website statistics
Opensoaring.com




aerokurier Online Contest
OLC-I | Skupno OLC-I
OLC-SI | Skupno OLC-SI

ostale povezave


APIS – velik in manjši
(OPENSOARING, 7. decembra 2012, foto: dr. Rafael Cajhen, Rastko Kos, Uroš Šoštarič in Boštjan Pristavec, besedilo: Rastko Kos, Boštjan Pristavec in Uroš Šoštarič)

Slovenci imamo lastno zgodovino načrtovanja in izdelavo jadralnih letal. Po nekaj letih premora se je rodil projekt slovenskega jadralnega letala in nato še projekt izdelave leteče makete tega letala. V tem članku bomo skušali opisati jadralno letalo APIS, nadaljevali z opisom konstrukcije in izdelave modela in končali s testnimi leti na domačem letališču v Lescah.

Boštjan Pristavec: opis jadralnega letala apis

Jadralno letalo Apis so razvili v podjetju Albastar. Prvi let sega v leto 1998.  Do danes je bilo izdelanih več izvedenk tega letala:
Apis - jadralno letalo z razponom kril 15 m,
Apis 13 - jadralno letalo z razponom kril 13 m,
Apis WR - izredno lahko jadralno letalo z razponom kril 13 m,
Apis M - jadralno letalo z dvotaktnim bencinskim motorjem Rotax in razponom kril 15 m,
Bee* – jadralno letalo z dvotaktnim bencinskim motorjem SOLO in razponom kril 15 m,
Apis AE -  jadralno letalo z elektro motorjem in z razponom kril 15 m,


Jadralne letalo Apis M - čebela med testnim letom nad domačim letališčem

*Bee je izvedenka letala Apis M, prilagojena nemškemu tržišču.
Apis M, Apis AE ali Bee so motorizirane izpeljanke jadralnega letala Apis. Tako letalo lahko neodvisno  in na primerni višini ugasne in uvleče motor, nato pa nadaljuje let kot »čisto« jadralno letalo. Razpetina kril tovrstnih dveh izpeljank je 15 m.

Apis 13 m je brez motorja. Namenjena je ljubiteljskim graditeljem, in ga je mogoče kupiti  nedokončanega. Samograditelj mora poskrbeti za končno montažo z vsemi nastavitvami.

V družini jadralnih letal Apis je treba posebno pozornost nameniti izpeljanki Apis WR. Že samo ime »WR – world record« govori o namenu. Da gre za poseben  izdelek, najbolj slikovito govori dejstvo, da kazalec na tehtnici praznega letala pokaže le 119,2 kg. Po pravilih FAI spada Apis WR v razred DU – ultra lahkih letal, kjer največja dovoljena vzletna teža letala s pilotom ne sme presegati  220 kg. Z letalom Apis WR je bila dosežena kopica svetovnih rekordov. Nekaj je veljavnih še danes.

Rekordi
Let na cilj in povratek: 310 km, (Tanja Pristavec, DU feminine),
Prosti let med tremi točkami: 347.6 km, (Tanja Pristavec, DU feminine),
Prosti let: 154 km, (Tanja Pristavec, DU feminine),
Prosti let med tremi točkami: 808.9 km, (Boštjan Pristavec),
Hitrost v trikotniku 100 km: 76.9 km/h, (Tanja Pristavec, DU feminine),
Let na cilj in povratek: 501 km, (Andrej Kolar, DU general),
Hitrost v letu na cilj s povratkom 500 km: 82.1 km/h, (Andrej Kolar, DU general),
Prosti let med tremi točkami: 619.7 km, (Andrej Kolar, DU general),
Let na cilj in povratek: 511.6 km, (Andrej Kolar, DU general),
Hitrostni rekord v trikotniku 100 km: 118.2 km/h, (Boštjan Pristavec)


Čebela ob pobočju Dobrče. Največ testiranj je bilo namenjeno motornemu pogonu.

Tehnični podatki jadralnega letala Apis M.

