Den här byggtråden kommer att handla om att beräkna, konstruera och bygga en helt egen modell, alltså inte en kopia av ett existerande plan. Om du skulle vilja ha en egen modell, som ingen annan har, och som uppfyller dina önskemål, så lägg ett blankt papper på bordet och börja skissa. Beräkningar och annat som följer i denna tråd är allmängiltiga för alla plan med motor fram och roder bak. Använd mina beräkningar men sätt in dina egna data.
Sedan jag för många år sedan fick uppleva på en flyguppvisning att en Mustang mullrade förbi över mig efter start och fick lungorna att vibrera av ljudet så har Mustangen varit ett favoritplan. Den har en vacker form, och den utstrålar den kraft den har! Så jag tänkte att min modell skulle få lite Mustang-stuk, men inte vara en kopia. Mustangen var det första industriellt byggda planet som fick vingar gjorda för laminär strömning. En sådan vinge är tjockast ungefär mitt på vingen eller kanske lite bakom mitten, jag vet inte. Den gjorde över 700 km/tim. Eftersom min kanske kommer upp i max 150 km/tim så nöjer jag mig med en vanlig semisymmetrisk vingprofil.
Jag vill ha ett lågvingat plan, stabilt i luften eller möjligen neutralt, men det får inte vara instabilt. Med stabilt menar jag att om planet ligger i planflykt och man ger en pytteliten knuff på höjdspaken så planet kommer i en pytteliten dykning så ökar det farten en aning. Då får vingen en aning mer lyftkraft och lyfter upp planet till planflykt igen. Samma sak med en liten knuff på skev-spaken så planet ligger snett, då skall planet återgå till planflykt. Med neutral menar jag att planet skall behålla sitt läge när spakarna släpps. En mittvingad modell med symmetrisk profil vill jag ha neutral, men en lågvingad vill jag helst ha åt det stabila hållet.
Hur stort plan skall jag bygga? Jag har en 55 ccm motor liggande på hyllan, så planet får bli omkr 2,2 m. Balsaflak och lister man hittar i butiken är normalt 1000 mm långa, så varje vinge får bli 1000 mm, och med 200 mm bred kropp så får jag spv 2,2 m
Det är med vingen man flyger så den är viktigaste detaljen, så den börjar jag med. Min kravlista är:
Besvärlig kravlista, men så vill jag ha det.
Nu har jag bestämt mig för vilken typ och hur stort så får jag ge mig i kast med beräkningar.
Vinge
Om bredden görs 530 i roten och 310 i spetsen så är medelkordan omkr 420, då får jag spv/bredd = 5,2. Ett normalt riktvärde är 5-6. Så det blir bra. Ett snabbt plan har korta och breda vingar, långsamt plan har längre smala vingar. En seglare har ju extremt långa vingar. Orsaken är att luft går runt vingspetsen från övertryck på undersidan till undertryck på ovansidan så att bärkraft förloras. Långa vingar ger lägre procentuell förlust, superviktigt för seglare. Snabbgående flyg vill minska luftmotståndet med kortare vingar.
Jag väljer vingprofil för vingroten NACA 2415 och för vingspetsen NACA 2412 som är en relativt tunnare profil.
Här kommer mina första två frågor till någon som kan mer än jag.
Stabbe
Jag har börjat bygga stabben för att under tiden fundera över hur jag skall göra vingen och vingbalken (motsvarande vingröret).
Vingens nettoyta = 80 dm² och bruttoyta (med mellanliggande kropp) = 90 dm²
Stabbens nettoyta skall vara ca 20% av vingens bruttoyta, dvs 20% x 90 = 18 dm².
Stabbens spv/korda skall vara mindre än vingens 4,4 säg 4,2
Spv/korda = 4,2
Spv x korda = 18 vilket ger korda = 2 dm och spv = 8,7 dm
Tjockleken skall vara 6 – 10% säg 16 mm vilket är för tunt för att placera höjdservon i stabben, så jag placerar dem i kroppen med stötstänger till höjdrodren.
Stabben är konventionellt byggd, men robust. Nosen och balkarna som gångjärnen skall sitta i är 3 mm balsalister ihoplimmade med kolfibertrådar emellan, blir mycket styvt.
Jag har funderat över roderfladder eftersom jag inte vill ha rodren gå fram vid sidan om stabben som är den vanliga lösningen för modeller. Alla roder har en kritisk hastighet när fladder uppstår, orsakat av att rodrets tp ligger bakom gångleden. Det gäller att konstruera så att fladder inte uppstår, så att rodrets kritiska hastighet ligger klart över den hastighet planet kommer att uppnå i dykning. Det vanliga sättet är att flytta fram rodrets tp mot gångleden genom att låta en del av rodret gå fram vid sidan av stabben resp fenan. Den metod jag kan använda är att låta en del av rodret gå in i stabben resp fenan. Det bryter dock den långa och styva listen som gångjärnen sitter i. Jag får fundera ett tag till.
