Realistické RC modely - Sú ťažšie modely skutočne rýchlejšie?

Sú ťažšie modely skutočne rýchlejšie?

Medzi modelármi je pomerne zaužívaný názor, že ťažký model = rýchly model.

Na tomto základe sa s určitou mierou bojazlivosti (spolu s mojim bratom Miroslavom) pýtame: "Je ťažší model skutočne rýchlejší ako taký istý model s nižšou hmotnosťou?"

A odpoveď nemusí byť vôbec taká, akú by mnohí, tak akosi samozrejme očakávali.

autor: Janko O.

 


 

Sme si vedomí skutočnosti, že týmto sa dostávame trochu na "tenký ľad" teórie, pretože mnohé nasledujúce tvrdenia nebudú podložené praktickými meraniami (ako to máme najradšej), ale na pomoc sme si vzali "mocného" spojenca: Informácie získané z mnohých diel "Učiteľa česko-slovenských modelárskych národov" pána Jaroslava Lněničku.

Na samom začiatku je nutné vymedziť pojem rýchlosti, o ktorú sa budeme zaujímať. Nebudeme skúmať modely strmhlav letiace k zemi, pretože je zrejmé, že platňa penového polystyrénu bude vzduchom padať k zemi podstatne pomalšie, ako rovnako rozmerná platňa olova. Taktiež sa teraz nebudeme zaujímať o bezmotorové modely - vetrone, ale sa sústredíme na rýchlosť  motorových modelov. Vedie nás k tomu skúsenosť, ktorú sme už prezentovali v článku "Meranie rýchlosti modelov", kde konštatujeme: "Vidno, že mnohé veci modelárov nezaujímajú, ale rýchlosť ich modelov - to je iné, to zaujíma všetkých". A rovnako ako v tomto článku, aj v nasledujúcej polemike, sa budeme zaujímať o rýchlosť modelu letiaceho vodorovným letom - bez získania rýchlosti klesaním. Bude nás zaujímať rýchlosť, ktorú tento model dosiahne vďaka svojej pohonej jednotke, a či ten istý model, keď je ťažší - je aj rýchlejší.

Obrázok použitý z Akademie letectví

Takže, ak by sme mali za seba odpovedať na otázku, ktorá je položená v názve tohoto článku, odpovedali by sme trochu alibisticky: "Áno aj nie, ako kedy". Takáto odpoveď nie je súca ani na to, aby sa strčila za klobúk, ale i tak je pravdivá. Kľúč je skrytý v tom "ako kedy". Treba rozlíšiť tri rôzne fázy letu:

*   bežné poletovanie, 

*   let minimálnou dosiahnuteľnou rýchlosťou

*   let maximálnou dosiahnuteľnou rýchlosťou.

V úvode tohoto odstavca chceme vyjadriť názor, že slovná asociácia: ťažký model = rýchly model, by mala byť aj opačná: rýchly model = ťažký model. Ak v tom nie je vidieť rozdiel, chceme zdôrazniť, že ľavá strana rovnice je príčina a pravá je následok. Takže za to, že ťažké modely majú povesť rýchlych modelov, môže skutočnosť, že do rýchleho modelu zamontujeme úmyselne výkonnejšiu pohonnú jednotku, ktorá býva spravidla aj ťažšia. 

A keďže výkonnejšia pohonná jednotka bude mať aj vyššiu spotrebu, zamontujeme do modelu objemnejšiu nádrž s väčším množstvom paliva, alebo pohonnú jednotku musíme poháňať batériou s väčšou kapacitou, ktorá spravidla býva aj ťažšia. Druhou možnosťou, ako ťažké modely prišli k povesti rýchlych, je fakt, že  ťažší model, aby sa udržal vo vodorovnom lete, musí vyvodzovať väčší vztlak.  A to sa dá dosiahnuť buď väčším uhlom nábehu krídla, ktorý však spôsobuje vyšší koeficient odporu vzduchu (čiže spomaľuje), alebo vyššou rýchlosťou letu.

Obzvlášť do pozornosti dávame veľkosti plôch, na obrázku označené ako "Ztracená energie proudu"

A máme zdôvodnenie, prečo ťažšie modely "bežne poletujú" rýchlejšie.