Razpetina kril

14.97 m (49.10 ft)

Dolžina

6.22 m (20.4 ft)

Površina kril

12.24 m2 (131.75 ft2)

Vitkost krila

18.35

Pozitiven odklon zakrilc (navzdol)

0, +5, +10 stopinj

Negativen odklon zakrilc (navzgor)

-5, -7 stopinj

 

 

 

 

VS1 (najmanjša hitrost v čisti konfiguraciji)

61 km/h (33 kts)

Največja hitrost za uporabo zračnih zavor

220 km/h (119 kts)

VFE +5 stopinj

117 km/h (63 kts)

VFE +10 stopinj

100 km/h (54 kts)

Načrtovana manevrska hitrost Va

144 km/h (78 kts)

Načrtovana hitrost pri sunku vetra (sunek 15 m/s)

144 km/h (78 kts)

Največja hitrost pri aero vleki

131 km/h (71 kts)

Vx – hitrost največjega kota vzpenjanje

80 km/h (42 kts)

Vy – hitrost največjega vzpenjanja

85 km/h (45 kts)

Največje vzpenjanje pri MTOM

3.3 m/s (660 fpm)

Hitrost pri najmanjši hitrosti spuščanja

84 km/h (45 kts)

Najmanjša hitrost spuščanja

0.59 m/s (120 fpm)

Največje padanje z izvlečenimi spojlerji

4.6 m/s (920 fpm)

Hitrost pri najboljšem drsnem razmerju

94 km/h (51 kts)

Najboljše drsno razmerje

40:1

Drsno razmerje pri hitrosti 150 km/h (80 kts)

27:1

Dolžina vzletne steze pri MTOM

137 m (450 ft)

Dolžina vzeta nad oviro 15 m

243 m (800 ft)

Čas valjčka 45-45 stopinj

3.5 sekunde pri 100 km/h (54 kts

APIS/Bee Hitrostna krivulja


Pred prvim letom letala Apis WR je bilo navdušenje nad nizko težo novega letala veliko. Tehta namreč le 119 kg. Z dvigom letala so to pokazali Kolar S., Brejc K. in Pristavec B.

Rastko Kos: nastanek modela

Kdor je že obiskal strani www.aerozaprega.si je verjetno tudi že kaj prebral o Vladu Kobilici. Nekdanji jadralni pilot in zaposlen v Elanovi proizvodnji jadralnih letal si je, kot modelar, postavil visoke cilje pri izdelovanju maket pravih jadralnih letal izdelanih v Sloveniji.

Seveda zanj ni bilo druge možnosti kot posnemanje izdelave pravih letal, v kompozitni tehnologiji. Znan je že kot izdelovalec modelov DG-600 (razpetina 4250 mm, 1/4), DG-1000 S (razpetina 5000 mm, 1/4) in DG-300 (razpetina 3750 mm, 1/4 – akrobati, pozor!).

Zaželel si je še večji model, za vzor pa si je vzel novo slovensko jadralno letalo Apis, ki ga je opisal Boštjan Pristavec. Odločil se je za merilo 1:2,5. To pomeni model z razpetino 6 m in dolžino rahlo čez 2,5 m!

Z Vladom sva se takrat že dobro poznala. Takoj na začetku projekta me je povabil k sodelovanju. Seveda sem bil navdušen in v februarju 2008 sem že imel prvi približek, modeliran v Autodesk Inventorju.


Prvi približek modeliran v Autodesk Inventorju

Sledila so razmišljanja o aerodinamiki, kjer sem črpal iz obširnega znanja gospoda Helmuta Quabecka (hq-modellflug.de). Glede na njegove razlage sem se pri krilih odločil za njegove najnovejše profile serije HQ-DS, pri višini pa za znane simetrične profile HQW-0. Razni programi za izračun težišča so mi nakazovali, da bi bilo treba povečati višino, glede na original, kar je imelo še nepredvidene posledice …

Prijatelj Mitja Glušič mi je tudi pomagal premagati strah pred programom XFLR (http://www.xflr5.com/xflr5.htm). Z njim sem naredil najpomembnejše aerodinamične preračune (polare prerezov, polare modela, stabilnostne krivulje). Za dokumentacijo osnovnih karakteristik modela prilagam tudi zaslonski posnetek iz tega programa.


Zaslonski posnetek

Vlado je medtem delal pramodel za trup. K znancu Gerhardu Bruckmannu sva skupaj (http://www.modellbau-bruckmann.at/index.php?page=home&f=1&i=home) odpeljala risbe za izdelavo surovcev za pramodele kril in višine.

Za finiširanje pramodelov kril in nastavkov kril na trupu smo uporabili lasersko izrezane šablone iz nerjavne pločevine debele 1 mm.

Dela je bilo veliko. Vladu je že pomagal tudi Marko Kljajič iz Slatne nad Begunjami, ki izdeluje izdelke za Bruckmanna. Saj veste – pramodel, poliran do visokega sijaja, je treba opremiti z delilno ravnino, nato narediti prvo polovico kalupa, odstraniti delilno ravnino, narediti še drugo polovico kalupa, čakati, da se vse skupaj utrdi, nato kalup odpreti in v njem začeti izdelovati prve izdelke.

