Μηχανισμοί Ελέγχου
της Πτήσης


[ εισαγωγή στην "ελεύθερη πτήση"]
[ η έλικα των λαστιχοκίνητων ]
[ το λάστιχο Α΄μέρος ] - [ το λάστιχο Β'μέρος ]
[ μοτέρ πεπιεσμένου αερίου ]

 

Μηχανισμοί διακοπής της πτήσης

Στις οδηγίες πτήσης των Venus, Mercury και άλλων μικρών μοντέλων, επισημαίνουμε να μην πετάξουν σε ώρες που μπορεί να υπάρχουν θερμικά, για να μην χαθούν. Αντίθετα, τα αγωνιστικά μοντέλα ελεύθερης πτήσης επιδιώκουμε να "πιάσουν" θερμικό.

Η εξήγηση είναι απλή:

Οσο κι αν φαίνεται υπερβολή, ακόμη και το καλύτερο αγωνιστικό μοντέλο ελεύθερης πτήσης δεν μπορεί να πιάσει τον μέγιστο χρόνο max, χωρίς την βοήθεια θερμικού. Το να αντιληφθούμε την θέση του θερμικού και να απογειώσουμε το μοντέλο στην καρδιά του, είναι θέμα εμπειρίας, τακτικής και τύχης.

Για να μην χάσουμε όμως το μοντέλο εξ αιτίας του θερμικού το εφοδιάζουμε με ένα απλό και πρακτικό σύστημα, το dethermalizer. Με αυτό αναγκάζουμε το μοντέλο να προσγειωθεί την στιγμή που προγραμματίζουμε, συνήθως λίγο μετά το όριο του max για τα αγωνιστικά, ή νωρίτερα για τα υπόλοιπα.

Αντίθετα, στα μικρά εκπαιδευτικά μοντέλα επισημαίνουμε να αποφύγουν τα θερμικά, γιατί δεν φέρουν σύστημα dethermalizer. Η τοποθέτηση ενός τέτοιου συστήματος σε ένα μικρό αερομοντέλο, είναι πέρα από τις δυνατότητες τοπυ αρχάριου, η προετοιμασία για την πτήση είναι πιό δύσκολη, και επι πλεον θα βαρύνει υπερβολικά το μοντέλο.

Πως λειτουργεί το σύστημα dethermalizer;

Αριστερά: το οριζόντιο πτερύγιο στην θέση πτήσης - Δεξιά: το οριζόντιο πτερύγιο στην θέση dethermalizer
1. λάστιχο, 2. νήμα, 3. σωληνάκι-οδηγός
Το οριζόντιο πτερύγιο της ουράς αρθρώνεται έτσι ώστε να μπορεί να περιστραφεί γύρω από το χείλος προσβολής του. Με την βοήθεια μικρών λάστιχων, που ξεκινούν από την άτρακτο το πηδάλιο έχει την τάση να ανασηκωθεί και να έρθει το χείλος εκφυγής του σε γωνία 45 μοιρών. Η γωνία είναι κρίσιμη, συνήθως υπάρχει ένα νήμα ή άλλη κατασκευή που την περιορίζει στις 45 μοίρες αν και σε μερικούς τύπους μοντέλων η γωνία είναι λίγο διαφορετική.

Την προκαθορισμένη στιγμή ο μηχανισμός που υπάρχει στο μοντέλο ελευθερώνει το πηδάλιο και κάτω από την έλξη των λάστιχων το πτερύγιο ανασηκώνεται στη γωνία των 45 μοιρών. Το μοντέλο χάνει την πτητική του ικανότητα και επιστρέφει στην γη σαν αλεξίπτωτο (συνήθως χωρίς να πάθει ζημιά).

