Pyrstö pilaa lentokoneen - jätä se siis pois

Esimerkki konstruktiosta, jota ei ole pilattu pyrstöllä
Esimerkki konstruktiosta, jota ei ole pilattu pyrstöllä

Yleisesti tunnettu tosiasiahan on, että virtauksessa olevan kappaleen vastus on ainakin jollakin vähemmän ilmeisellä tavalla verrannollinen pinta-alaan. Silti vielä nykyäänkin useimmissa lentokoneissa raahataan mukana sinänsä tarpeetonta pyrstöä, mikä ilmiselvästi kuluttaa turhaan polttoainetta tai pienentää huippunopeutta. Koska sopivaa konseptia ei ollut nelipaikkaisena experimentalina valmiina, oli sellaisen suunnittelulle ilmeinen tarve. Lähtökohtana oli suunnitella kone, jolla pääsisi järkevällä nopeudella maantieruuhkien yläpuolella Kuusamoon ja takaisin riittävän varustuksen kera. Lähtien aeromystiikan perusteista ja ohjaajansa fyysisistä mitoista liikkeelle kolmitahokuvan mukainen konsepti syntyikin.

Kolmitahokuva konseptista
Kolmitahokuva konseptista

Sen aerodynaamiikka optimoitiin matkalentotilanteeseen säätäen ohjaamon kohouman muodolla pituusmomentti kohdalleen myös lähestymistilanteessa. Wingletit split-flap -tyyppisine peräsimiin lisättiin, mikäli jostakin syystä jouduttaisiin tekemään laskuja sivutuuleen. Profiileiksi kehiteltiin laminaarisellaiset joutuisan matkanteon varmistamisesksi.

Painekerroinjakauma yhden asteen kohtauskulmalla
Painekerroinjakauma yhden asteen kohtauskulmalla

Kun aeromystiikka oli hiottu haluttuun tilaansa, paneuduttiin vihdoin komposiittirakenteen mitoituksen saloihin. Kantava rakenne suunniteltiin hiilikuituiseksi, vääntökoteloiden kerroslevyn varmistaessa lommahduksen keston. Mitoituskriteerinä käytettiin autuaaksi tekevää FAR-23 normistoa.

Päärakenteen venymät suunnittelun rajakuormalla
Päärakenteen venymät suunnittelun rajakuormalla

Kun haluttu konsepti oli suunniteltu ainakin teoriassa halutut suoritusarvot tuottavaksi, tultiin siihen ikävään tilanteeseen, missä olisi kaivattu paljon rahaa ja ehkä vieläkin enemmän aikaa. Koska kumpaakin oli vähänlaisesti, pienennettiin rakennettavaa konetta RC-lennokin tasolle, jotta koko aeromystisestä näppiharjoituksesta jäisi edes jokin todiste. Huippunopeudesta ei tietenkään oltu valmiita tinkimään, minkä vuoksi voimanlähteeksi valikoitui 8 kg työntävä Wrenin suihkumoottori.

Lennokkiin valittu suihkumoottori ja sen massavirran mittaus
Lennokkiin valittu suihkumoottori ja sen massavirran mittaus

Itse lennokki tehtiin luonnollisesti moottorin ympärille. Koska tarkoituksena oli ainoastaan aerodynamiikan toiminnan osoittaminen, ei koneen viimeistelyn kanssa jääty hienostelemaan. Järjestelmät kiinnitettiin (usein uretaanilla) mahdollisimman pitkälle jo ennen rungon ylä- ja alapuoliskojen liittämistä yläpintaan. Tällä vältettiin pällin leviämistä pienistä luukuista operoitaessa. Kiinni väkästeltyä kamaa olivat mm.
-Sisäänvedettävät vaimennetut laskutelineet
-Mikrokontrolleriohjattu (PIC16F877) telineluukkujen, -aktuaattorien ja -lukkojen automatiikka
-Lämpösuojat pakoaukon ja moottorin ympärille
-Alkuvaiheessa kiinteät polttoainetankit, jotka myöhemmin vaihdettiin ilmattomiin pussisäiliöihin
-Moottorin vaatimat järjestelmät
-n. kpl servoja erilaisiin asioihin
-Loppuvaiheessa iso kasa kupariteippiä ja ferriittiä RF-häiriöiden tappamiseksi.

Rungon yläpuoli varustelun eri vaiheissa Rungon yläpuoli varustelun eri vaiheissa
Rungon yläpuoli varustelun eri vaiheissa

Viimein tuloksena oli kohtalaisen menevän näköinen vempele ilman sitä turhaa pyrstöä. Kärkiväliä vehkeelle tuli hieman yli 2 metriä ja massaa noin 9 kg.

Lennokki rullauskokeissa
Lennokki rullauskokeissa

Ilmaan kone työnnettiin vihdoin ja viimein erinäisten radiohäiriöiden korjaamisen jälkeen. Se kunnioitti aerodynamiikan teoriaa ja oli käytökseltään nöyrä ja jouhea. Maassa kovaääninen moottori tuotti ilmassa Fougamaisen vihellyksen yli kulkiessaan.

Kone ylilennolla
Kone ylilennolla

Ohessa pari videota
[Suihkumoottorin käyttöä (WMV 1.28MB)]
[Rullausta (WMV 1.07MB)]
[Lento (WMV 1.72MB)]

Toistaiseksi kone on selvinnyt koelennoista hyvin ja on ehjänä maassa odottamassa suoritusarvokokeiden järjestelyjä.

Projektistaan raportoi säätäjä Jarkko

Alkuun Takaisin projekteihin Säätäjien kotisivulle


Päivitetty 10.12.2007 © Jäykät Säätäjät ry 2007