Medtem sem delal tudi na drugih projektih, modelarsko predvsem za Matjaža (http://www.remec-design.com). Seveda sem spremljal razvoj Apisa in pripravljal svoje rešitve za vgradnjo elektronike. Ker je model izdelan v merilu 1:2,5, so globine krila za modelarske razmere zelo bogate in to mi je tudi omogočilo vgradnjo servomotorjev standardne velikosti 20 x 40 mm. Za razliko od originala, ki ima na krilu krmilne površine v enem kosu (flaperon), sem Vladu že zelo zgodaj predlagal deljene površine za krilca in zakrilca. V tlorisu se kot meja ponuja prehod iz pravokotnega dela v prvi trapez, kar smo potem tudi izpeljali. Matjaž me je tudi spoznal z Lukom (mailto:info@ls-cam.si), ki sem mu zaupal rezkanje aluminijastih kalupov za pokrove servomotorjev. Na te sem v Inventorju skonstruiral pritrditve za servomotorje.
Že na tanjšem delu profila, v pogonu krilc, ni nobene težave.


Servo pogon


Toliko lažje pa je pri zakrilcih

Projekt je torej napredoval, vendar zaradi stalnih naročil DG-600 in DG-1000 S počasneje, kot smo pričakovali.

Nazadnje je prišel december 2011 in Vlado je model pripeljal k meni na dokončno montažo. Seveda tudi pri meni ni šlo hitro, v Inventorju konstruirane pritrditve servomotorjev je bilo treba še rezkati in sestaviti, v moji, ne tako majhni delavnici ( 6 x 2 m), je bilo treba seveda delati po kosih, veliko je bilo obračanja, zadevanja in raznih trkov.
Spomladi 2012 je pritisk za prvi polet tako narasel, da sem vložil vse moči in dan prvega starta se je le pričel približevati. Pred prvim poletom me je skrbelo, kako bomo nastavili težišče, zato sem si tudi za tehtanje modela izdelal posebno pripravo.

Priprava je izdelana v dvojniku, vstavi se med krila in trup (leva, okrogla luknja je na prednjem, zadnja, podolgovata pa na zadnjem torzijskem trnu). Luknje v sredini gredo po pet milimetrov od 125 do 160 mm od prednjega roba.

V ponedeljek, 9. julija 2012, smo se po hudi nevihti, zbrali na modelarskem letališču v Ligojni (http://www.mkv-klub.si/).

Seveda je bilo treba preveriti težišče.


Tehtanje na vzletišču v Ligojni

Tu sem se predvsem glede na stabilnostne polare iz programa XFLR odločil za težišče na 160 mm od prednjega roba korenskega profila in že je bil na vrsti prvi start.

Kdor je že bil na naših srečanjih aerozaprege.si, zagotovo prepozna Citabrio S5-KRŠKO Borisa Sekirnika. Njemu se moram zahvaliti za spodbudo, saj sem ob popoldanski nevihti že skoraj obupal in odpovedal prvi let.  Seveda se moram zahvaliti tudi očetu Rafaelu in sinu Janku Cajhnu, ki sta me spodbujala in dokumentirala te prve resne korake z modelom.

Start v aerozapregi je bil miren in neproblematičen (kakšen pa naj bi bil, če je za krmilom vlečnega modela izkušen pilot?). Letenje je bilo preprosto, prvi preizkusi težišča so me pomirili, da model še ni kritičen.

So pa seveda bile krize pri pristajanju – od mojega modela DG-600 in nekaj pristankov z DG-1000 S je pristanek z apisom nekaj povsem drugega, pa tudi 500 mm zavore nemškega izdelovalca Schambeck (http://www.klapptriebwerk.de/produkte/storklappen/doppelstockige-storklappen/) delujejo brutalno.

Letenje na Vrhniki se je kljub začetnim težavam in spoznavanjem modela končalo brez večjih težav. Led je bil prebit, z veseljem sem pričakoval srečanje v Krškem, kjer sem upal, da bo Apisa preizkusil še boljši pilot od mene, a sem ga že pri drugem zunajletališkem pristanku, žal, poškodoval.

Polomljen trup je romal k izdelovalcu Marku, ki ga je brez sledi popravil še pred srečanjem v Vipavi (http://www.md-ventus.si/).