Vingen
Med profilen NACA 2415 i roten och en annan profil NACA 2412 i spetsen så kan jag inte plotta ut alla spryglar däremellan. Detta är något jag har grunnat över, hur gör man? Så här gjorde jag till slut efter funderingar.
Jag plottade ut alla spryglar enligt NACA 2415 utom sprygeln i vingspetsen, den plottade jag ut enl NACA 2412. Sågade ut med marginal ur lättplywood. Rot- och spetssprygeln slipade jag till korrekt slutlig form.
Borrade 2 st hål diam 8 genom hela högen, trädde upp ena vingens spryglar på 2 st 8 mm stålstänger med rätt avstånd mellan spryglarna. Låste fast stängerna på klossar som var fastlimmade på en skiva enl bild. Alla spryglar satt nu fast ordentligt stadigt på rätt plats. Limmade fast slippapper på en 1 m lång stav, men de yttersta bitarna slippapper satte jag fast bakvända, de spryglarna hade rätt form och skulle inte slipas.
När nu slip-staven lades över alla spryglarna så låg inte slippapper mot ytterspryglarna men mot de andra inre spryglarna. Ytterspryglarna bara guidade slipningen av de andra. Så var det bara att slipa tills alla spryglarna fått sin rätta form. Jag trodde att lättplywood var lättslipad balsaplywood, men så var det inte alls. Det var väldigt svårslipat, det nötte ut slippapperet ganska fort. I alla fall, nu har jag spryglar som har rätt form från rotsprygeln av en form till toppsprygeln av en annan form.
Sedan jag för många år sedan fick uppleva på en flyguppvisning att en Mustang mullrade förbi över mig efter start och fick lungorna att vibrera av ljudet så har Mustangen varit ett favoritplan. Den har en vacker form, och den utstrålar den kraft den har! Så jag tänkte att min modell skulle få lite Mustang-stuk, men inte vara en kopia. Mustangen var det första industriellt byggda planet som fick vingar gjorda för laminär strömning. En sådan vinge är tjockast ungefär mitt på vingen eller kanske lite bakom mitten, jag vet inte. Den gjorde över 700 km/tim. Eftersom min kanske kommer upp i max 150 km/tim så nöjer jag mig med en vanlig semisymmetrisk vingprofil.
Jag vill ha ett lågvingat plan, stabilt i luften eller möjligen neutralt, men det får inte vara instabilt. Med stabilt menar jag att om planet ligger i planflykt och man ger en pytteliten knuff på höjdspaken så planet kommer i en pytteliten dykning så ökar det farten en aning. Då får vingen en aning mer lyftkraft och lyfter upp planet till planflykt igen. Samma sak med en liten knuff på skev-spaken så planet ligger snett, då skall planet återgå till planflykt. Med neutral menar jag att planet skall behålla sitt läge när spakarna släpps. En mittvingad modell med symmetrisk profil vill jag ha neutral, men en lågvingad vill jag helst ha åt det stabila hållet.
Hur stort plan skall jag bygga? Jag har en 55 ccm motor liggande på hyllan, så planet får bli omkr 2,2 m. Balsaflak och lister man hittar i butiken är normalt 1000 mm långa, så varje vinge får bli 1000 mm, och med 200 mm bred kropp så får jag spv 2,2 m
Det är med vingen man flyger så den är viktigaste detaljen, så den börjar jag med. Min kravlista är:
- Avsmalnande vinge
- Semisymmetrisk profil med relativt tunnare vingspetsprofil än rotprofil, t.ex. rottjockleken 80/530= 15% och spetsen 40/310= 13 %. Om modellen skall flygas inverterat skall man ju inte skränka vingen, för då stallar garanterat spetsen före roten i inverterat läge, och det är ju just för att förhindra detta i normalläge man skränker en vinge. Istället gör man spetsen relativt tunnare för att spetsen skall stalla senare än roten. Så jag tar en NACA-profil för rotsprygeln och en tunnare NACA-profil för spetsen, och alla däremellan slipas in.
- Skevroder endast yttre halvan av vingen, ingen mening med längre skev. Gångled av typen halv stav i halvt rör, alltså ingen vallgrav längs skevrodret som stör luftflödet.
- Infällbart ställ skall inte vara typ en pinne, som lätt bockas eller bryts, utan stabilt ställ liknande ett fast ställ. Benen måste vinklas framåt så att hjulen i backen hamnar framför vingens framkant, helst 25 mm framför, så att planet inte står på nosen. Luckor måste täcka hela stället så att hela vingens undersida blir slät.
