Krídlo z polystyrenu ultralehký kombatový model: technologie, konstrukce a praktické detaily

Tyto poznámky popisují technologii, která není nová ani moje, ale ukazují cestu ke zvýšení výsledné kvality křídel, jejich pevnosti i aerodynamiky pro kombatové modely. Křídlo má rozhodující vliv na výkony modelu a je až 70% celkového odporu; zvětšením výkresu lze dosáhnout lépe definovaných tvarů a vzepětí, které ovlivňuje letové charakteristiky. Na planografii lze vhodně upravit detaily v rámci pravidel ACES, například hloubku křídla a tvar kořenové i koncové části.

Profily, tloušťka a Re číselné limity

Profil ELINA (modifikace Epler 205) - dobré; MH42 mod. Tl. ale NACA 1410 - katastrofa; profil MH42, MH43 se používají podle pravidel ACES (min. tloušťka profilu 10%). Koncového profilu ke kritickému Reynoldsovu číslu (Re) odpovídají specifické tloušťky a tvar. Profilů, které se hodí pro kombatová křídla, je více - a je důležité pracovat s Re krit. Hodnota bývá kolem 80 000; pod touto mezí se křídla chovají jinak. Dále se uvádí obecné hodnoty: 1,5-3 % tloušťky ve 30-40 % hloubky; 40-200 km/h je rozmezí, ve kterém se model pohybuje a efektivně pracuje s vzepětím.

Nalepené křídlo vyžaduje pevný korpus a správné vyztužení. Vztah mezi hloubkou křídla a výkony je klíčový; hloubka křídla neměla klesnout pod 90 mm, aby byla zachována stabilita. Při výběru profilu a jeho vztahu k nosníku je důležité zohlednit kořenovou a koncovou šablonu, která musí být konzistentní pro obě poloviny křídla.

Materiály a výběr jádra

Jádro křídla se řeší z polystyrenu - nejčastěji pro konstrukce 70, s ohledem na pevnost a hmotnost. Rozměrová příprava a přepočty se provádí s ohledem na to, aby každá polovina křídla byla identická a aby bylo možné umístit mechaniku křídla (serva) na vnitřní stranu kořene. Polystyrenové jádro se řeže „horkým drátem“, aby se minimalizovalo mechanické poškození a zajistila se přesnost tvaru. Před samotným potažením je třeba jádro důkladně obrousit a upravit hrany pro lepší kontakt s potahovým materiálem a lepidly.

Pro potah se používá dýha (Wawa, Kobo, Abakhi, Vrba, Olše) o tloušťce cca 0,6 mm a některé celkové potahy jsou doplněny balsou. Spodní potah bývá kratší, horní potah je rozvázán tak, aby odpovídal koncovému oblouku a vzepětí. Dýha musí být orientována na obou stranách stejně a odpovídat konfiguraci koncového oblouku pro zachování symetrie a zabránění deformací.

Postup výroby jádra a šablon

Kořenové a koncové profily se řezou tak, aby vznikly lichoběžníkovité půdorysy; odtoková hrana se řeže „do ztracena“. Při řezání je důležité, aby horní a spodní potah na sebe plynule doléhaly, a jejich přesah přes odtokovou hranu polystyrénu byl 5-10 mm. Před prvními řezy je vhodné nakreslit profil s potahy, aby bylo možné přesně určit, kolik potahu přesahovat nad odtokovou hranu. Povrch jádra je poté důkladně zbroušen smirkem 120, aby byla povrch matný a zajistil lepší kontakt. Při broušení hrany odtokové je nutné dávat pozor na zachování tloušťky a nepoškození dýhy.

Vytvarování drážek pro křídélkové serva a pro tah kablíků se řeší pomocí trafopáječek: drážky pro kablíky (cca 7 mm pod úrovní povrchu jádra), drážka pro oddělení křidélka a závěs pro vedení křídla (2-3 cm pro vyklidění pohybu). Řezání jde po rovině a v přerušovaných řezech, aby se zachovaly „můstky“, které později odstraníme. Závěsy se dělají z textilní samolepící pásky (Omnipor, Micropore) o šířce 25 mm, nalepené ve dvou vrstvách na horní povrch křídla přes štěrbinu, kterou řezáme trafopájkou.

Přilepení dýhy a vyztužení potahů

Pro lepení dýhy na polystyren používám L285 (epoxidová pryskyřice), která umožňuje vyztužit potah skelnou tkaninou, uhlíkem apod. Purex lze použít, ale s ním je nutné pracovat opatrně, protože může pronikat do póry a zvyšovat hmotnost. Míchané množství pryskyřice je individuální, obecně kolem 45 g na křídla 28 dm2 plochy, s malým překryvem na koncových částech a s ohledem na zbytky. Po prvním lepení se dýha nalepí na horní a spodní jádro a poté se doplní separační vrstva z igelitu a vyztužení koncových částí horního potahu.

Vyztužení odtokové hrany a koncové části horního potahu skelnou tkaninou 22 g/m2 zajišťuje stabilitu a zabraňuje deformacím vlivem vlhkosti. Vyztužení horního potahu je nutné kvůli koncovému oblouku a pro celkovou pevnost křídla. Při lepení dýhy CA lepidlem je nutné nanášet minimální množství a okamžitě setřít přebytek, aby nedošlo k nadměrnému leptání polystyrenu. Lepené potahy se musí tlačit k sobě a k hornímu i spodnímu potahu tak, aby byly rovnoměrně přitlačeny a aby se minimalizovalo zkroucení.

Konstrukce závěsů a kladné vychýlení

K uzavření závěsů křidélek se používá kousky balsy a poté je vyroben torzní náhon z lanovodu. Křidélko je oddělené od křídla, a vychýlení se nastavuje pomocí drážek pro náhon a pro kladné vychýlení; výška vychýlení bývá kolem 40° dolů pro standardní kombinaci serva na spodní straně. Drážky pro náhon a pro vychylování se vyrábí tak, aby umožnily hladký pohyb bez nárazů a bez deformací profilu křídla. Při montáži je důležité zajistit, aby křídla a závěsy byly volné a bez nadměrného zatížení, které by vedlo k nedostatečnému pohybu křídla.

Dokončení a finální úpravy

Po finálním sestavení a vyrovnání závěsů následuje důkladné obroušení všech ploch, vyrovnání koncových oblouků a zajištění správného tloušťky potahů. Pro zakončení křídla se doporučuje klínové snížení, které aerodynamicky zjednoduší a zlepší vzepětí. Horní potah se musí prořezat podle tvaru oblouku a jádro se upraví do klínu tak, aby horní i spodní potah seděly na sobě. Při broušení je vhodné pracovat i v negativním výřezu pro zvýšení pevnosti jádra a pro zajištění rovného profilu.

Po dokončení je křídlo připravené k ošetření povrchu lakem a k finálnímu potahu. Před samotným lakováním je vhodné nejprve aplikovat impregnační vrstvy a poté provést lakování. Pro ochranu materiálu a palivové odolnosti se používají polyuretanové laky, které zajišťují pevný a odolný povrch. Barvy a laky by měly být odolné vůči palivu a měly by být aplikovány rovnoměrně.

Logistika a balení křídla pro přepravu

V praxi se ukazuje, že přeprava křídel ultralehkého letadla vyžaduje speciální balení. Geis v minulosti vyvinul balení pro přepravu křídel do USA: polystyrenové desky 120 mm tloušťky, dvě vrstvy Mirelonu a stretch fólii pro ochranu proti poškrábání a horizontálním pohybům; křídlo je zajištěno PES páskou k paletě. V případě nestandardních balení je důležité zajistit, aby křídlo při dopravě nevznikla poškození a aby bylo v bedně správně fixováno a chráněno před otřesy a nárazům.

křídlo polystyrenové jádro schéma

vystřelovací kluzák video#01 (křídlo CNC)

Celý postup je doplněn zkušenostmi a konkrétními tipy, které vychází z praxe a z existujících postupů. Výstupem je funkční, lehké a pevné křídlo s efektivním vzepětím a minimálním odporem, vhodné pro kombatové modely a pro náročné soutěže.

tags: #kridlo #z #polystyrenu #ultalight