Extrémní létání s rádiem řízeným větroněm  
Vůbec nevadí, že kluzák nemá motor. Když jste sakra dobrý pilot, disponujete odolným modelem a navedete ho do silného vzdušného dopingu, můžete se prohánět rychlostí blízkou zvuku. Tíhové zrychlení v nárazech při takovém neuvěřitelném letu vystřeluje k 120 G. Je to víc než dovolené přetížení protiletadlových raket.
Startovní hod rekordního rychlostního pokusu. Přetížení 120 g. Screenshot videa. Kredit: Spencer Lisenby  https://www.youtube.com/watch?v=4eFD_Wj6dhk
Startovní hod rekordního rychlostního pokusu. Přetížení 120 g. Screenshot videa. Kredit: Spencer Lisenby.

Před érou přemnožených dronů si nadšenci do létání a modelařiny pořizovali či stavěli vlastní rádiem řízené modely. I když tento směr RC letadýlek multikoptéry zastínily, tak nevymizel. Jednou z oblíbených kategorií byly a jsou větroně. Buď motorové nebo bezmotorové, které nahoru vytáhne guma, naviják nebo ho modelář jednoduše hodi ze svahu. Proto aby využily zákony aerodynamiky naplno, dosahují velkého rozpětí křídel, což jim umožňuje získat vysoku klouzavost. Tedy poměr mezi výškou a doplachtěnou vzdáleností. Účelem kluzáků nikdy nebylo létat rychle. Jejich majitel se odreagovává pomalým kroužením, při němž hledá vzestupné proudy, v jejichž moci nabere letadlo výšku zadarmo. Když jsou vhodné meteorologické podmínky na takzvanou termiku, může si pilot vychutnávat let do sytosti, aniž by opakovaně startoval. Nejrychlejším úmyslným prvkem pilotáže je s využitím převýšení svištivý průlet nad hlavami přihlížejících, po kterém opět model vystoupe a zklidní tempo, aby svou ladnou majestátností připomínal kondora, se kterým má větroň podobnu siluetu.

 

Pozoruhodná podoba - albatros galapážský (Phoebastria irrorata).  Středně velký albatros  s rozpětím křídel 220–250 cm. Hravě překonává tisícikilometrové vzdálenosti. V době hnízdění létá pro krmení "pouze" 100 km. Kredit: Putney Mark - https://www.flickr.com/photos/putneymark/1352612666/in/set-72157601810082531/  CC BY-SA 2.0
Pozoruhodná podoba - albatros galapážský (Phoebastria irrorata).  Středně velký albatros s rozpětím křídel 220–250 cm. Hravě překonává tisícikilometrové vzdálenosti. V době hnízdění létá pro krmení "pouze" 100 km. Kredit: Putney Mark, CC BY-SA 2.0

V kontrastu všeho, co je známo o větroních, připadá světový rychlostní rekord dosažený tímto druhem nepoháněného stroje za těžko uvěřitelný. Na videu s přelomovým pokusem uvidíte pohybovat se model DSKinetic Transonic DP rychleji, než obvykle uvidíte létat stíhačky na leteckém dni. Pro Spencera Lisenbyho konstruktéra a pilota v jedné osobě ze společnosti DSKinetic není problém běžně nabrat rychlost přesahující 800 km/h. Nicméně pokusem ze začátku roku posunul rychlostní hranici na 882 km/h a stal se tak držitelem rekordu. Při podobně extrémních výkonech na model působí trvalé přetížení 60-80 G, jež nárazově olizuje hodnotu 120 G. Posádky tryskových letadel vyzbrojené anti-G oblekem udrží krátkodobě vědomí při 8-9 G. Samotný drak stíhačky vydrží o něco víc, ovšem pak by následovalo strukturální poškození a rozpad. Jediná příležitost jak navodit u proudového letounu takové přetížen, je sním narazit do země. Dokonce ani rakety vzduch-vzduch neumí točit zatáčky k cíli s ostřejším přetížením. Ty nejlepší zvládnou ani né polovinu géček.