- Vingen i V-form för stabil planflykt vilket medför vinklat vingrör, säg 4,5° V-form.
Besvärlig kravlista, men så vill jag ha det.
Nu har jag bestämt mig för vilken typ och hur stort så får jag ge mig i kast med beräkningar.
Vinge
Om bredden görs 530 i roten och 310 i spetsen så är medelkordan omkr 420, då får jag spv/bredd = 5,2. Ett normalt riktvärde är 5-6. Så det blir bra. Ett snabbt plan har korta och breda vingar, långsamt plan har längre smala vingar. En seglare har ju extremt långa vingar. Orsaken är att luft går runt vingspetsen från övertryck på undersidan till undertryck på ovansidan så att bärkraft förloras. Långa vingar ger lägre procentuell förlust, superviktigt för seglare. Snabbgående flyg vill minska luftmotståndet med kortare vingar.
Jag väljer vingprofil för vingroten NACA 2415 och för vingspetsen NACA 2412 som är en relativt tunnare profil.
Här kommer mina första två frågor till någon som kan mer än jag.
- För stabilitet behöver en lågvingad modell V-form. Jag har letat på nätet efter underlag för hur stor vinkeln bör vara men har inte hittat något. Jag har valt 4,5°. Jag har ingen aning om huruvida denna vinkel är bra eller inte.
- Infästningsvinkel (=anfallsvinkel i planflykt). Hur mycket skall den vara för en semisymmetrisk vinge? Kan 1,5° tänkas vara en lagom vinkel?
Stabbe
Jag har börjat bygga stabben för att under tiden fundera över hur jag skall göra vingen och vingbalken (motsvarande vingröret).
Vingens nettoyta = 80 dm² och bruttoyta (med mellanliggande kropp) = 90 dm²
Stabbens nettoyta skall vara ca 20% av vingens bruttoyta, dvs 20% x 90 = 18 dm².
Stabbens spv/korda skall vara mindre än vingens 4,4 säg 4,2
Spv/korda = 4,2
Spv x korda = 18 vilket ger korda = 2 dm och spv = 8,7 dm
Tjockleken skall vara 6 – 10% säg 16 mm vilket är för tunt för att placera höjdservon i stabben, så jag placerar dem i kroppen med stötstänger till höjdrodren.
Stabben är konventionellt byggd, men robust. Nosen och balkarna som gångjärnen skall sitta i är 3 mm balsalister ihoplimmade med kolfibertrådar emellan, blir mycket styvt.
Jag har funderat över roderfladder eftersom jag inte vill ha rodren gå fram vid sidan om stabben som är den vanliga lösningen för modeller. Alla roder har en kritisk hastighet när fladder uppstår, orsakat av att rodrets tp ligger bakom gångleden. Det gäller att konstruera så att fladder inte uppstår, så att rodrets kritiska hastighet ligger klart över den hastighet planet kommer att uppnå i dykning. Det vanliga sättet är att flytta fram rodrets tp mot gångleden genom att låta en del av rodret gå fram vid sidan av stabben resp fenan. Den metod jag kan använda är att låta en del av rodret gå in i stabben resp fenan. Det bryter dock den långa och styva listen som gångjärnen sitter i. Jag får fundera ett tag till.
Vingen
Med profilen NACA 2415 i roten och en annan profil NACA 2412 i spetsen så kan jag inte plotta ut alla spryglar däremellan. Detta är något jag har grunnat över, hur gör man? Så här gjorde jag till slut efter funderingar.
Jag plottade ut alla spryglar enligt NACA 2415 utom sprygeln i vingspetsen, den plottade jag ut enl NACA 2412. Sågade ut med marginal ur lättplywood. Rot- och spetssprygeln slipade jag till korrekt slutlig form.
Borrade 2 st hål diam 8 genom hela högen, trädde upp ena vingens spryglar på 2 st 8 mm stålstänger med rätt avstånd mellan spryglarna. Låste fast stängerna på klossar som var fastlimmade på en skiva enl bild. Alla spryglar satt nu fast ordentligt stadigt på rätt plats. Limmade fast slippapper på en 1 m lång stav, men de yttersta bitarna slippapper satte jag fast bakvända, de spryglarna hade rätt form och skulle inte slipas.
När nu slip-staven lades över alla spryglarna så låg inte slippapper mot ytterspryglarna men mot de andra inre spryglarna. Ytterspryglarna bara guidade slipningen av de andra. Så var det bara att slipa tills alla spryglarna fått sin rätta form. Jag trodde att lättplywood var lättslipad balsaplywood, men så var det inte alls. Det var väldigt svårslipat, det nötte ut slippapperet ganska fort. I alla fall, nu har jag spryglar som har rätt form från rotsprygeln av en form till toppsprygeln av en annan form.
Kommentar