Bulinka czyli hydroplan własnego pomysłu

[mirolek]

W czasie wakacji narysowałem prosty w budowie model  łodzi latającej, której nadałem wdzięczną nazwę "Bulinka".

Pierwotnie planowałem model po silnik elektryczny ale ostatecznie dorysowałem kilka elementów umożliwiając zabudowę również silnika spalinowego i w takiej wersji rozpocząłem budowę.

 

Założenia były takie aby model złożony do lotu mieścił się w bagażniku, miał nisko nad wodą osadzone skrzydła co powinno skutkować stabilnością na wodzie oraz stosunkowo prosty w budowie kadłub wykonywany bez zbytniego wyginania z desek balsowych. Oczywiście najłatwiej taki model znaleźć w sieci, przeskalować i zbudować ale po udanym własnym projekcie "Rafik"  postanowiłem zaprojektować coś nowego a budując kolejny model sprawdzić się także w roli "designera" :-)

 

Model ma 1,32 m rozpiętości, napęd stanowić będzie silnik TT klasy 28 a wagę do lotu szacuję na około 1,5kg.

Projekt prezentuje się następująco

 

 

 

Nie będę zanudzał detalem bo model prosty w budowie ale postaram się w tej relacji pokazać kilka zasadniczych elementów.

Rozpocząłem budowę od końcówek skrzydeł które zmontowałem jednocześnie na stelażu ( wing-jig )

 

 

Oczywiście składając skrzydła nie wkleiłem żeber łączących z centropłatem, gdyż te wymagały wklejenia na stole po kątem co zapewniłem sobie za pomocą specjalnego szablonu

 

 

Końcówki skrzydeł sa lekko wyszczuplone dlatego montując element na stole konieczne jest zastosowanie 2,5mm podkładki na ostatnim żeberku.

 

ms

[krzysiekcrs]

śliczna, już to widzę, majestetyczna, choć chętnie bym zobaczył w wersji +- 2m, jestem kibicem

[kesto]

Jak dla mnie, to pływaczki pod skrzydłami mają mikre rozmiary i mogą nie mieć dostatecznej wyporności co będzie skutkowało brakiem stabilności na wodzie. Mówiąc inaczej - ciężar skrzydeł będzie je przytapiał.

Dziwny jest też kształt kadłuba. Rzyt z góry sugeruje małą wyporność nosa, a więc łatwość przytapiania jego podczas rozpędzania modelu na wodzie. Mogą też być problemy z wejściem na redan, bo tylna dolna (podwodna) część nie jest wyrażnie "odcięta" lecz płynnie przechodzi od części podwodnej do nawodnej. Ciekaw jestem jak to będzie się zachowywało podczas startu. Czy przypadkiem nie będzie się ogon "przysysał" do wody? W samolocie Republic Seabee kadłub od spodu jest podcięty aby temu zjawisku zapobiec http://www.seabee.info/seabee_ops.htm

Rób model, zobaczymy efekty.

[mirolek]

Pływaki pod skrzydłami wcale nie są takie "mikre"  ich wielkość dobrałem analogicznie jak w Catalinie gdzie sprawdziłem je także doświadczalnie. Są smukłe to prawda ale mają konieczną wyporność i są jednocześnie dość długie co powinno zapewnić właściwe poziomowanie skrzydła. Jedyne co może mnie zaskoczyć to moment odśmigłowy który w przypadku jednego silnika zawsze powoduje większe zanurzenie jednego pływaka. Model dwusilnikowy z przeciwbieżnymi śmigłami zachowuje się przy starcie na wodzie bardziej stabilnie.

Jeżeli wystąpi problem topienia pływaka to poszerzenie będzie możliwe w każdej chwili.

 

Rysując ten model oglądałem wiele innych łodzi latających i nie wszystkie mają to charakterystyczne odcięcie części wodnej. Nie ma reguły.

Na pewno jest to pomocne przy starcie ale w tym przypadku topieniu ogona powinny właśnie zapobiec przedłużone boczne pływaki. Czy taka koncepcja się sprawdzi, zobaczymy. North Star lub jego mniejszy odpowiednik Polaris leży całym skrzydłem na wodzie a startuje bez problemu.

 

ms

[mirolek]

Kilka świątecznych dni pozwoliło poświęcić budowie modelu więcej czasu. Dość szybko na wing-jig-u powstał centropłat a następnie górna powierzchnia kesonu po czym zdecydowałem się połączyć elementy w całość.

 

 

Po wypełnieniu balsą przestrzeni między dźwigarami zamknąłem keson balsą 2mm od spodu płata

 

 

Po wykonaniu balsowych nakładek na górnej powierzchni żeber i przeszlifowaniu, skrzydło prezentuje się bardzo dobrze.

Solidne dźwigary z listew sosnowych 4x4 [mm] i 6x4 [mm] oraz stosunkowo gęste rozmieszczenie żeber sprawiają wrażenie bardzo mocnej konstrukcji.

 

 

ms

[orzeł]

Witam, mocno kibicuję koledze w budowie hydroplanu, mam jednocześnie kilka pytań i uwag.

Z czego jest wykonany pylon i jak zamocowany jest pływak?

Ważne aby tylko jeden pływak podpierał płat wdy model jest na wodzie, w czasie rozbiegu i wyjścia na redan oba pływaki muszą być nap powierzchnią wody.

 

Jedyne co może mnie zaskoczyć to moment odśmigłowy który w przypadku jednego silnika zawsze powoduje większe zanurzenie jednego pływaka.

Przy odpowiedniej wyporności i kącie natarcia pływaka nie ma problemu z zanurzeniem.

 

 

Rysując ten model oglądałem wiele innych łodzi latających i nie wszystkie mają to charakterystyczne odcięcie części wodnej. Nie ma reguły.

Otóż jest reguła, o ile mnie pamięć nie zawodzi redan powinien znajdować się przed SC jakieś 15-20mm, ułatwia to start i nie powoduje skakania modelu po wodzie. Drugi stopień nie jest wymagany, nie wpływa to na właściwości modelu, jedynei na estetykę.

 

model z redanem w SC

 

Obecnie przesunąłem redan i model startuje lepiej z wody.

 

Co do kształtu kadłuba, część dziobowa faktycznie wydaje się zbyt wąska, można się spodziewać jej przytapiania.

[TeBe]

Bardzo fajny projekt. Jeśli mogę coś zasugerować, to zrób gniazdo/wzmocnienie do mocowania kamerki przed śmigłem i komorę balastową do równoważenia ciężaru kamerki  na ogonie. 

[marek rokowski]

nie ma jak subtelny urok klasyki - czyli klasycznej konstrukcji...

 

 

powodzenia

[mirolek]

klasyka faktycznie ma swój urok - dlatego buduję kolejny taki model

 

Wykończyłem skrzydło, zaopatrzyłem je w boczne pływaki i zmontowałem pylon o który pytał kolega. Pływaki mają szkielet ze sklejki a kształt dopasowany do żebra co ułatwia ich montaż w skrzydle.

 

 

Pływaki sa obłożone bokami balsą 3mm a sam pływak powstanie z kolejnych klepek balsowych

 

 

 

Na zdjęciach montaż pylonu na sucho bo wręga silnika i łoże na zbiornik właśnie się kleją.

Pylon tworzą 3 warstwy sklejki 2mm co widać na projekcie. Środkowy element jest dzielony celem przeprowadzenia kabla do serwa sterowania gazem.

Tak połączone 3 elementy dają bardzo mocny element o szerokości 6mm i na taką szerokośc są rozsunięte środkowe żebra skrzydła.

 

zrób gniazdo/wzmocnienie do mocowania kamerki przed śmigłem i komorę balastową do równoważenia ciężaru kamerki  na ogonie.

