Po dość absorbujących analizach prowadzących do stworzenia koncepcji JEDNOOSOBOWYCH MIKROSAMOLOTÓW Pchełka oraz Pchełka + (omówionych przeze mnie w oddzielnym artykule), możliwych zaś do wytworzenia w oparciu o gros oprzyrządowania samolotu I-014 Kermit, przystąpiłem wreszcie do przerwanych prac nad tym ostatnim.
Owocem ostatnich poczynań są nie tylko widoczne na zdjęciu KLAPY, LOTKI oraz DWUKOŁOWE WÓZKI WYCHYLNE podwozia głównego, ale również stosowne foremniki czy szablony niezbędne do ich sporządzenia. Rozważania moje pozwolę sobie przedstawić zgodnie z chronologią, zacznę więc od KLAP i LOTEK, wykonanych za jednym zamachem (po parze na skrzydło) na wspólnym oprzyrządowaniu. Obydwa elementy cechuje możliwie daleko idąca prostota i względna identyczność, gdyż w zasadzie różnią się one jedynie rozpiętością oraz miejscem mocowania okuć dźwigni napędowych. Takie podejście do pracy sprawiło, że zdecydowałem się na zastosowanie bezszczelinowych KLAP ZWYKŁYCH nie tylko prostych ale i przewidywalnych w działaniu, co jest bardzo ważne gdy wziąć pod uwagę moje skromne zaplecze badawcze. Inną zaletą konstrukcji istotną tym razem dla przypadku lotek jest łatwość uzyskania ZWICHRZENIA AERODYNAMICZNEGO powierzchni sterowych, możliwa do przeprowadzenia przez stosowne podcięcie ich krawędzi spływu przy końcówce skrzydła, i to bez przerwania wytrzymałościowej ciągłości obwodu struktury (poddanej prócz gięcia także i skręcaniu). Zwichrzenie takie ma na celu dodatkową poprawę właściwości płatowca w krążeniu i przy przeciągnięciu, które zresztą i tak powinny być mocno zadowalające z uwagi na zastosowany w Kermicie, PROSTOKĄTNY OBRYS PŁATA (początek oderwania strug powietrza dla takiego płata, zachodzący podczas lotu na kątach krytycznych, występuje najpierw na partii centralnej, co chroni samolot przed dotkliwym przepadaniem w bok ).
Prosta technologicznie konstrukcja klap i lotek posiada jednak też pewną przypadłość związaną mianowicie z tym, że ich środki ciężkości leżą za osią obrotu (z tyłu), co wywołuje niekorzystny wzrost obciążeń serwomechanizmów w przypadkach brutalnych przyziemień oraz potęguje ryzyko wystąpienia zjawiska FLATTERU POWIERZCHNI STEROWEJ (flatter lotkowy), przeto chcąc temu zapobiec zdecydowałem się na ewentualne zastosowanie MAS WYWAŻAJĄCYCH. Jak wiadomo flatter powierzchni sterowych jest flatterem występującym najczęściej, przy czym zwykle nie ma on charakteru katastrofalnego. Aby mu zapobiec stosuje się (oprócz zapewnienia możliwie wysokiej sztywności układów sterowania, naturalnych zresztą dla Kermita) odpowiednie wyważenie sterów, przy czym istotny jest tutaj właściwy rozkład mas wyważających dokonany względem rozpiętości. Rozwiązanie tego zagadnienia sprowadza się zatem zazwyczaj do takiego rozłożenia mas wyważających wzdłuż krawędzi natarcia powierzchni sterowej aby stopień wyważenia (lub niewyważenia, w tym także ewentualnego przekompensowania) każdego z przekrojów wypadł jednakowy co niekiedy bywa mocno kłopotliwe (zwłaszcza konstrukcyjnie) Istnieje jednak także inny sposób, możliwy do zastosowania w przypadku w przypadku gdy dana powierzchnia sterowa jest bardzo sztywna na skręcanie, a polegający mianowicie na tym, że masę wyważającą umieszcza się na zewnętrznej końcówce powierzchni sterowej, przy czym owocuje to również redukcją ciężaru (większe ramię dźwigni) Zwarzywszy na konstrukcję lotek prototypu samolotu Kermit już zawczasu zdecydowałem się na przyjęcie tego rozwiązania, o ile tylko stosowanie mas wyważających będzie w ogóle konieczne.