 

Střela VL MICA manevruje s max. přetížením 50 g.  Kredit: I, Captainm, Wikipedia, CC BY-SA 3.0
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d5/MICA_P6230072.JPG/1024px-MICA_P6230072.JPG
Střela VL MICA manevruje s max. přetížením 50 g. Kredit: I, Captainm, Wikipedia, CC BY-SA 3.0

Rekord padl 21. ledna tohoto roku nad horou Parker na severu Los Angeles. U pokusu asistoval předchozí držitel rychlostního rekordu bezmotorové kategorie Bruce Tabo. Plnil důležitou úlohu. Hodil model do vzduchu a dohlížel na radarové stanovení přesné rychlosti. Radar byla jediná možnost, jak měření provést, protože civilní GPS zařízení nešlo díky umělým limitacím použít a vojenskou GPS jim nikdo nepůjčil. Historickou událost zvěčnila kamera. Lynsey GoPro záznamník umístil přímo na své čelo. Takže nám autenticky zprostředkovává dění z pohledu člověka za kniplem nebo spíš páčkami. Z videa si dost dobře můžete udělat představu, jak náročná pilotáž to je. Důležité je obraty správně načasovat. Záleží na tom, jak kvalitně zužitkujete vzdušný proud. Když ruční povely nebudou přesné, let bude pomalejší. Lisenby to dělá s neomylnosti automatu. Držel správnou oválnou dráhu a v průběhu letu korigoval drobné odchylky. Trhané pohyby kamery ukazují, jak bedlivě střežil a sledoval míhající se model větroně. Obrovský příval adrenalinu mu pomáhal koncentrovat svou mysl na to jediné, být nejrychlejší. Jeho výkon je ještě obdivuhodnější, když uvážíme, že mu neasistovala vůbec žádná letová elektronika.

 

Kluzák DSKinetic Transonic DP, který světové prvenství trhl, pochopitelně nekoupíte v obchodě ani nevyrobíte z tradičních modelářských materiálů. Bez masivního vyztužení uhlíkovými vlákny by si ani neškrtl. Návrh křídel o rozpětí 3,3 m pro vysokorychlostní let byl léta pilován. V současné podobě mají dokonce na víc než předvedla. Lisenby o letadle říká, že jeho teoretickým stropem je 933 km/h.

 

Za úžasným výsledkem stojí mocné vzdušné proudy, které se v okolí hory prohánějí. Ovšem to co je usměrňuje, aby pracovaly pro pilota a jeho stroj, je technika dynamického plachtění. Její základní princip na rozdíl od provedení je jednoduchý. Při klesání z vrcholu hory do údolí tryskový vítr v zádech urychluje letadlo tak dlouho, dokud nepronikne do spodní vrstvy s rozdílným prouděním. V tomto okamžiku nastane čas k prudké otáčce o 180 °. Těsně nad zemí svahu vane vzestupný proud, který vynese letadlo bez ztráty energie nahoru k hřebenu do silného protivětru. Jakmile model vstoupí do této vrstvy, pilot provede další prudký obrat o 180 °a ocitne se ve výchozí poloze. Takto pořád dokola opakuje smyčku hypoteticky až do nekonečna. Při každém dokončení smyčky stroj získá víc energie a postupně zrychluje do šíleného rytmu. Zrychlování pak zastaví selhání lidského faktoru, aerodynamické síly s přetížením trhající konstrukci na kusy, nedostatečně rychlý vzdušný proud nebo se projeví třepotání.

 

Fanatici do kluzáků techniku dynamického plachtění využívají od šedesátých let. Avšak za posledních dvacet let výrazně zdokonalili ždímání rychlosti z gradientu proudění. Přesto jen kopírují to, co albatrosi umí od narození. Jsou známy tím, že žijí nad mořem, překonávají nad ním obrovské vzdálenosti, aniž by při tom mávali křídly. Zvládají to skvěle. Překonávají i Lisenbyho. Obratový manévr provádí s konci křídel vzdálených od hladiny vody několik centimetrů. To Lisenby se k zemi přibližuje na několik metrů. Asi nikdo by nechtěl šplhat po svahu, když zrovna trénuje s létající gilotinou.

 

Dynamické plachtění slouží v tuto chvíli pro pobavení pár bláznů. Určitě jim poskytuje spoustu adrenalinu nevykoupeného riskováním vlastního zdraví. Naopak to oni sami se stávají nebezpečím pro své okolí. Nicméně jejich poznatky z optimalizace využívání vzdušných proudů mohou jednu uplatnit drony, jež budou pro plnění úkolu vyžadovat velmi dlouhou vytrvalost ve vzduchu. Většinu času by dynamicky stoupaly a klesaly. V ojedinělých momentech by zaply elektropohon napájený z akumulátoru dobíjeného ze solárních článků. Neúnavně by pak zvládly například hlídkovat nad zájmovou oblastí. Dron k tomu bude vyžadovat spolehlivý algoritmus pro výpočet dráhy letadla v reálném čase. Teoretické základy pro jeho vyvinutí už jsou dostatečné.

 

Literatura:

https://newatlas.com/aircraft/dynamic-soaring-speed-record-spencer-lisenby/

https://en.wikipedia.org/wiki/Dynamic_soaring

https://en.wikipedia.org/wiki/MICA_(missile)

Datum: 05.05.2021
Tisk článku

Související články:

Budeme rostlinám blikat?     Autor: Václav Diopan (23.08.2019)
Proč jsou rostliny zelené?     Autor: Václav Diopan (20.08.2020)
O strastech hledání markerů současného nebo minulého života na Marsu     Autor: Václav Diopan (08.09.2020)



Diskuze:

Úžasné...

Václav Dvořák,2021-05-06 19:02:54

šla by s tímto jednou prorazit i zvuková bariéra ?

Odpovědět


Re: Úžasné...

Josef Šoltes,2021-05-06 19:51:44

Velmi pravděpodobně ne.

Odpovědět

Zajímavé

Martin Redl,2021-05-06 15:40:00

Chvíli mi trvalo, na základě čeho může to letadlo nabrat rychlost 882km za hodinu? Vítr to přeci na tu rychlost neurychlí. Fígl je v té otočce na rozhraní proudění, kde funguje stejný efekt, jako u krasobruslaře, který připaží. Opravdu zajímavé, o dynamickém soaringu čtu poprvé.

Odpovědět

oné

Jan Mrkvicka,2021-05-06 15:27:01

Ak by bol na modeli rýchlomer, tak by ukázal podstatne menej. Guľka vystrelená z pušky kolmo nahor sa vracia oveľa pomalšie. Veľké lietadlo musí preletieť predpísanú dráhu v oboch smeroch pričom maximálny čas medzi preletmi je tiež stanovený. Pochybujem, že by boli vzdušné prúdy v oboch smeroch dosiahnuteľné hneď po sebe, alebo komín s prúdením do zeme tak úzky že by a dal využiť.

Odpovědět


Re: oné

Josef Šoltes,2021-05-06 20:52:27

O něco méně by asi ukázal, ale ne o moc. Ten kluzák tu rychlost musí někde získat a rychlost proudění u té hory pravděpodobně nemůže o moc převyšovat 200 km/h a rozhodně ji nezískává volným pádem, ale dynamicky odrazy od těch proudění. Spíš se divím, že ten kluzák neroztrhá na kusy flatr.

Odpovědět

Svoje modely musím stavět nárazuvzdorné

Pavel Hudecek,2021-05-05 14:03:27

Dřív nebo pozdějc si vždycky popletu páčky a s letadlem fláknu o zem. Typicky místo zvednutí přidám plyn:-)

Odpovědět


Re: Svoje modely musím stavět nárazuvzdorné

Jan Mrkvicka,2021-05-06 09:22:33

To je vec cviku ako bicyklovanie. Treba si predstaviť že v tom sedíš. Gumové modely trochu uberajú z motivácie, lebo havárie sú lacné.

Odpovědět


Re: Re: Svoje modely musím stavět nárazuvzdorné

Pavel Hudecek,2021-05-07 00:49:00

Bicykl nemá takové dva ovládací prvky, co by se daly natolik fatálně poplést. Běžně se mi ale stává, že omylem přehodím přehazovačku opačným směrem. Auto ani řidičák nemám a neplánuji:-)

Odpovědět


Re: Re: Re: Svoje modely musím stavět nárazuvzdorné

Jan Mrkvicka,2021-05-07 06:33:18

Keď vieš nespadnúť z bicykla, tak si zvykneš aj na toto.

Odpovědět


Re: Svoje modely musím stavět nárazuvzdorné

Jan Přibyl,2021-05-06 10:27:27

Já jsem to kdysi taky zkoušel a pořídil si tříkanálový model Cesny se střídákem a přesně jak popisuješ. Dvakrát či třikrát jsem to rozflákal, přičemž poslední havárie byla rozklad na elementární částice.