Obrázok použitý z Akademie letectví

Ako je to s minimálnou dosiahnuteľnou rýchlosťou? Ak pominieme modely, ktoré "visia" na motore alebo na turbíne (krásna predstava ), opäť musíme vziať v úvahu, že vyššia hmotnosť musí byť kompenzovaná väčším vztlakom. A keďže uhol nábehu nemôžeme zvyšovať do neúnosných hodnôt, pretože by došlo k odtrhnutiu prúdnic okolo profilu a k pádu modelu, nezostáva nič iné, ako opäť zvýšiť rýchlosť. Z toho vyplýva, že  ťažšie modely majú vyššiu minimálnu dosiahnuteľnú rýchlosť.  Ani nevieme, či je to víťazstvo alebo prehra. Ale tí, čo s takýmto modelom chcú hladko pristáť, o tom vedia svoje.

A na záver to najdôležitejšie - maximálna dosiahnuteľná rýchlosť. Predstavme si: dva úplne rovnaké modely, s rovnakým výkonom, letia vedľa seba na plný plyn. Ale jeden z nich je ťažší. A aby sa udržal vo vodorovnom lete, musí vyvodzovať väčší vztlak (fajn, už to opakujeme tretí krát). Zvýšiť rýchlosť nemôže; plyn už je naplno. Takže na kompenzovanie vyššej hmotnosti mu nezostáva nič iné, ako zväčšiť vztlak zvýšením uhlu nábehu. Ale ten predsa zvyšuje koeficient odporu vzduchu, čiže brzdí (viď poláry profilov, určených pre rýchle modely). Predchádzajúca veta asi nepoteší milovníkov ťažkých modelov, ale záver je jasný:  ťažšie modely majú maximálnu dosiahnuteľnú rýchlosť vo vodorovnom lete nižšiu ako modely ľahšie.

Na obrázku je zreteľne vidno, že SR-71, ktorý má väčšie plošné zaťaženie a je určený pre oveľa väčšie rýchlosti (až Mach 3), musí pri danej rýchlosti letieť pod väčším uhlom nábehu, ako jeho tanker

Aby sme zmiernili duševnú traumu, ktorú predchádzajúci odstavec spôsobil niektorým modelárom, treba priznať, že ťažšie modely majú aj výhody.

Aj na tomto obrázku vidno, že SR-71, pre ktorý je táto "spoločná" rýchlosť dosť nízka, letí pod väčším uhlom nábehu, ako tankovacie lietadlo.

Predovšetkým je to, vďaka vačším zotrvačným hmotám, vyššia stabilita letu. Chápané v zmysle toho, že takýto model je obzvlášť  v nárazovom vetre  oveľa  lepšie ovládateľný  a nestáva sa, na rozdiel od väčšiny ľahkých modelov, len úbohou hračkou v osídlach tohoto zlomyselníka.

 

Poznámka:

Schémy sú použité z Akademie letectví , kde autorom je pán Jaroslav Lněnička -

www.airspace.cz/akademie/rocnik/2008/08/profily.php

 a

 www.airspace.cz/akademie/rocnik/2008/07/profily.php

 


<Staršie | tento článok | Novšie>

Napísané: 22. 8. 2015, 09:21 | Prečítané: 6155x | Kategórie: Lietanie | Napísal: admin |
Komentáre: 10
Ahoj,

niekedy by som privital nejaky clanok o teme, ktoru nemozem dohladat na forach:

tak ako mame skutocnu teplotu a pocitovu, myslim ze existuje nieco take ako pocitova rychlost (zalozena na velkosti modelu) a skutocna rychlost. Vidim to na rychlosti mojho Mirage, kde sa mi nezda velka a moj najmensi model Parkzone Micro Mustang, kde sa mi zda dost velka, vzhladom na male rozmery. A este jedna tema nad ktorou dumam, maketova ryclost. Ako vydelit rychlost makety vzhladom na mierku, aby sme dosiahli maketovu rychlost predlohy. Niekedy vidim lietat WW2 polomakety ako akrobaty, co sa mi zda trocha divne. Inac dobry WEB chalani, len tak dalej
Odpoveď | 2010-03-02 20:19:52
.:. Janko
Ahoj Tomáš,
ďakujem za tému, keď sa trochu časovo uvolním (musím chodiť aj do práce a navyše doma nemám internet) nejakú takú úvahu by bolo dobré napísať. Ale len tak na rýchlu orientáciu, myslím, že pocitová a maketová rýchlosť budú veľmi blízke, ak nie totožné. Ide o to, že skutočné lietadlo urazí vzdialenosť, rovnajúcu sa jeho dĺžke, za nejaký čas. Ak aj model urazí vzdialenosť, rovnajúcu sa jeho dĺžke, za ten istý čas ako skutočné lietadlo, budeš mať pocit maketovosti. Pri snímaní kamerou jedného aj druhého prípadu, nebude rozoznateľné, či sleduješ model, alebo skutočné lietadlo.
Janko
Odpoveď | 2010-03-03 08:02:07 | Príspevok upravený: 2010-03-03 12:07:10
oprava