Οταν τα θερμικά είναι πολύ ισχυρά, το ανασήκωμα της ουράς δεν είναι αρκετό για να κατέβει το μοντέλο. Σ' αυτές τις περιπτώσεις προτιμούν τον πλήρη αποχωρισμό φτερού και ατράκτου, τα οποία κατεβαίνουν χωρισμένα μεν, αλλά ενωμένα με ένα νήμα περίπου ενός μέτρου, αφ' ενός για να μην απομακρυνθεί (να μη χαθεί) το φτερό, και αφ' ετέρου για να επιβραδύνει την πτώση της ατράκτου.

Υπάρχουν δύο προσεγγίσεις στην εγκατάσταση του dethermalizer: ο χρονοδιακόπτης και το φυτίλι.

Ο μηχανικός χρονοδιακόπτης

Ο μηχανικός χρονοδιακόπτης στερεώνεται στην μύτη του ανεμόπτερου, και μέσω μιάς κλωστής έλκει και ακινητοποιεί το χείλος εκφυγής του οριζόντιου πτερύγιου στην βάση του (στην γωνία πτήσης). Κουρδίζεται έως την ένδειξη του χρόνου που θέλουμε, και τίθεται σε λειτουργία την στιγμή της απογείωσης. Οταν περιστραφεί ο δίσκος, και η σχισμή έρθει επάνω από το σύρμα/μοχλό, αυτός ελευθερώνεται και αντίστοιχα ελευθερώνεται και το χείλος εκφυγής του πηδάλιου.

Μηχανικός χρονοδιακόπτης τοποθετημένος στο μπροστινό μέρος ενός ανεμόπτερου.

Μηχανικός χρονοδιακόπτης τοποθετημένος στο πλαϊνό του πυλώνα του λαστιχοκίνητου Saturn.

Λεπτομέρεια: πως ενώνεται η κλωστή με το λάστιχο. Σε κάθε περίπτωση η κλωστή οδηγείται στο κάτω μέρος της ατράκτου με σωληνάκια, και πιάνει το χείλος εκφυγής του οριζόντιου σταθερού.

 

Το φυτίλι

Υποκατάστατο του μηχανικού χρονοδιακόπτη είναι το φυτίλι. Το φυτίλι συνήθως βρίσκεται στην ουρά πίσω και κάτω από το χείλος εκφυγής του οριζόντιου πτερύγιου. Η άρθρωση του τελευταίου γίνεται όπως προαναφέρθηκε αλλά για να καθίσει στην θέση του εφαρμόζουμε στο χείλος εκφυγής του ένα άλλο λαστιχάκι. Ανάμεσα από το λαστιχάκι αυτό περνάμε ένα κορδονέτο/φυτίλι το οποίο ανάβουμε πριν την απογείωση. Οταν το μέτωπο της καύσης του φυτιλιού ακουμπήσει το λάστιχο, αυτό σπάει και ελευθερώνεται το πηδάλιο. Ανάλογα με το μήκος του φυτιλιού (2-3 εκατοστά) προσδιορίζεται και ο επιθυμητός χρόνος πτήσης.

Φυτίλι

Η παρουσία καιόμενου υλικού είναι επικίνδυνη για πρόκληση πυρκαϊάς. Αν την ώρα που το μοντέλο προσγειώνεται (μακρυά μας, σε πεδίο που δεν γνωρίζουμε) το φυτίλι εξακολουθεί να είναι αναμένο, υπάρχει κίνδυνος να πιάσουν φωτιά τα ξερά χόρτα. Η πρώτη προσέγγιση για την μείωση του κινδύνου είναι να τοποθετείται το φυτίλι μέσα σε ένα σωληνάκι αλουμίνιου, το οποίο προστατεύει.

Η άλλη λύση είναι το όλο σύστημα λάστιχο/φυτίλι/σωλήνας να τοποθετείται περίπου στην περιοχή του πυλώνα του φτερού στο επάνω μέρος της ατράκτου (οπότε μειώνεται η πιθανότητα επαφής με ξερά χόρτα), και ο έλεγχος της ουράς γίνεται με νήμα όπως στον μηχανικό χρονοδιακόπτη.