Před nějakou dobou jsem se dal na modelařinu raketovou. Tam je to zas úplně jinak. Neřídíš to. Prostě to postavíš a pak se během několika málo vteřin ukáže, jestli dobře, protože jakmile zmáčkneš tlačítko, tak už nad tím nemáš kontrolu. :D

Odpovědět


Re: Re: Svoje modely musím stavět nárazuvzdorné

Jan Mrkvicka,2021-05-06 13:22:04

Ja som sa k tomu vracal viackrát a viackrát sa mi potvrdilo, že najviac záleží na voľbe a zalietaní modelu. Lietal som celkom slušne, napríklad pomalé výkruty tesne nad letiskom, nožový let a podobne s mojou konštrukciou. Nakoniec som kúpil skorohotový supermodel a pripadal som si ako úplne neschopný idiot než som to rozflákal. Po pár rokoch som kúpil ďalší supermodel a znova to bola zlá voľba modelu aj rádia a dopadlo to rovnako zle. Nedávno som od kamaráta kúpil za babku jeho starý model aj so súpravou, ktorá sa mu zdala pod úroveň a lietam s tým v pohode doteraz na úrovni chytania vitamínu D zo slnka a upokojovania nervov. Akrobacie to nie je schopné, len som to trochu vylepšil. Tá Cesna sa mi zdá dobrá voľba, len to chce trpezlivosť a pohodu od niekoho skúsenejšieho.

Odpovědět


Re: Re: Re: Svoje modely musím stavět nárazuvzdorné

Pavel Hudecek,2021-05-07 01:02:09

Ano, některé detaily dokáží velmi pokazit ovladatelnost modelu. Např. prohnuté plochy, které prohnuté být nemají. To pak jde sice jakoby dotrimovat, ale při jiné rychlosti to zas nesedí.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Svoje modely musím stavět nárazuvzdorné

Jan Mrkvicka,2021-05-07 06:27:40

Mne nefungovalo snáď úplne všetko. K takým fajnovostiam som sa ani nedostal. Ulakomil som sa na peknú maketu akrobata v akcii aj s prijímačom a gyrom. K tomu som kúpil nevhodný, ale lacný vysielač. Keď som umravnil vysielač a zahodil prijímač, tak ma dorazil jankovitý model. Fakt výhodná kúpa. :(

Odpovědět

Marek Vejša,2021-05-05 12:30:02

Dynamic soaring na závětrné straně kopce vyžaduje opravdu mimořádné létající stroje. V jednom rozhovoru na youtube stavitel uváděl že čidlo jim naměřilo 130 G. Problém je v tom, že to je maximální hodnota, kterou může změřit. Taky tam říkal že bez zásahů elektroniky do řízení se takové rekordy neobejdou. Tak nevím

Odpovědět

GPS

Jiří Hofman,2021-05-05 10:59:17

"civilní GPS zařízení nešlo díky umělým limitacím použít"


Omezení GPS je v USA pro výšky nad 18 km nad mořem a rychlosti nad 500 m/s. Leda, že by ho by RC větroň byl letadlo schopné unést půl tuny na vzdálenost 300 km.

Odpovědět


Re: GPS

Jaromir Vrana,2021-05-05 13:39:44

Nesouvisi to spise s eliptickou drahou letu a nizkou frekvenci prijimani GPS pozic? Tedy technologicke limity, nikoliv legislativni.

Odpovědět


Re: Re: GPS

Josef Šoltes,2021-05-06 19:53:53

To taky nedává smysl, stačí použít technologii DGPS s pozemní základnovou stanicí a pokud vidí aspoň 5 satelitů, není problém stanovit polohu na pár cm.

Odpovědět


Re: Re: Re: GPS

Pavel Hudecek,2021-05-07 00:53:34

Problém není s přesností, ale s četností zjišťování polohy. Pokud je nejbližší bod 100m před a následující 50 m za nejrychlejším místem, nepomůže ani kdyby byly změřené na mikrometr přesně:-)

Odpovědět


Re: Re: GPS

Michal Lenc,2021-05-07 14:24:14

Takto narychlo jsem našel, že rychlost updatu pozice z GPS modulu bývá 5-10Hz. Našel jsem jednu zmínku o 20Hz. To klidně může být jádro problému. To by asi fakt bylo pro ten model málo.

Odpovědět



Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace