Contra Quattro

Zase dáka tá vaša „šifra“?

Spýtal sa ma na Nový rok, keď sme si telefonovali, jeden modelársky kolega, keď som mu referoval, čomu sa práve venujem.

Pritakal som a aby som mu ešte viac zamotal hlavu, tak som naňho vyhŕkol: Presnejšie CP-QS.

Stíchol (a zrejme aj vytreštil oči) a tak som mu to „rozšifroval“:

CP-QS je skratka od: Contra-rotating Propellers Quattro Star.

Skrátene: Contra Quattro.

autor: Janko O.

 

Aby to začalo dávať nejaký zmysel, treba to rozdeliť na dve časti:

- Contra-rotating Propellers

a

- Quattro Star

A aby sme vysvetlili, prečo sme do tohto projektu (pomerne nečakane) išli, tak začneme od konca, teda od výrazu Quattro Star.

Quattro Star je (vlastne bol) štvormotorový Twin Star:

Vrtule, ktoré sú na fotografii, sa neosvedčili a boli neskôr nahradené "malými" dvojlistými Multiplex.

On Twin Star celkovo to mal u nás ťažké. A vyzerá, že to nebude mať ľahké ani po svojom „znovuzrodení.“ Od začiatku bol a zrejme aj zostane skúšobným modelom a aj naďalej bude musieť znášať naše technologické hókusy-pókusy.

Modely (Miroslavov a môj) sme kúpili už dávno, asi pred vyše 10-timi rokmi. Pravdu-povediac nebol som z neho zrovna nadšený a tak som zrealizoval nejaké úpravy. Najprv dostal podvozok a vyzeral nejak takto:

Po nejakom čase sme dospeli k záveru, že pohon jednosmernými motormi Permax a tými „smiešnymi“ (malými) vrtuľkami Multiplex nie je to pravé orechové, ale do veľkej prestavby sa nám akosi nechcelo. A tak sme model „apgrejdovali“ - pridali sme ďalšie dva (také isté) motory (s takými istými „smiešnymi“ vrtuľkami) a tak vznikol Quattro Star.

Okrem nepríjemného nárastu spotreby (3S LiPol, 4 motory naplno = 34A) to nejaké závratné zlepšenie „čohokoľvek“ neprinieslo.

Jediným prínosom bol fakt, že vďaka nútenému obtekaniu (štyrmi motormi) prevažnej časti povrchu krídla vzduchom, bol model oveľa odolnejší proti pádu po krídle aj pri fakt nízkych rýchlostiach.

Ale pohon bol stále „archaický“ - dva jednosmerné regulátory ovládajúce štyri jednosmerné motory.

A do veľkej prestavby sa nám stále nechcelo a nechcelo.

Ako nám postupne pribúdali ďalšie (oveľa pokrokovejšie a aj zaujímavejšie) modely, tak bol Quattro Star jedného dňa presunutý do „depozitu“ (to je len honosnejší názov pre oveľa výstižnejší názov – kút zabudnutia). Navyše model sa postupne stal obeťou „modelárskeho kanibalizmu“, čiže niektoré jeho „vnútornosti“ boli použité v iných (perspektívnejších) modeloch.

 


 

Až raz sa na RC mánii strhla debata o protibežných vrtuliach na viac-motorových modeloch. Rozumej: vrtule na jednom krídle sa točia opačne ako vrtule na druhom krídle.

Tiež sme sa do debaty zapojili, obzvlášť keď sa začalo spomínať tzv. „tandemové“ usporiadanie vrtúľ, pre ktoré sa postupne vžilo označenie Contra Rotating Propellers.

Toto usporiadanie pohonu ponúka vrtuľovým lietadlám niektoré nezvyčajné vlastnosti a okrem pertraktovaných parametrov sme si to chceli odskúšať sami. A tak sme doma „zbúchali“ testovací prototyp Contra-Propu a urobili nejaké merania. A tu sú výsledky:

Použili sme 3 typovo rovnaké vrtule od toho istého výrobcu. Priemer a stúpanie, aj všetko ostatné, mali úplne rovnaké, ale jedna bola opačná - v zmysle otáčania.

Keď sme použili len jednu vrtuľu, tak sme dosiahli statický ťah 840 gramov, pri príkone 170W. To dáva účinnosť ťahu pohonnej jednotky 4,94g/W. Rýchlosť výstupného prúdu vzduchu vo vzdialenosti 0,5 metra za vrtuľou bola asi 10,2m/s.

Keď sme použili dve rovnakobežné vrtule, tak sme dosiahli ťah 1250 gramov, pri príkone 284W. To dáva účinnosť ťahu pohonnej jednotky 4,40g/W. Rýchlosť výstupného prúdu vzduchu vo vzdialenosti 0,5 metra za vrtuľou bola asi 12,4m/s.

Keď sme použili dve protibežné vrtule, tak sme dosiahli ťah 1350 gramov, pri príkone 309W. To dáva účinnosť ťahu pohonnej jednotky 4,42g/W. Rýchlosť výstupného prúdu vzduchu vo vzdialenosti 0,5 metra za vrtuľou bola asi 14,8m/s.

Ak by sme mali porovnať tandemové usporiadanie s rovnakobežnými a protibežnými vrtuľami, tak vidíme, že u protibežného usporiadania je ťah o 9,2% väčší, ale aj príkon je o niečo - o 8,8% väčší. Účinnosť ťahu pohonnej jednotky stúpla len nepatrne - z 4,40 na 4,42g/W, čo je len 0,45%.

Tak ako sme očakávali, hlavný efekt tandemového usporiadania s protibežnými vrtuľami je v "kvalite" výstupného prúdu vzduchu. Rýchlosť výstupného prúdu vzduchu vo vzdialenosti 0,5 metra za vrtuľou bola u kontrapropu o 19% vyššia ako u rovnakobežného usporiadania.

Keďže sme tušili, že kontraprop ešte nevytiahol svoj hlavný tromf, tak sme ešte urobili meranie rýchlosti výstupného prúdu vzduchu vo väčšej vzdialenosti - 3 metre za vrtuľami. Tu kontraprop prevyšoval rovnakobežné usporiadanie až o 45%.

Pre názornosť vám ponúkame kratučké video, ktoré názorne ukazuje efekt kontra-propu na tvar prúdu (stĺpca) vzduchu za vrtuľami:

Video: Generating Powerful & Straight Airflow - San Ace Counter Rotating Fan

To, čo sme sa dozvedeli, aj to čo sme sami namerali, nám začalo vŕtať hlavou. Chcelo by to vyskúšať na modeli!

Lenže (aj Miroslav aj ja) ich máme toľko, že na ďalšie modely sme vyhlásili embargo. Riešením by bolo upraviť niektorý náš už existujúci model. Lenže ktorý?

A vtedy to prišlo: no predsa (Twin) Quattro Stara!

Ale aký pohon doň namontovať?

Miroslav na internete „vyštrachal“ toto: DZP30 Contra-rotating 1500KV Dual Brushless Motor with Dual 3 Blade Propellers 32g for Fixed Wing Plane RC Airplane Aircraft

Zahĺbili sme sa do parametrov tohto pohonu, urobili zopár výpočtov, zopár odhadov a vyšlo nám, že na (Twin) Quattro Stara by to bolo akurát, na iné (naše) modely nie (tie by vyžadovali vyššiu rýchlosť výstupného prúdu vzduchu). Samozrejme, že by kontra-propy boli dva, takže zdiaľky by to bol opäť Twin Star, ale z hľadiska počtu motorov a vrtúľ by to bol stále Quattro Star.

Bolo rozhodnuté: bude to tak! Teraz prišla tá správna chvíľa na toľko odkladanú zmenu pohonu.

A tak Miroslav objednal dva spomínané kontra-propy a ja som Quattro Stara preniesol z „depozitu“ späť na „svetlo Božie“.

Priebeh úprav bol už klasický:

Najprv som si povedal, že sa s tým nebudem serkať a len vymením motory a regulátory.

Potom som si povedal, že by nebolo zlé celkom prerobiť elektroinštaláciu.

Potom som si povedal, že by nebolo zlé urobiť celkovú revíziu mechaniky modelu.

Potom som si povedal, že by nebolo zlé niečo urobiť s tými nerovnosťami na povrchu modelu.

Potom som si povedal, že by nebolo zlé niečo urobiť aj s tým zožlknutým povrchom.

Potom som si povedal, že …..

Napokon som sa s tým hrajkal takmer mesiac.

No a výsledkom bol v podstate akoby nový model:

Napadlo mi, že by nebolo zlé trochu zmeniť aj celkový vzhľad modelu a tak som na konce krídel prirobil štylizované vinglety, smerujúce 45 stupňov šikmo dole:

Keď bol model na bielo nafarbený, vyzeral ako neforemná slepá biela ryba. A tak som ho „vyčačkal“ farebnými prúžkami premenlivej šírky. Už dávnejšie dal Miroslav týmto našim kreáciám meno „Cevaro Lines“.

Ale aj tak zostali niektoré miesta akési prázdne a tak som ich doplnil nápismi.

Cevaro Lines sú nie len na krídlach, ale aj na chvostových plochách, na trupe a samozrejme aj na „papučkách“.

Keď bol model hotový, neodolal som a zmeral som mu parametre nového Contra-Quattro pohonu. Statický ťah som nameral cca 1050 gramov (Contra Quattro teraz váži 1610 gramov), pri odbere asi 25 Ampérov. Rýchlosť stĺpca vzduchu za vrtuľami je pri plnom plyne vyše 16 m/s, čo je asi 60 km/h, čo sa javí byť dostačujúca hodnota pre model, ktorý zvykne pristávať pri rýchlosti asi 32 až 34 km/s.

Vďaka na žlto nafarbeným koncom listov vrtúľ je krásne vidno dva točiace sa "vrtuľové disky".

Oproti predchádzajúcim verziám Stara (či už Twin alebo Quattro) som Contra Prop Stara vybavil vztlakovo-pristávacími klapkami. Zmena polohy klapiek je hlásená našou PC Telemetriou, čo však nie je novinka, keďže sme to zaviedli už v lete pri letoch Belugy (2,54m C-130 Hercules). Ak zostanú klapky (čoby aj nedopatrením) vysunuté, telemetria na to cyklicky upozorňuje (každých 5 sekúnd hlásením: „Klapky“).

A tu je malá "ochutnávka" zvuku kontra-prop vrtulí.

Vďaka starostlivému vyváženiu vrtúľ, nízke frekvencie zvukového spektra sú takmer úplne potlačené.
Na druhú stranu, tak ako je to pre tandemové Contra-propy typické, hluk pohonnej jednotky je väčší na vyšších frekvenciách.
Zrejme je to dané tým, že vždy, keď sa proti-bežiace listy míňajú, tak vznikne miniatúrna rázová vlna.
No a pri tých otáčkach a počte listov je výsledkom akýsi šumivo-kvílivý zvuk:

 

"Pozostatky" na nábežnej hrane krídla po uchytení dvoch vonkajších motorov z éry 4-motorového Quattro Stara som dočasne zamaskoval (sú tam biele plastové krytky dokonale priliehajúce na profil, ktoré na fotografiách prakticky ani nevidno), ale kabeláž je pripravená na neskoršie bezproblémové namontovanie dvoch diaľkových (pristávacích) svetiel, niečo ako toto:


 


<Staršie | tento článok | Novšie

Napísané: 16. 1. 2021, 17:03 | Prečítané: 303x | Kategórie: Pohony | Napísal: admin |
Komentáre: 0

Zatial tu nieje žiaden príspevok, môžeš začať ty:-)

Pridaj komentár
Meno
Web
Mail
Kontrola Zadajte číslo päť
Text

:-)
:-D
:-(
|-/
:-[]
;-)
8-|
8-o
Tučné | Podrazené | Kurzíva  | zdroják | odkaz
  • Pre odoslanie správy môžete aj použiť klávesovoú skratku Alt+S. (Podporujú len niektoré prehliadače)
  • HTML znaky budú prevedené na entity.
  • Vyjadrujte sa tu ako doma, aby sme vedeli ako to u Vás vypadá.
  • Odkazy začínajúce http:// budú automaticky prevedené na odkazy , nepoužívajte však v jednom príspevku viac ako 3 - to robia len spam roboti:-)
správca | ICQ-Vaše ICQ | Podpora miniRS | Styl LazyDays | Sk preklad by beekeeper | Veľkosť databázy: 38690.91 kb