 

Nikt nie zapytał co to za kółeczko na dziobie modelu a to właśnie taka mini platforma do montażu kamery. Na ogonie w trójkątnym klinie będzie właśnie miejsce na balastowanie ciężaru na dziobie - "TeBe", to jakaś telepatia czy czytasz w moich myślach

 

redan powinien znajdować się przed SC jakieś 15-20mm,

 

To nie jest dobre ustawienie. Model zaprojektowałem tak aby redan był około 10mm za środkiem ciężkości. Takie ustawienie już testowałem i dobrze się sprawdza. Ustawienie W.Schiera dla modeli swobodnie latających nie całkiem się sprawdzają dla modeli RC dla których lepszą wydaje się zasada jak na rysunku poniżej uzależniona od środka masy /zdjęcie poniżej z RC Przeglądu/

 

 

Silnik podniesiony na pylonie podnosi środek masy całej konstrukcji, mocno jednak obniżyłem skrzydło nad powierzchnię wody a kadłub też nie jest wysoki dlatego przyjąłem teoretyczne założenie, że te dwa punkty będą w tym samym miejscu.

 

część dziobowa faktycznie wydaje się zbyt wąska,

 

Ten niewysoki w przekroju kadłub jest moim zdaniem bardzo szeroki i prawie płasko denny co widać na przekroju wręg dlatego nie obawiam się przytapiania nosa. Model ma być szybki bo mam zamiar wystartować nim w wyścigu hydroplanów i zależało mi na małym oporze czołowym.

Nie da się zjeść ciastka i mieć ciastko, dlatego konieczny jest kompromis.

 

EDIT 16.11.2014r - wieża silnika skończona

 

 

ms

[kesto]

 

Model ma być szybki bo mam zamiar wystartować nim w wyścigu hydroplanów i zależało mi na małym oporze czołowym.

ms

 

Skoro ma być szybki, to po co robisz takie wielgachne lotki i stery? Takie powierzchnie sterowe to raczej do akrobatów, nie wyścigówek.

[mirolek]

Model ma stosunkowo krótki kadłub bo odległość SW od lini spływu skrzydła jest poniżej 2L co oznacza, że minimalna powierzchnia SW powinna byc większa niż 25% powierzchni skrzydła. Projektowana powierzchnia SW jest zdecydowanie większa niż te minimalne 25%

 

Lotki nie są zbyt duże ale może masz rację, że stylizując ogon trochę przesadziłem z jego wielkością. Powiększałem SW aby osiągnąć ładną sylwetkę i trochę mnie poniosło :-)

Dzięki za zwrócenie uwagi na ten element, jeszcze nie składałem elementów steru wysokości i mogę dokonać małej korekty.

Nie będę zmniejszał jednak jego rozpiętości bo miał przypominać ogon wieloryba i w takim kształcie jak go sobie umyśliłem, bardzo mi sie podoba.

 

ms

[mirolek]

Trwają prace przy kadłubie którego złożenie już na etapie rysunkowym wydawało mi się nie łatwe. Wszystko przez stylizację do okrętów XVII w, uniesiony do góry ogon i gięte linie na jakie się zdecydowałem. Obawiałem się, że bez centralnej rury nie uda się go złożyć dlatego wstawiłem ostatecznie w projekt kilka prostych listewek aby montaż był możliwy na desce.

Etap pierwszy - 4 wręgi kadłuba za redanem składane na prostej listwie od spodu

 

 

etap drugi - kolejne 2 wręgi na wygiętej listwie dna kadłuba oraz giete na mokro listewki ogona

 

 

etap III - przód składany jest wrędze sklejkowej czyli używając języka szkutniczego to "stępka" budowanego kadłuba wraz z giętymi na mokro bocznymi listwami sosnowymi łączącymi obie części

 

 

 

ms

[mirolek]

Gotowy do oklejania baslą stelaż kadłuba

 

 

oraz pierwsza przymiarka

 

ms

[TeBe]

Pięknie to Ci wychodzi.

[mirolek]

Dziękuję za dobre słowo :-)

Łodzie latające mają zwykle piękne linie kadłuba co jest konsekwencją przenikających sie żywiołów. Hydroplan to przecież po części ptak po części ryba dlatego trzeba wybrac to co najlepsze z każdego środowiska aby model sprawdził się w powietrzu i na wodzie.

 

ms

[orzeł]

Tak, hydroplany są piękne Czasami tylko wędkarzom się nie podobają....

Widzę, że model posiada ster kierunku, czy zastosujesz ster wodny? Z czego będzie wykonane dno?

[WRC]

A pro po wędkarzy to u mnie od czerwca do września maja zakaz wędkowania w godzinach 6-22 więc można startować i lądować na wodzie do woli ???? i kiedyś będę musiał i tego spróbować

 

pisane za pomocą telefonu więc błędy możliwe ????

[mirolek]

Większość samolotów posiada ster kierunku a hydroplany często posiadają także ster wodny.

Nie rozwiązałem tego w projekcie ale przewiduję koniecznośc jego wykonania. Z czterech modeli jakie testowałem na wodzie dwa nie wymagały steru wodnego ale dwa bez  takiego steru były sterowne tylko na małej prędkości a z jej wzrostem pływały tam gdzie chciały. Pierwotnie myślałem o takim sterze głaboko zanurzonym pod wodę czyli pod kadłubem ale chciałbym latać modelem także w zimie i wtedy taki ster będzie przeszkadzał.

Teraz skłaniam się bardziej do zamontowania go z przodu na samym nosie modelu.

Okrągła platforma na nosie zostanie nieco powiększona i umieszczę tam ruchomy sztyft na którym od góry da się umocować kamerę a od spodu ster wodny a całość zostanie połączona z serwem sterowania SK

 

 

Z czego będzie wykonane dno?

 

Boki kadłuba wykonam z balsy 2mm a na spód z balsy 3mm i dodatkowo wzmocnię ją na redanie laminując tkaniną 80g/m2

 

ms

[mirolek]

Okleiłem balsą boki oraz od góry tylną część kadłuba.

 

 

 

Tak wykonany element waży 110g.

Zważyłem też skrzydło i wykonane usterzenie co pozwoliło mi zestawić na rysunku modelu masy i sprawdzić jak wygląda przewidywane wyważenie modelu. Dla zakładanego pakietu 5 x AAA lokowanego przy pierwszej wrędze brakuje mi jeszcze na samym nosie około 80g

 

W rzeczywistości będzie konieczne więcej bo dojdzie jeszcze klocek balsowy na ogonie, bowdeny, zawiasy a ta galanteria choć lekka dokłada swoje gramy w dużej odległości od środka ciężkości co przełoży się znacznie więcej gramów koniecznych na nosie.

Zatrzymałem się zatem z budową na kilka dni i musze przemyśleć rozłożenie wyposażenia. Njaprościej przesunąc serwa na sam przód ale wtedy nie będę miał do nich wygodnego dostępu.

Wczoraj będąc u kolegi Wojtka B. podpatrzyłem jego rozwiązanie czyli osadzenie pakietu i serw na sztwynej półce która następnie cała jest lokowana głeboko w nosie modelu. To pomysł doskonały ale problemem jest wtedy ster kierunku jaki planowałem umieścić nietypowo na dziobie modelu. Łączenie popyczaczy na tył modelu da się rozwiązać ale wsunięcie serw do przodu i łaczenie popychacza w kierunku nosa modelu już nie jestem w kropce.

 

Poprawia sytuację cięższy silnik np. OS Max 25AX który mam w innym modelu ale to rozwiązanie którego na tą chwilę nie rozważam. Szukam innego rozwiązania pozwalającego zbilansować masy w środku ciężkosci modelu. Może poszerzę albo przedłużę nos modelu albo zamontuje na stałe w kulistej obudowie kamerkę. Nie zamykam dołu kadłuba do czasu logicznego rozwiązania problemu bo dokładanie ołowiu to wariant ostateczny.

 

Jeżeli macie jakieś pomysły to prosze o wsparcie.

 

ms

[Callab]

... u kolegi Wojtka B. podpatrzyłem jego rozwiązanie ..

 

A to dopiero szpiegostwo!

 

W Miss Grandin mam taką półkę jak na załączonych zdjęciach. Rozwiązanie się sprawdza i w moim nowo budowanym modelu też będzie zastosowane.

 

Odnośnie wyważenia to zamiast 5xAAA zastosuj 5xAA - to dodatkowo jakieś 50g, a przy okazji większa pewność zasilania modelu.