Ansaldo SVA-1 Balilla: s motorem ASP FS 91 AR a řešení gyroskopického momentu vrtule

Jak již vypovídá název, hledání optimální pohonné jednotky pro tuto polomaketu pokračovalo i v r. 2014. Po několika létáních v jarních měsísích s motorem Thunder Tiger F-75S (objem 12,3 ccm) jsem stále nebyl spokojen. Motor nakonec měl nejlepší záběr s vrtulí G-Sonic 13x7, ale i nadále to nebylo ono, chyběla razance a pořádný tah, který je zejména důležitý při vylétnutí zatáčky po větru. Ani startování motoru nebylo optimální a navíc se vyklepal z hlavy výfuk a ještě se začala volně protáčet jeho zadní část. Prostě co létání, to nějaký problém kolem motoru vč. uvolněných šroubů na loži i lože samotného.

To vše mě nakonec vedlo k tomu, že jsem zaběhl na stojanu již před více než deseti lety pořízený motor ASP FS 91 AR o objemu 15 ccm. Už při záběhu mě překvapil tím, že chytil ihned na první protočení startérem. Zabíhal jsem jej nejprve na klasické palivo FAI (jedna nádrž) a pak už na provozní palivo Tornado Flight 10%. Vyzkoušel jsem vrtule MA 14x6 K-Series a MA 14x8 Scimitar a pak jsem mu namontoval MA 16x6 K-Series... ta byla už zjevně příliš, ale optimální se jevila uvedená vrtule 14x8. Ostatně tento rozměr je doporučen výrobcem. Po rozsáhlejší rešerši na Internetu jsem vzhledem k typu modelu letadla dospěl k názoru, že by Ansaldu mohla slušet MA 15x6 K-Series, se kterou dle měření jednoho polského kolegy by motor mohl mít statický tah mírně přes 4,5 kg, tj. na úrovni nebo mírně víc, než je letová hmotnost Ansalda.



Motor se mi nakonec do předku Ansalda podařilo umístit, ale nezbylo už místo na tlumič, takže jsem se nakonec rozhodl vyvést z pravoúhlého kolena od firmy Just Engines (stejný závit jako na předešlém čtyřtaktu Thunder Tiger) výfukové plyny silikonovou hadicí dolů, jako to bylo u dřívějších motorů pomocí deflektoru. Přišel jsem ale o tlakování nádrže, ale po konzultacích s kolegy a po přečtení doporučení výrobce motorů Laser, že je lépe čtyřtakt netlakovat, jsem to nechal tak s tím, že by to měl i motor ASP zvládat dobře.



Odvod spalin dolů pod trup modelu silikonovu hadicí přímo z kolena výfuku; dále vpravo dole plnící hadička a vlevo dole odpad oleje z motoru

Dlouho jsem se bál vyrazit na letiště, protože stále nebylo ideální klidné počasí, až v neděli 10. srpna 2014 jsem to už nevydržel a na letišti jsem se s Ansaldem objevil. Svítilo nepříjemné slunce do očí a vítr vál napříč vzletové dráhy, ale to už mě nemohlo od pokusu vzlétnout nic odradit.

Motor nastartoval ihned a s vrtulí MA 15x6 K-Series běžel výborně i bez tlakování... a ani nebyl hlučnější než s tlumičem - ostatně stejně nemají tlumiče ASP uvnitř žádnou přepážku na rozdíl od tlumičů ostatních modelářských čtyřtaktů.

Model naroloval ke startu, pak plný plyn a skutečně nádherný start, v němž bylo cítit sílu motoru. Po několika obletech letiště jsem přistál a šel se uklidnit, potom druhý let, mezipřistání a třetí let... a pak se to stalo: klasicky jsem vyklesával na přistání, ale to díky asi poryvu větru (nebo se také kvůli nerovnostem v trávě neprotočila kola) dopadlo špatně a model se přes předek převrátil na záda. Výsledek: vážně pochroumaný podvozek, uvolněná kýlovka směrovky a prasklé usazení krytu motoru. Neměl jsem se rád, protože jsem si vlastně mohl dát lepší pozor a nic by se nestalo.

Největší negativní překvapení mě však čekalo doma, když jsem po zalepení kýlovky zapnul přijímač a kontroloval výchylky. Všechno se zdálo v pořádku, když najednou začal pípat vysílač (nedostatek napětí na palubě) a servo výškovky odjelo do maximálního natažení. Přijímačová baterie byla na jaře nová a před létáním byla nabita (4x Eneloop 2000 mAh) a já si nedovedl vysvětlit tak rychlé vybití. Pochopil jsem je záhy: odešlo servo výškovky a už asi předtím výrazně odsávalo energii. V té chvíli mě zamrazilo: ještě, že se to nestalo za letu... a pak vlastně bylo dobře, že jsem při přistání havaroval a šel domů.

Serva na výškovce a směrovce byla standardní Turnigy, takže na druhý den jsem hned koupil Hitec HS-422 na výškovku a pro jistotu ještě HS-311 na směrovku. Ono se to řekne, že výměna může být rychlá, jenže v polomaketě je k servům horší přístup; nicméně vyměnil jsem servo výškovky a dle oka nastavil neutrál (nebylo se už o co opřít, protože poškozené servo nenávratně odjelo do krajní polohy). Chtěl jsem to tak nechat, ale po konzultaci s kamarádem Břeťou jsem ještě vyměnil servo směrovky na HS-311 a dal tam uhlíkové táhlo, tj. uhlíkovou kulatinu o průměru 2 mm. Celkem vzniklo tuhé spojení, ale protože se vnější trubička bowdenu, ve které se uhlíkové táhlo posunuje, v trupu přece jen kroutí, nemohu říci, že by směrovka vždy odjížděla přesně na střed... ale v podstatě to vypdá dost solidně.

Na trupu jsem vše ostatní opravil a ještě seřídil lépe servo plynu: na letišti jsem se pod dojmem z dobře běžícího ASP laděním průběhu plynu nezabýval, a tak jsem vlastně létal asi do 60% skoro na volnoběh a na zbytku pak už byl jen plný plyn ... to není moc dobrý pocit:).

Zbyla mně oprava podvozku. Nakonec jsem se rozhodl dát novou hřídel kol, neboť ta původní byla hodně ohnutá a stejně se vytrhla z nosné příčné lišty (tu jsem se také rozhodl vyrobit novou)... jen jsem nesehnal ocelovou kulatinu o průměru 5 mm, tak tam zase půjde kulatina 4 mm. Když budu šetrně a pozorně přistávat, což dost často nedělám, mělo by to tak stačit.

Jaké byly další dojmy z letu: model jde poslušně za motorem a ten má dostačující výkon, nicméně na další posouzení potřebuju větší pohodu a klidnější podmínky... a také nevím, co s tím udělají nová serva (model se občas propadal v zatáčkách). A rovněž nevím, jak poběží motor bez tlakování v různých režimech letu a za různě plné nádrže. Prostě je stále co dělat a stále mnoho otazníků... a moje nejisté ruce k tomu... a ještě stále trvající větrné počasí.

Gyroskopický moment vrtule

Další létání bylo ještě více problematické: model nešel do levé zatáčky, stavěl se na ocas a takřka visel jako v nožovém letu. Když se ho podařilo silou motoru zatočit, propadal se předkem dolů a dalo hodně práce jej vyrovnat. Dělal to občas takto i dřív, nicméně při asi třetím letu se tak rozkolísal, že nešel rozumně uřídit, choval se jak těžko v letu ovlivnitelná cihla... nakonec jsem přistál a zase pochroumaný podvozek, poškozené uchycení pohyblivé části výškovky a naražená směrovka... nepochopitelné chování a má zoufalost... jal jsem se hledat na webu, co s tím a co by to mohlo být. Nakonec jsem našel článek pana Lněničky O některých momentech provázejících létající stroje, kde jsem narazil na problematiku gyroskopického momentu vrtule. Ten nelze zaměňovat s prostým reakčním momentem vrtule. Jestliže reakční moment tlačí model na druhou stranu, než je otáčení vrtule, tedy doleva (a lehce se dá vyrovnat vyosením nebo mírnou směrovkou), pak gyroskopický moment je zrádnější a projevuje se jen při změně směru, a to tak, že při pravé zatáčce tlačí předek dolů a při levé nahoru... čím těžší vrtule a vyšší otáčky a také menší poloměr zatáčky, tím větší gyroskopický moment. Běžně se tento moment zmenší při zatáčení ubráním plynu, tj. snížením otáček, takže model, který se na plný plyn při zatáčení vpravo boří předkem dolů, na půl nebo 1/3 plynu proletí pravou zatáčku velmi elegantně... horší to je ale vlevo, neboť moment se projevuje vždy a v lepším případě je pak levá zatáčka taková klouzavá a model se z ní jakoby utrhne při výletu do nepříjemného klesání.

Naprosto mě ale překvapil článek p. Zejdy Jak mi vrtule nedovolila vylétnout ze zatáčky..., to bylo přesně to, co jsem zažíval s Ansaldem! Rozdíl byl jen v tom, že šlo o zkušenost s ultralightem. Problém je, že s polomaketou se nedá moc dělat, pokud jde např. o výškovou polohu těžiště a osu rotace vrtule, což mi radil zkontrolovat p. Lněnička. Kromě změny stylu létání a zvýšené opatrnosti při zatáčení vlevo zbývalo jedno: osadit motor jinou vrtulí s tenčími a především méně hmotnými listy, než má Master Airscrew. Měl jsem doma k dispozici G-Sonic 14x7, a tak jsem ji namontoval.