Σε περιοχές που αναμένονται πολύ ισχυρά θερμικά, η απλή εκτροπή του stabilizer στις 45 μοίρες δεν επαρκεί για να κατεβάσει το μοντέλο. Σ'αυτές τις περιπτώσεις το dethermalizer (στο σχήμα με φυτίλι), απασφαλίζει όλο το φτερό από την άτρακτο, που κατεβαίνει πρώτη, σέρνοντας το φτερό πίσω της ενωμένο με ένα νήμα.

ΔΕΝ ΣΥΝΙΣΤΟΥΜΕ ΤΗΝ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΦΥΤΙΛΙΟΥ ΓΙΑ DETHERMALIZER ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ - ΚΙΝΔΥΝΟΣ ΠΥΡΚΑΪΑΣ

 

Περιορισμός του χρόνου λειτουργίας του κινητήρα

Στα μηχανοκίνητα μοντέλα ελεύθερης πτήσης ο χρόνος λειτουργίας του κινητήρα πρέπει να είναι μικρός, για να μην απομακρυνθούν πολύ. Στις αγωνιστικές κατηγορίες, ο χρόνος περιορίζεται σε 7-10 δευτερόλεπτα γιατί η ισχύς τους είναι πολύ μεγάλη, και πρέπει να υπάρχει ισορροπία στον συναγωνισμό.

Για να σταματήσει να λειτουργεί ο κινητήρας στην πτήση, πρέπει είτε να διακοπεί η τροφοδοσία του με καύσιμο, είτε να του παρασχεθεί πολύ καύσιμο για να μπουκώσει.

Στην πρώτη περίπτωση χρησιμοποιείται ένας ειδικός χρονοδιακόπτης, ο οποίος έχει ειδική βαλβίδα η οποία παρεμβάλεται στο σωληνάκι τροφοδοσίας.Η βαλβίδα αυτή είναι ανοικτή πριν την απογείωση για να ξεκινήσει και να ρυθμιστεί ο κινητήρας. Την στιγμή της απογείωσης ενεργοποιείται ο χρονοδιακόπτης, και μετά από λίγο, την προκαθορισμένη στιγμή κλείνει η βαλβίδα και διακόπτεται η τροφοδοσία. Ο κινητήρας σβήνει σε μερικά δευτερόλεπτα.
Ομως στα αγωνιστικά μοντέλα ο χρόνος λειτουργίας λήγει με την ακινητοποίηση της έλικας. Αν εφαρμοστεί ο προηγούμενος τρόπος, ο κινητήρας δεν σβήνει ακαριαία, και αν ξεπεραστεί ο "χρόνος λειτουργίας" του έστω και για δέκατα του δευτερόλεπτου, η πτήση ακυρώνεται.

Για να σιγουρέψουν την ακαριαία διακοπή της λειτουργίας, ρίχνουν στο καρμπυρατέρ πολύ καύσιμο για να μπουκώσει ο κινητήρας και να σταματήσει να γυρίζει από υδραυλικό μπλοκάρισμα.

Αυτό επιτυγχάνεται με ένα διαφορετικό χρονοδιακόπτη από τον οποίο περνάει ένα δεύτερο σωληνάκι, που καταλήγει ακριβώς στην εισαγωγή του χωνιού του καρμπυρατέρ. Ο χρονοδιακόπτης κρατάει την δεύτερη αυτή παροχή κλειστή, και την ανοίγει την προκαθορισμένη στιγμή. Επειδή όλοι οι αγωνιστιοί κινητήρες στέλνουν πίεση από το κάρτερ στην δεξαμενή, το καύσιμο θα κινηθεί με μεγάλη ταχύτητα και θα πνίξει άμεσα τον κινητήρα. Για περισσότερη σιγουριά, ο χρονοδιακόπτης απασφαλίζει ένα μεταλλικό πείρο, που μετατοπίζεται και περνάει ανάμεσα από τα φύλλα της έλικας.

Σύνθετοι χρονοδιακόπτες

Στα αγωνιστικά μηχανοκίνητα μοντέλα ελεύθερης πτήσης (F1C, F1J, κ.λ.π.) η φάση της ανόδου γίνεται με πολύ μεγάλη ταχύτητα και σε κατακόρυφη θέση, ενώ η ολίσθηση με σχετικά μικρότερη και σε οριζόντια θέση. Δεν είναι δυνατόν να τριμαριστεί το μοντέλο από το έδαφος για να καλύψει και τις δύο αυτές φάσεις. Ετσι με την βοήθεια και πάλι του χρονοδιακόπτη, κανονίζουν να εκτρέπονται οι αεροδυναμικές επιφάνειες της ουράς στις κατάλληλες γωνίες.

Πρόσθετο πρόβλημα που λύνεται και αυτό με την αντίστοιχη μετακίνηση του πηδάλιου διεύθυνσης και του οριζόντιου σταθερού , είναι αυτό της μετάπτωσης (transition phase) από την κατακόρυφη άνοδο στην οριζόντια ολίσθηση.

  • Στα 6,5 δευτερόλεπτα, ενεργοποιείται το σβήσιμο του κινητήρα.
  • Στα 6,9 δευτερόλεπτα το πηδάλιο διεύθυσης εκτρέπεται σε μία πλευρά, και ταυτόχρονα το οριζόντιο πτερύγιο αυξάνει ελαφρά την γωνία του (σαν να δίνουμε λίγο down με την τηλεκατεύθυνση) οπότε το μοντέλο στρίβει και κατεβάζει την μύτη.
  • Στα 8,3 δευτερόλεπτα το πηδάλιο διεύθυνσης έρχεται στην θέση ολίσθησης, και το πτερύγιο μειώνει την γωνία του (σαν να δίναμε up με την τηλεκατεύθυνση) στην θέση της ολίσθησης.

Είναι προφανές ότι για να γίνουν όλα αυτά και μάλιστα με ακρίβεια υποδιαίρεσης του δευτερόλεπτου, χρειάζεται ένας σύνθετος χρονοδιακόπτης. Χρησιμοποιούνται χρονοδιακόπτες είτε καθαρά μηχανικοί, είτε ηλεκτρονικοί/μηχανικοί.

Ελεγχος της εκτροπής/στροφής του ανεμόπτερου στην φάση της ρυμούλκησης

Για να κρατηθεί ένα ανεμόπτερο στο θερμικό, ρυθμίζουμε το πηδάλιο διεύθυνσης να εκτελεί στροφές. Πώς όμως μπορούμε ταυτόχρονα να το ρυμουλκήσουμε χωρίς εκτροπές;

Αυτό το αναλαμβάνει ο μηχανισμός αυτόματης μετακίνησης του πηδάλιου διεύθυνσης (autorudder).

Ενα ψιλό λαστιχάκι (# 1 στο σχήμα) έλκει το πηδάλιο προς την μεριά της επιθυμητής στροφής για την ολίσθηση. Από την αντίθετη πλευρά το πηδάλιο είναι ενωμένο με μια κλωστή που στην διάρκεια της ρυμούλκησης είναι τραβηγμένη και αγκιστρωμένη στην άκρη του γάντζου (ή αλλού). Το μήκος της κλωστής είναι όχο χρειάζεται για να υπερνικάει την έλξη του λάστιχου και να κρατάει το πηδάλιο ευθυγραμισμένο. Την στιγμή της απαγκίστρωσης απασφαλίζεται η κλωστή και το πηδάλιο έλκεται από το λαστιχάκι και παίρνει την θέση ολίσθησης/στροφής.

