A turbószál nélküli repülésnél feltűnően rosszak az eredmények. A modell nem is egészen 1:2 siklószámmal és közel 3 m/s merülő sebességgel valóságosan zuhan. (Félni lehetett attól hogy a sok zuhanást a modell sérülés nélkül nem is bírja ki.)

Turbószál használatával a helyzet szemmel láthatóan javult, a siklószám 1:5 - nek, a merülősebesség pedig 1,2 m/s - nak adódott.

Kétségtelen hogy ezek az eredmények gyengék, ez a vastag szelvény szabadonrepülő modellekhez nem használható, a turbószál kedvező hatásának bemutatásához azonban ez a kísérlet kiváló.

A mérésnél feltüntetett szögek nem a tényleges állásszöget jelentik, hanem a szárnyszelvény alsó érintője és a vízszintes csillapító által bezárt szöget. A szárnyszelvénynek a tényleges sebességgel bezárt szöge ismeretlen, mert az a modellnek a levegőben való elhelyezkedése szerint alakul, egyáltalán nem biztos hogy a repülőmodell a törzs hosszengelye irányában mozog, vagy hogy vízszintes csillapító felület 0 fokos állásszöggel repül.

Az eredmények érdekese, a turbószál jelentősen javítja a repülőtulajdonságokat, 0 fokos állásszögnél a siklószám javulás kb. 27%-os, a merülősebesség csökkenése 30%, a minimális (0,61 m/s) merülősebességet véve alapul pedig a javulás kb. 44%.

Kis Re számoknál tehát az N-60-as vagy hasonló szelvény turbószállal felszerelve sikeresen alkalmazható.

Ezek az eredmények teljesen indokolttá teszik a turbószál használatát. Ugyancsak figyelemre méltó hogy a süllyedő sebesség minimuma nagyobb állásszögeknél lép fel. Megjegyzendő azonban hogy a 6 fokos állásszögnél már stabilitási nehézségek mutatkoztak.

Ezeket az eredményeket az N-60-as mérésekkel összehasonlítva láthatjuk hogy a B-3357-b kedvezőbb. Legjobb a helyzet 6 fokos állásszögnél, itt 1:7-es siklószámot és kb. 50 cm/s-os merülő sebességet sikerült elérni., ami ilyen kis Re számoknál kiváló érték

A negyedik mérésnél feladat volt annak megállapítása hogy milyen vastag legyen a turbó szál a kellő turbulencia előidézéséhez

Ezek a mérések N-60-as szelvénnyel történtek, de különféle átmérőjű turbószálakkal. A turbó szálnak is lehet kritikus Re száma, amely alatt használata már eredménytelen.

A turbószál Re száma:

ahol
d = a szál átmérője mm-ben,
v = a sebesség m/s-ban

Amikor az alkalmazott turbószál Re száma 300 volt, kifogástalanul működött, Re = 104-nél a hatás már bizonytalanul jelentkezett, s végül Re = 49-nél a turbószál már semmi javulást sem hozott.

Ha tehát olyan turbószálat alkalmazunk, amelynek Re száma legalább 300, egészen bizonyos hogy a határréteget turbulenssé tudja tenni. Mivel a mai modellek minimális siklósebessége 4,5 - 5 m/s körül mozog, a szükséges turbószál átmérője:

-nek adódik.

Modelltervezés alkalmával hasznos dolog néhány egyszerű számítást végezni a modell teljesítményére vonatkozólag, hogy lássuk mit is várhatunk tulajdonképpen repülőmodellünktől. A számítások segítségével némi tájékoztatást nyerhetünk a szárny és a csillapító felület szögállására is.

A/2 típusú vitorlázó modellt tervezünk. Az ezidőszerinti előírásnak megfelelően az összes vízszintes felület 32-34 dm² között lehet, mi érthetően a felső határt választjuk. Legyen a csillapító felülete 4 dm², a szárnyé 30 dm² A gép tömege az FAI előírásai szerint 410 g lesz. A felületi terhelés így

A szárny oldalviszonya legyen

Szárnyszelvénynek válasszuk a NACA-4409 jelű profilt. (Ennél alkalmasabb szelvény is akad profilgyűjteményünkben, de a számításokat a 4409-es-sel végezhetjük el legmegbízhatóbban, mert ennek szélcsatorna-mérései állnak rendelkezésünkre.)

A számításoknál a szárnyat tiszta téglalapnak tekintjük és az indukált ellenállás, valamint az állásszög-számításoknál a Glauert-féle korrekciós értékeket használjuk.

Mint láttuk a szárny alaprajzi formájának az indukált ellenállásra csak csekély, elhanyagolható befolyása van, s így a szárnyat bármilyen alaprajz szerint készíthetjük.