Ako vydelit rychlost predlohy vzhladom na mierku, aby sme dosiahli maketovu rychlost modelu.
Odpoveď | 2010-03-02 20:21:48
.:. Janko
Ahoj Tomáš,
rýchlosť predlohy vydel mierkou zmenšenia modelu a dostaneš maketovú rýchlosť. Napr.: model je 5 krát menší ako skutočné lietadlo - predloha, takže rýchlosť modelu by mala byť 5 krát menšia.
Odpoveď | 2010-03-03 13:21:52
Zdravim, nezvyknem reagovat na prispevky, resp. na weby. Uz druhym dnom tuna prechadzam prispevok po prispevku a hlcem to tuna velkou lyzicou. Drviva vacsina clankov ma zaujala svojou kvalitou, priemeranou vedeckou hlbkou, skratka na mieste snad bude good job. Rad by som autorov povzbudil v pisani dalsich clankov. Nasli sme tu s kolegovcami vela inspiracie.

na okraj >"Je ťažší model skutočne rýchlejší ako taký istý model s vyššou hmotnosťou?"

zrejme predposledne slovo malo byt nizsou...:-) sympaticke je ze aj autor je len clovek...drzim palce, nelucim sa, este to tu zdaleka nemam cele prebrowsovane...
Odpoveď | 2010-05-19 12:59:33
.:. Janko
Veľká vďaka za upozornenie. Cez veškerú snahu o bezchybnosť, ako sa hovorí: "Chybička se vloudila". Nemyslím si, že som neomylný, ale niekedy človek nedokáže nájsť chybu sám po sebe. S bratom sme navzájom takí spätí, že ačkoľvek to čítal aj on, tiež chybu nenašiel. Ešte raz, veľmi ďakujem.
Odpoveď | 2010-05-20 19:57:43
.:. Lubor
... aby se příznivci rychlých modelů necítili utlačeni, mohu jen doplnit, že pokud do stejného modelu dáte vyšší zátěž, tak jeho optimální rychlost klouzání bude na vyšší hodnotě, než v případě modelu lehkého. Využívají toho větroně, které vozí vodní přítěž, kterou mohou ke konci dne, když už není silných stoupavých proudů, vypustit, a snížit si tak plošné zatížení, minimální rychlost a poloměr zatáčky, aby se vešli do úzkého stoupavého proudu. Pro motoráky platí to, co bylo řečeno v článku, pokud jste těžší, musíte více spěchat, abyste dokázali totéž, co lehčí motorák.

pozn. maximální dosažitelná rychlost ve vodorovném letu je vždy nižší, než maximální dosažitelná rychlost.
Odpoveď | 2011-05-25 22:36:21
.:. laco | mail
Rád by som vedel odkial máte (š) názor že ťažký model je rýchlejší ako ten istý ľahší teda s menším plošným zaťažením?

"Medzi modelármi je všeobecne zaužívaný názor, že ťažký model = rýchly model."
Toto ste zjavne zle pochopili. Tento výrok znamená presne to na čo ste došli bádaním, že sa zvýši jeho pádová rýchlosť, ktorá je od plošného zaťaženia (+iných serepetičiek) závislá.
Tým pádom aj keď sa vraví že ten model bude "raketa" model poletí len tak rýchlo ako mu to umožní vrtuľa (otáčky a stúpanie). Ale bude nutné lietať na väčšej rýchlosti práve kôli tým prúdniciam a uhlu nábehu.
Takže celá pointa tohoto inak poučného článku pre začiatočníkov a mierne pokročilých je trošku mimo....
Odpoveď | 2011-05-26 15:49:48
.:. Janko O
My, s bratom Miroslavom, sami seba nezaraďujeme medzi špičkových modelárov. Modely väčšinou penové, motory a LiPolky takmer výhradne čínske a vysielače: Aurora, Eclipsa, staršie JR Propo a Turnigy 9X. Sečteno a podtrženo: NIČ MOC.
Ale keď sa dobre poobzeráme vôkol, po kopcoch a lúkach, čo vidíme: možno to isté, ale skôr ešte slabšie modelárske vybavenie.
Jeden článok na tejto Web stránke pojednáva o pravidle 80/20. A my naozaj patríme do tej skupiny 80. Čo tým myslím? Že 80% modelárov má zhruba to, čo my. A tento web je vlastne určený pre nich.
Nemyslím, že by našu Web stránku (pravidelne) navštevovali špičkoví modelári. Zriedka-ktorý článok by ich zaujal, ak vôbec nejaký. Ale nám to nevadí a navyše by asi pôsobilo trochu kŕčovito, keby niekoľko (ak zarátam aj našich externých autorov článkov) priemerných modelárov niečo elementárne vysvetlovalo nejakým skúseným modelárom, čo patria medzi európsku či svetovú špičku.
A teraz odpoveď na otázku: "Rád by som vedel odkial máte (š) názor že ťažký model je rýchlejší ako ten istý ľahší teda s menším plošným zaťažením?"
Nuž, často to počujeme na kopci, či na lúke, medzi amatérskymi modelármi: "To je ťažký model, ten poletí vyššou maximálkou ako tie, čo ste minule merali."
Bereme to tak, že pre novorodenca je aj ten najstarší vtip nový.
Môžeme ich vysmiať, môžeme z nich priamo na lúke urobiť dementov, alebo im to môžeme vysvetliť. Ja osobne som v škole nemal rád, keď nám fyzikár kázal naučiť sa, že sila má skratku F, rýchlosť má skratku V, dĺžka má skratku L atď. Oveľa lepšie znesiem, keď mi niekto povie, že sila má skratku F od anglického Force, rýchlosť V od velocity a L od lenght.
Možno je náš spôsob vysvetlovania zdĺhavý a pre niekoho ťažkopádny, ale možno to ani inak nevieme.
Na druhú stranu nás poteší, keď ten NÁŠ spôsob vysvetlovania niekto ocení, tak ako to napísal Martin:
Pre autorov webu :

" obliect problematiku elektroniky do kabatu jednoduchosti tak, aby to pochopil kazdy a k tomu s pouzitim "primitivnych" (prosim to neni urazka - slovo primitivne je pouzite LEN v zmysle technickej jednoduchosti prevedenia jednotlivych merani ) je niekedy dost velky problem ". Je vela stranok pojednavajucich o RC elektronike, ale velmi malo stranok ktore to VEDIA vysvetlit - jednoducho - rukolapne - meranie - obrazok - vysvetlenie - zaver
KLOBUK DOLE a moj obdiv pani !!!!

Originál je tu: odkaz
Odpoveď | 2011-05-26 18:44:31
Dobry clanok. Pridam aj nieco z praxe. Mam maly elektro pylonak, jeho strojovnu(motor zabera 1/5 trupu a vazi 200g) krmim dvomi rozdielnimi sadami: 3s 1300 45C RACE a 3s 1800 20C. Medzi sadami je vahovy rozdiel 78g. Co sa tyka minimalnej rychlosti. Tak s mensou lipolkou po vypnuti pohonu si mozem dovolit tak zopar zakrut pred pristatim, a somotne pristanie je trosku rychlejsie ako bezne modely, ale da sa zvladnut bez problemov. S vacsou lipolkou je to ine... tam ked nasadim na pristatie, tak preletim 130metrovu drahu, bez toho aby som vytratil rychlost, alebo vysku a bez motoru si mozem dovolit spravyt aj okruh popred letisko v malej vyske a znovu sa pokusit pristat, treba povedat, ze model je aerodynamicky cisty. A uz ked mam konecne tu spravnu pristavaciu rychlost, tak je to aj tak problem trafil drahu.Davam za pravdu autorovy, proste model ma vacsiu zotrvacnost. Co sa tyka maximalky: na jesen pri meraniach z mensou lipolkou je maximalka asi o 10% vyssia (17-23km/h), citit to aj pri stupani, ale aj pri vodorovnom lete... Maximalna rychlost po nahulakani z 300-350metrov bola 258km/h
Na vyvratenie komentarov, ze jedna lipolka je lepsia a preto model leti rychlejsie, som v elektrodielni zhotovyl 30A zataz a meral. Po 1 minute som nameral minimalny rozdiel 0,14V medzi sadami. Aj mna to velmi prekvapilo, ale je to tym, ze 1300-vka je tvrdsia.
Pozn: len tak pre zaujimavost, tazisko s 1800-vkou mam pred krydlom :D a z 1300 -vkou presne na nabezke. Pred prvym letom som mal velke obavy, ale bol som milo prekvapeny. Pylonak leti ako po "kolajniciach", vietor mu zacne vadit az ked fuka nad 10m/s, ale zas povetre je este rychlejsi...
Toto je okresany clanok, pri povodnom mi vypisalo chybove hlasenie "chyba pri autorizacii"
Odpoveď | 2011-05-28 16:43:00
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: 28949.78 kb