v klesavosti je asi 3%.
Ve výkonnosti modelu při -10°C a +20°C tedy moc velký rozdíl není. Vzhledem k nejistotám a zanedbání vlhkosti vzduchu může jít možná i o 5%.
A teď by měly následovat naměřené výsledky, ale nebudou. Netroufnu si. Podle mých zkušeností a pocitů modely v zimě opravdu lépe kloužou, i výsledky z výškoměru to potvrzují, ale dospěl jsem k závěru, že je to především v důsledku mnohem menší turbulence prostředí.
V téměř zimním klidu se dá model vyladit tak, že letí prakticky sám, s minimálními zásahy do řízení. Protože termická aktivita je malá, pokud nějaká, je i vítr (většinou jen „vánek“) stabilní, bez poryvů. Model se tak celkem bez problémů dá udržet na „kopečku“ poláry (viz obrázek výše). Při turbulentnějším povětří musím neustále řídit a korigovat a naměřená klesavost (i když na záznamu z výškoměru jde pořád o téměř rovnou čáru) je o dost větší.
Když tedy porovnám záznamy z léta a zimy, není v nich rozdíl; jinak řečeno, vliv teploty vzduchu, pokud nějaký je, je naprosto překryt turbulencí.
Při přemítání o problému závislosti výkonů na teplotě jsem si uvědomil ještě jednu věc – výškoměry asi nejsou korigované na teplotu vzduchu. Jak je ukázáno v tabulce výše, hustota vzduchu v zimě je třeba o 10% větší než v létě. Pokud tedy v zimě výškoměr ukáže, že výška byla 100 m, byl model ve skutečnosti jen asi 90 m vysoko.
Pokud model z této výšky „napadá“ 200 sekund, může se modelář domnívat, že klesavost je 0.5 m/s. S korekcí na teplotu vzduchu, tj. klesavost skutečná, je to ale jen 0.45 m/s. I tuto skutečnost bude nutné při přesném měření, pokud je někdo podnikne, zohlednit.
A ještě poznámku k F5J – i když výškoměry budou ráno a odpoledne ukazovat stejné metry, budou skutečné výšky odlišné. Domnívám se, že to nevadí, protože je to pro všechny stejné :-).
Vliv klapek na klesavost
Z měření Vira za různých teplot a počasí se zdá, že klapky dolů zmenšují klesavost o asi 20-25%. Model nechce moc zatáčet a je velmi citlivý na poryvy, ale rozdíl v klesavosti mezi „nulou“ a „naklapkováním“ je významný. Na druhou stranu se však zdá, že využít jej bude možné jen zřídkakdy, tento režim se opravdu hodí jen do naprostého bezvětří.
Určitě se vyšší vztlak a tudíž i menší poloměr zatáčky hodí při vytáčení termiky. Pokud je ale stoupák „divoký“, turbulentní, zdá se mi režim „v nule“ výhodnější kvůli větší ovladatelnosti a rychlejší reakci na křidélka. Budu muset najít nějaký kompromis ;-).
Korespondenční soutěž X5J
Obleva, zataženo (i když modro zahlédnout šlo), 3°C nad nulou, vítr u země jen mírný jižní, nahoře couvací jihozápadní, ale hlavně že létáme – a šlo to i bez rukavic.
Tentokrát jsem zkusil výškoměrové F5J a malé oběžky (small outrunners, čili SOR), kde je maximum jen 5 minut (ono to stejně dnes na delší lety nebylo, samozřejmě s Virem).
Tedy, F5J:
LS Virus 2m, TG 2826-1650, 10×6, 2S1550, 130 W (už asi ne – viz níže), 580 g, k = 1.12
1. let: 4:04, výška 157 m, přistání do 1 m = 216 bodů (motor 25 s)
2. let: 4:37, 140, do 5 m = 237 (motor 21)
3. let: 5:40, 153, do 1 m = 314 (motor 26)
Celkem 767 bodů.
A SOR:
1. let: 4:54, motor 27 s, přistání do 3 m = 291 bodů (výška 147 m)
2. let: 5:02, motor 27 s, přistání do 2 m = 298 bodů (výška 159 m)
3. let: 5:01, motor 34 s (3x), přistání nehodnoceno = 265 bodů (počáteční výška 138 m)
Celkem 854 bodů.
Grafy jsou nezajímavé, tak je sem ani dávat nebudu, jen trojúhelníky, v jednom letu asi 2 minuty „nulka“. Ono je to ale logické, tající sníh stabilizuje teplotu země na 0 °C, ta je tak studenější než vzduch a stoupáky se ani tvořit nemohou. Navíc Virus už nějak nestoupe ani na motor (okolo 6 m/s, počítal jsem s osmi), že by mi baterka chtěla něco naznačit?
Příští sobotu začne druhé kolo RCEX, těším se a doufám, že už pomalu začne jaro.
Honza
18.2.2012