A szárny Re számának kiszámításához ismernünk kell a szárnyszelvény hosszát. A felvett adatokból ezt kiszámíthatjuk. A szárny fesztávolságát “b” - vel, a szelvény hosszát “a”- val jelölve:

és dm²

e két egyenletből:

ebből

= 1820 mm

A szárnyszelvény hossza így:

A számításnál különféle Cf értékeket veszünk fel és minden esetben kiszámítjuk a modell vízszintes sebességét, Reynolds számát és indukált ellenállását.

A modell szelvénye szerinti táblázatból vagy diagramból a Reynolds számnak megfelelően leolvashatjuk a végtelen oldalviszonyú szárny ellenállás tényezőjét, ez a tiszta profil-ellenállás. (C_epr)

A modell összes többi alkatrészének káros ellenállását az ismertetett siklómérések alapján tudjuk megbecsülni, ez legyen 0,025

A profil, - indukált, - és káros ellenállások összege adja a modell összes káros ellenállását, a C_eö - t, a modell teljes ellenállás—tényezőjét

Az előre felvett Cf értékek és a kiszámított Ceö összes ellenállás tényező hányadosa megadja a modell siklószámának reciprokát, az e - t. A vízszintes sebesség osztva az e - nal pedig a merülősebességet mutatja. Az összes adatot táblázatosan leírva rögtön szembetűnik hogy milyen felhajtóerő-tényezőnél áll be a legkisebb merülés.

A táblázat kiszámításához használt képletek:

Az indukált ellenállás

Bár a minimális 0,39 m/s - os merülősebesség igen csábító, a gyakorlat azt mutatta hogy nagy C_f értékeknél, - tehát nagy szárny-állásszög esetén - a modell hosszanti egyensúlya már bizonytalan. A gyakorlati tapasztalatoknak megfelelően ezért inkább kisebb felhajtóerő-tényezőnél érdemes maradni, mint amilyent a minimális merülősebesség adna. A jelen esetben megfelelő a c_f = 0,7 - 0,8-as érték, ahol a merülés 0,44 - 0,40 m/s - nak adódik.

Nézzük meg, hogy c_f = 0,8 es felhajtóerő eléréséhez milyen szárny-állásszöget kellene alkalmaznunk. NACA 4409-es szelvény adatai között megtalálhatjuk a Cf = 0,8 - hoz tartozó állásszöget végtelen oldalviszony esetén, ez kb. 3,7 fok.

A 11-es oldalviszonyú téglalap-szárny miatt fellépő indukált állásszög:

Ez azt jelenti hogy a szárny mögött fellépő leáramlás iránya kb. 1° 40’ a vízszinteshez képest. Ha azt akarjuk hogy a csillapító felület 0° - os állásszöggel kapja az áramlást, akkor a törzs hossztengelyéhez képest +1° 40’ - es szögállást kell adnunk.

Ugyanekkor a szárny teljes állásszöge az indukált állásszög és profil-állásszög összege, tehát a i + a a jelen esetben 1,65° + 3,7° = 5,35° @ 5° 20’ a törzs hossztengelyéhez képest.

A csillapítófelület és a szárny síkjai által bezárt szög azonban csak 3,7° , azaz kb. 3° 40’. Ezzel a beállítással kell megkezdenünk a modell berepítését és a súlypontot olyan helyzetbe hoznunk, amelynél a modell hosszanti egyensúlya kielégítő.

Sajnos nem bizonyos, hogy a modell a számított szárny és csillapító állásszögeknek megfelelően fog siklás alkalmával a levegőben elhelyezkedni, ezért a súlypont helyzetét változtatni és szükség esetén a beállított állásszögeket korrigálni kell. Az eddigi tapasztalatok után legcélszerűbbnek látszik a modell siklósebesség szerinti beállítása.

A most számolt A/2 - es vitorlázó modell vízszintes sebessége kb. 5,2 m/s kell legyen. A számolt állásszögeket alkalmazva addig változtatjuk a súlypont helyzetét, amíg az 5,2 m!s sebességet elérjük. Ha ez a súlypont helyzetének tologatásával nem sikerülne, csak akkor változtatunk az állásszögeken. Fixen beépített szárny és csillapító esetén természetesen csak a súlypont helyzetének állítgatásával tudunk segíteni.

A modell merülősebessége 0,4 m/s - nak adódik. Nézzük meg most hogy a jelenlegi FAI előírás szerint az A-2 - es modellekre előírt 50 m - es zsinórral felhúzva milyen időtartamot képes repülni álló, est levegőben.

Feltételezzük hogy a modellt 50 m magasan tudjuk leoldani. Az 50 m magasságból elérhető időtartam:

Álló levegőben ilyen modellnél ez egészen reális érték.