* * *
Patrząc na DWUKOŁOWE WÓZKI WYCHYLNE podwozia głównego samolotu Kermit (zamieszczone na wspólnej fotografii oraz na rysunkach) widzimy nie tylko ozdobne osłony w kształcie żabich łapek, ale również ich element nośny, a zatem CEOWNIK wespół ze śrubami spełniającymi rolę osi poszczególnych kół i całego wózka. Ten na pozór trywialny element, oprócz swej wiodącej roli tj. połączenia obydwu kół oraz zapewnienia stosownych wychyleń wózka w płaszczyźnie równoległej do boku płatowca, spełnia jednak także inną, dosyć nowatorską funkcję, którą szczegółowo omówię obecnie. Otóż, pod działaniem pionowych sił reakcji jakie to zachodzą od kontaktu ogumienia z gruntem (szczególnie znaczących w trakcie lądowania), odpowiednio umiejscowione koła samolotu, działając na konstrukcję ceownika wózka, wywołują jego skręcanie do wewnątrz goleni, a więc tak że dolne partie kół zbliżają się płaszczyzny symetrii całego płatowca, górne oddalają. Jak łatwo sobie wyobrazić opracowane przeze mnie rozwiązanie przeciwdziała znanemu zjawisku zdzierania opony z felgi, typowemu dla zastosowania goleni sprężystej, poprzez poprzeczne obracanie kół przeciwne do ich poprzecznego obrotu wywoływanego ugięciem goleni
Na koniec tej części rozważań pragnąłbym jeszcze zaznaczyć, że od przedstawionego wyżej rozwiązania jest blisko do kolejnej, być może nawet bardziej wartościowej innowacji, a mianowicie do zastosowania elementu podobnego do naszego ceownika, umiejscowionego jednak poziomo (nie w pionie). Element takowy nie tylko, że skręcałby się w odpowiedni sposób ale i wydatnie odkształcał od gięcia, zwiększając istotnie skok amortyzacji! Taki rodzaj podwozia pozwoliłem sobie nazwać PODWOZIEM KRZYŻOWYM. Podwozie takowe mogłoby być stosowane wówczas gdyby zależało nam np. na tym by nie miało ono znacznego rozstawu
* * *
samolot bezzałogowy I-014 Kermit
PODSTAWOWE DANE (dotyczą wersji z największą gondolą):
-rozpiętość: 5 [m];
-powierzchnia nośna: 2,5 [m˛];
-masa całkowita: 90 [kg];
-masa płatna (udźwig): 30 [kg].
SZACOWANE OSIĄGI (wg projektu wstępnego, dla płatowca jw.):
-prędkość maksymalna: 156 [km/h];
-prędkość minimalna (bez mechanizacji): 67 [km/h];
-prędkość wznoszenia: 6,3 [m/s];
-czas lotu: 5 h.
* * *
WIĘCEJ INFORMACJI DOSTĘPNYCH NA STRONIE INTERNETOWEJ AUTORA PROJEKTU:
Kuźnica Techniki Aeronautycznej i Kompozytowej DRACO
https://sites.google.com/view/kuznica-draco
OSOBY ZAINTERESOWANE WSPARCIEM KONSTRUKTORA W SAMOTNEJ BUDOWIE SAMOLOTU BEZZAŁOGOWEGO I-014 KERMIT PROSZONE SĄ O DOKONYWANIE WPŁAT NA PORTALU CROWDFUNDINGOWYM Zrzutka.pl, POD LINKIEM:
https://zrzutka.pl/samolot-bezzalogowy-i-014-kermit-zbiorka-na-dokonczenie-samotnej-budowy
ISTNIEJE TEŻ MOŻLIWOŚĆ NABYCIA KSIĄŻKI-CEGIEŁKI NA PORTALU AUKCYJNYM Allegro. LINK DO AUKCJI PONIŻEJ:
https://allegro.pl/projektowanie-samolotow-ksiazka-cegielka-i7657241043.html
Źródło informacji i grafiki: Michał Imiołek