Včera vpodvečer 25. srpna 2014 jsem pln očekávání dojel na letiště. Foukal ještě poměrně silný vítr po dráze. Byl jsem zvědavý, jak se bude motor chovat s jinou vrtulí, a k mé spokojenosti běžel lehce a měl velký tah, vlastně to bylo mnohem lepší než s MA 15x6. Pak jsem se odvážil: start byl elegantní na půl plynu, osahával jsem, jak model létá, nejdřív rovně a doprava a pak jsem se odvážil doleva tak asi na 1/3 otáček a problém takřka zmizel, tj. model se choval jako jiné mé modely v zatáčkách. Navíc s novou vrtulí létá skutečně dobře až asi na 1/4 plynu... než se začalo stmívat, uklidnil se vítr a já ještě absolvoval dva starty a byly v pohodě. Ještě je třeba dodat, že mám namixovanou doleva takřka plnou směrovku, doprava jen mírně.

Pokud bych měl shrnout problém gyroskopického momentu vrtule u Ansalda, tak tím správným řešením byla instalace silného motoru s lehkou vrtulí. Tím pádem létá model při nízkých otáčkách motoru a navíc lehká vrtule tak nevytváří silný gyroskopický moment... ten by se při plném plynu samozřejmě i s touto vrtulí dokázal projevit, nicméně silný motor a velký tah umožňuje létat na nízkých otáčkách. To nebyl případ předešlých 4T motorů Magnum XL .61 RFS o objemu 10 ccm a Thunder Tiger F-75S o objemu 12,3 ccm. Ty musely pořádně točit, aby Ansaldo utáhly, proto se u nich gyroskopický moment projevoval nejen s vrtulemi MA, ale u motoru Thunder Tiger i s vrtulí G-Sonic 13x7. Pokud si uvědomujeme, že existuje takový jev, jako je gyroskopický moment vrtule, lze jej pozorovat i u jiných modelů - i když u tohoto dvouplošníku asi vzhledem k jeho konstrukci to bylo extrémní - pozoruji jej například i u svého malého Fokkera E. III - prostě jsem na tento jev hodně citlivý.



Instalace ASP FS 91 AR do modelu: za povšimnutí stojí ovzdušnění nádrže v dolní části obrázku, kdy vývod musí směřovat vždy vpřed

Ještě je třeba dodat, že motor bez tlakování běží velmi dobře a hluk je srovnatelný s motorem s tlumičem, tj. velmi malý. Velmi účinná vrtule G-Sonic umožňuje létání při nízkých hodnotách otáček, což zjevně přispívá i k dobrému chlazení a dobrým letovým vlastnostem modelu.

Zdá se, že vyřešením (doufejme, že se nemýlím) těchto problémů skončilo období zalétávání Balilly, které trvalo déle než jeden rok. Model se během pokusů trochu potloukl, tak mu provedu teď náležitý servis: poopravím směrovku (je uvnitř naprasklá kostra) a trochu také část levé části podvozku, prostě provedu pozornější údržbu...

Ze čtyřech t.č. provozovaných polomaket stíhaček I. světové války mi zalétávání Balilly dále úplně nejvíc do těla. Nieuport 17 svého času létal hned a také i Sopwith Pup. Fokker E. III měl mouchy, ale ty se také časem podařilo odstranit, nicméně Balilla byla extrémně silné kafe. Je ale nádherná a málo provozovaná jako model, tak to snad stálo za to, i když si někteří mí kolegové pletou její mexický marking s italským:).

Model byl při opětovném létání v neděli 28. září 2014 celý špinavý od mokré posečené trávy, nicméně po drobných opravách z létání předtím to byla radost se s ním dostat do vzduchu. Opravdu jsem si užil četná mezipřistání i vzlety. Dokonce i levé zatáčky docela dobře fungovaly.

Při prohlídce modelu před cestou z letiště domů jsem však odhalil problém v odvodu výfukových spalin z pravoúhlého kolena silikonovou trubicí dolů pod model. Ta pravděpodobně nevydržela vibrace a částečně se uklepala a na několika místech se rozevřela. Tzn., že v posledních letech zřejmě šla část výfukových plynů do prostoru motoru, čímž se i vysvětluje mírně nižší výkon na plný plyn při delším létání. Objednal jsem pružnou kovovou hadici ve firmě JustEngines a pokusím se ji nejméně na dvou místech zafixovat, aby netrpěla vibracemi a nepotkal ji týž osud jako nyní hadici silikonovou. Vzhledem k tomu, že se v minulosti v tomto modelu částečně i uklepal výfuk na motoru Thunder Tiger, považuji tuto věc za vážný problém. Jinak model přežil létání zcela bez úhony, jen bude třeba zkontrolovat podvozek, resp. uchycení osy kol na podvozkovém trámci.

Z létání existuje video, na které je možné se podívat buď na straně videí nebo přímo zde: