Vánoční Běs

Vánoce se blíží a s nimi pár volných dní, které je možné celé věnovat modelům. Před dvěma roky jsem si postavil Skrčka, letos by se mi líbilo něco malého a dmychadlového. Nakreslil jsem si Douglase F4D Skyray, ale zalekl jsem se deltakřídla, raději něco „klasického“, nejlépe „jet“ první generace. Vzal jsem do ruky knihu Stíhací letadla a začal listovat. Ani mi to hledání netrvalo moc dlouho – North American FJ-1, láska na první pohled. Přímé křídlo, „roura“ s čelním vstupem vzduchu, k tomu tlustý trup, který pojme dukty i elektroniku, ale hlavně to jméno: FURY – běs, zběsilost, šílenost, co jiného se dá říci o době předvánoční 🙂 ? Tedy, Christmas Fury, česky Vánoční Běs.

Model jsem si navrhl s rozpětím asi 600 mm, vzletovou hmotnost chci do 180 g, pohon QX30-14000 a dvojčlánek 1000 mAh. Jak jsem tak postupoval s konstrukcí (v QCadu), tím více pochybností jsem měl. Poletí to vůbec? Má takové malé „dmychadýlko“ utopené v trupu vůbec šanci model rozpohybovat? Nakonec jsem se rozhodl pro měření (teorie se mění, ale o naměřená data se lze vždy opřít). K získání reálných dat jsem ale potřeboval reálný trup.


Stavím model, ne maketu. Trup má tak ploché boky a nahoře a dole zaoblení. Přepážky jsou z balzy 2 (zbytky od Slite V2), motorová je navíc zesílená překližkou 0.6.


Už při vyřezávání přepážek jsem se odchýlil od toho, co jsem si nakreslil. Vážením různých materiálů na dukty jsem zjistil, že papírové nebo laminátové trubky by přispěly k hmotnosti draku třeba 10 g, což mi přišlo moc. Takže jsem se rozhodl, že zkusím VectorBoard 1.5 mm a díry v přepážkách příslušně zvětšil.


Bočnice trupu jsou z lehké balzy 1.5.


Zesílené bočnice.


Hlavně kolmo 🙂 .


Trup je při pohledu shora „lomený“ – lichoběžník, obdélník, lichoběžník – k dodržení správného rozměru stačí přední hranu položit odřezkem správné výšky. Balzový základ trupu jsem měl za den hotový, ale ten správný modelářský souboj mě teprve čekal.

Duktům jsem „věnoval“ 2 dny 🙂 . VectorBoard (VB) je polypropylénová pěna (něco jako depron, ten je ale z polystyrénu a mnohem tužší). Snadno se ohýbá, snadno se lepí a hlavně je lehký. Ale než jsem si vypracoval správnou technologii a také nastavil správné rozměry, měl jsem plný odpadkový koš. Došlo to až tak daleko, že jsem znovu začal přemýšlet o jiném materiálu, ale nakonec se znovu vrátil k VectorBoardu.

Tedy, proč VB? Protože je lehký. Plošná hmotnost 1.5 mm VB je asi 50 g/m2. Na dukty je potřeba asi 6 dm2, tj. celkový přírůstek hmotnosti je (i s lepidlem) do 4 gramů. Kancelářský papír má 80 g/m2 a je příliš tenký, silnější papír má 200 a víc. Plastová fólie z obalů na spisy má 220 g/m2. Olaminovaný papír, který jsem použil na MiG váží okolo 240 g/m2. Přišlo mi to vše moc těžké.


Ta správná technologie je ukázaná na obrázku. Jeden konec budoucí trubky se připíchne lištou přes papír k podložce. Na spoj se nanese střední kyanoakrylát, druhý konec se přiloží a připíchne druhou lištou. Po zaschnutí se papír strhne a zabrousí. Zbytek papíru tvoří podložný pásek a spoj jistí. Nevypadá to moc hezky, ale v trupu to vidět nebude. Zkoušel jsem CA různých hustot i epoxid, ale nejlepší výsledky, se mi zdá, dává popsaný postup.


Fury má dukt ze tří částí – vstupní válcovou, výstupní kuželovou a uprostřed je další vložená válcová část. Prostřední a zadní část jsou v ose, přední je skloněná dolů (dukt tak trochu kličkuje mezi křídlem a baterií 🙂 ).


Výstupní kužel navazuje na motor přes převlečku z proužků balzy 0.8. Jeden proužek je úzký a dorovnává rozdílnou tloušťku stěn statoru dmychadla a duktu, další dva proužky jsou širší a překrývají spoj.


Hodně jsem přemýšlel, jak to udělat, aby mohl být motor vyndavací. Nevymyslel jsem ale nic, pokud bude potřeba motor vyměnit, bude to hodně „kuchání“, při kterém pravděpodobně zničím dukty. Uvidíme. Nejprve se do trupu zastrčí kuželová výstupní trubka, do které se vytvoří zářez pro dráty (ano, nemohl jsem se rozhodnout, jestli mají být nahoře nebo dole, tak jsem udělal postupně oba 🙂 ). Dále se prostrčí vodiče od motoru převlečkou …


… a motor se zasune do přepážky. Další na řade je střední díl. U motoru je opatřený úkosem, který zapadne do rozšířeného ústí dmychadla.


Na druhém konci trubka končí přesně uprostřed přepážky, aby se o ní mohla opřít hlavní část sání. Popsat to je asi složitější, než vše sestavit, s VB se pracuje celkem příjemně, řezací čepel musí být ovšem absolutně ostrá. Nakonec se vše pojistí kapkami „prstolepu“.


To jsem ale trochu předběhl. Nejprve jsem přeci musel změřit samotné dmychadlo. Na RCGroups jsem našel inspiraci na měřicí přípravek. Destička z dřevotřísky, stojiny z uhlíkové tyčky, na nich nalepené patky, aby se měl měřený předmět o co opřít. Celé se to položí na kuchyňskou váhu a potom už se jen přidává plyn 🙂 .


Do přípravku se vejde i celý trup. Dmychadlo jsem napájel z dvoučlánku 2200 mAh přes wattmetr.


Otáčky měřím aplikací Spectroid. Zajímavé je, že u samotného dmychadla jsem měl problém rozpoznat frekvenci vlastního motoru, frekvence průchodu lopatek (blade passing frequency) však byla výrazná (dmychadlo má 6 lopatek, takže BPF je 6x vyšší než otáčky), u dmychadla v trupu byla frekvence motoru naprosto jednoznačná, asi trup funguje jako rezonátor.


Změřený tah a příkon samotného dmychadla. Maximum s čerstvě nabitou baterkou bylo 224 g tahu při proudu přes 24 A. To je na 30mm dmychadlo obdivuhodný výsledek.


Změřený tah a příkon dmychadla zastavěného do trupu.

Tedy, zastavěné dmychadlo pro dosažení stejných otáček bere větší příkon a zároveň dává menší tah. Zjednodušeným vysvětlením tohoto jevu je to, že dukty brzdí proudění, a tudíž dmychadlo musí část výkonu obětovat na protlačení vzduchu duktem. Na urychlování proudu, tj. tah, mu zbude méně energie.

Dalším poznatkem je nutnost zajistit chlazení regulátoru, hřeje se dost, i při částečném zatížení.

Naměřené křivky lze s dobrou přesností aproximovat mocninnými funkcemi
Tah(samotný)=0.0175*(N/1000)^2.17
Příkon(samotný)=0.00569*(N/1000)^2.37
Tah(vestavěný)=0.00656*(N/1000)^2.35
Příkon(vestavěný)=0.00758*(N/1000)^2.32


O vlivu zástavby na výkonnost dmychadla asi nejlépe vypovídá tento graf (hodnoty jsou vypočtené z uvedených aproximačních funkcí). Dukt „sežere“ více než 1/4 tahu (při částečném zatížení je to více, se zatížením se poměrná ztráta zmenšuje).


Model by tedy měl mít výkonu dost 😉 . Vrátím se k němu o Vánočních svátcích. Přeji všem svým čtenářům klid a pohodu.

Honza
3.12.2019

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Přidejte obrázek (JPEG only)