Σύνθετοι γάντζοι ρυμούλκησης

Στην αγωνιστική κατηγορία ανεμποπτέρων F1A (και σπανιώτερα στην F1H), η τακτική της ρυμούλκησης είναι πολύπλοκη. Ο στόχος είναι να κρατηθεί το ανεμόπτερο στην άκρη του νήματος ρυμούλκησης έως ότου διαπιστωθεί από την ένταση του νήματος ότι έχει μπεί σε θερμικό, οπότε και μόνον τότε, συμφέρει να απαγκιστρωθεί. Για να επιτευχθεί κάτι τέτοιο, ο γάντζος ρυμούλκησης που εφαρμόζεται στο σκάφος είναι σύνθετος, με ελατήρια και μοχλούς.

Στον γάντζο είναι συνδεδεμένο το πηδάλιο διεύθυνσης, το οποίο αλλάζει γωνία εκτροπής ανάλογα με το πόση είναι η τάση του νήματος ρυμούλκησης,

Ανάλογα με τάση του νήματος ο γάντζος παίρνει τρείς θέσεις.

  1. θέση ευθυγράμμισης (ασφαλισμένος)
  2. θέση στροφής (ασφαλισμένος)
  3. θέση απαγκίστρωσης - πηδάλιο ευθυγραμμισμένο (απασφαλισμένος)
Mετά την απαγκίστρωση

4. τελική θέση - πηδάλιο στριμμένο

Την τάση του νήματος ελέγχει ο ρυμουλκός τρέχοντας προς τα εμπρός, προς το πλάϊ, προς τα πίσω, ενώ ταυτόχρονα μαζεύει ή αφήνει το νήμα.

Ο ρυμουλκός τρέχει κατ' αρχή και ανεβάζει το ανεμόπτερο σε κάποιο ύψος, όχι απαραίτητα στο maximum που επιτρέπει το μήκος του νήματος.

Mε συνδυασμούς της μετακίνησής του και του χειρισμού του μήκους του νήματος (που τυλίγει ή ξετυλίγει),οδηγεί το ανεμόπτερο να καλύψει μεγάλη περιοχή στο γήπεδο, έως ότου νοιώσει ότι η τάση γίνεται πολύ μεγάλη, σημάδι ότι έχει μπεί μέσα σε θερμικό.

Τότε ελευθερώνει όλο το μήκος του νήματος (χωρίς όμως να αφήσει την λαβή) και αρχίζει να τρέχει κόντρα στον άνεμο, οπότε το ανεμόπτερο επιταχύνει ενώ ταυτόχρονα ο γάντζος τραβιέται και απασφαλίζει τον κρίκο, που με ένα στιγμιαίο χαλάρωμα του νήματος γλυστράει και πέφτει.

Με την άφεση του κρίκου, ενεργοποιείται ο χρονοδιακόπτης που θα ενεργοποιήσει μετά από τρία λεπτά το dethermalizer, αλλά που έχει και άλλη μία αποστολή.

Μετά την άφεση το ανεμόπτερο συνεχίζει μία γρήγορη ανοδική τροχιά. Για να επανέλθει στην "οριζόντια" θέση ολίσθησης, χωρίς να στολάρει, ο χρονοδιακόπτης αλλάζει ελάχιστα την γωνία του οριζόντιου σταθερού, όπως περιγράψαμε στα μηχανοκίνητα. Η άφεση αυτή, με την οποία το ανεμόπτερο κερδίζει ύψος περισσότερο από ότι αντιστοιχεί στο μήκος του νήματος, λέγεται "απογείωση καταπέλτη" (catapult launch).

[ εισαγωγή στην "ελεύθερη πτήση"]
[ η έλικα των λαστιχοκίνητων ]
[ το λάστιχο Α΄μέρος ] - [ το λάστιχο Β'μέρος ]
[ μοτέρ πεπιεσμένου αερίου ]

 


Πρώτη σελίδα/Home Περιεχόμενα