Tu sem še pred prvim startom, po nasvetu mnogih kolegov, težišče prestavil za 10 mm naprej, na 150 mm od prednjega roba korenskega profila. Ob izvlečenih zavorah sem sprogramiral še odklon višine navzgor. Z obema ukrepoma sem očitno mnogo bolje obvladal letenje, predvsem pa pristanke. Poleg mene sta Apisa preizkusila še Janko Cajhen in Sašo Šantelj.


Apis v Vipavi

V Vipavi sem dobil precej samozavesti in tudi potrditev od drugih pilotov, da je konstrukcija dobro uspela. Seveda je bilo treba narediti tudi sliko z glavnim izdelovalcem.


Ponosen z izdelkom

Testnih poletov ni konec, dokler model ne leti v rojstnem kraju. Po dopoldanskem meglenem vremenu se je naredil nenavadno lep popoldan na modelarskem letališču v Lescah in nam potrdil pravilnost zasnove modela. Tu ga je končno preizkusil tudi Uroš Šoštarič.
Prvi starti na domačem letališču v Lescah (U. Šoštarič - J. Cajhen).


V šolski krog (U. Šoštarič).
 

Četrti zavoj


Uroš Šoštarič tudi pri pristankih ni imel težav


V Lescah je letel tudi Janko Cajhen, predvsem pa je z očetom Rafaelom in njegovim Swisstrainerjem vse skupaj omogočil.


Rafael je ovekovečil model s celotno ekipo. Z leve: Vlado Kobilica, Rastko Kos, Uroš Šoštarič in Janko Cajhen.

Kaj naj napišem za konec? Projekt je kar dolgo trajal, a prepričan sem, da ni bil zaman. Slovenski modelarji smo dobili svojo veliko maketo slovenskega jadralnega letala. Zaradi ugodnega merila model leti v zelo ugodnem področju Re- števil, kar mu zagotavlja dobre letalne lastnosti.

Že prototip tehta manj kot štirinajst kilogramov, kar pomeni krilno obtežbo okrog 74 g /dm2! Zato je, tako kot original, zelo primeren za vgradnjo elektromotorja za samostojni start. Z Jankom sva že našla rešitev za vgradnjo pogona z 20 colskim propelerjem v nosu modela, ki bo omogočal start z lastnim podvozjem, brez startnega vozička.

Ločene krmilne površine omogočajo spreminjanje aerodinamičnih lastnosti profila, hkrati pa ob povezanem delovanju v funkciji krilc modelu zagotavljajo veliko okretnost v akrobacijah.

Pa še nadaljevanje projekta: verjetno je marsikdo opazil, da je višina na videz nesorazmerno velika. Malo sem k temu pripomogel sam, ker sem jo zaradi rezultatov stabilnostnih izračunov povečal glede na original, malo se je nato povečala še pri finiširanju pramodela iz stiropora in abachi furnirja. Z obema izdelovalcema, Vladom in Markom, sem se že dogovoril, da gremo v izdelavo novih kalupov z bolj verno velikostjo.

Uroš Šoštarič opisuje prve občutke po letu z novim modelom.

Vlado in Rastko sta me prosila, da opravim nekaj startov z novim modelom. To sem si želel storiti na domačem letališču v Lescah, oziroma modelarski stezi Alpskega modelarskega kluba (http://www.alpski-modelarski-klub.si/), katerega član je tudi Vlado Kobilica.

Posedujem oba dosedanja modela, ki ju izdeluje Vlado, in sicer DG 600 in DG 1000s, tako da so mi njegovi modeli dobro poznani.

Model leti v aero zapregi zelo suvereno in pilot v tej fazi leta nima težav. Pri startu potrebuje nizko hitrosti, da si ustvari vzgon in iz tega razloga je vzlet hiter in miren. Priporočljiv je rahel odklon zakrilc, predvsem pri vzletu.

Med letom je model zelo dobro vodljiv po nagibu, pa tudi po smeri. Upravljanje po višini je morda malo preobčutljivo, predvsem zaradi velikosti višinskega repa. Zaradi velike površine kril in s tem velike površine zakrilc, kot tudi krilc, je zelo lepo vodljiv, kljub nizki letalni hitrost. Največja težava je v tem, da ima premajhno krilno obtežitev in s tem premalo vztrajnosti, kar se najbolj odraža pri akrobacijah in preletih. Seveda se to lahko odpravi z ustrezno korekturo zakrilc in krilc v »speed« položaj. Akrobatsko letenje je, po zaslugi velikih krmilnih površin, zelo prijazno in učinkovito. Termično jadranje je s pomočjo rahlega odklona zakrilc zelo učinkovito in model je, kljub nizki hitrosti, še zelo lepo vodljiv in okreten tudi v ozkih stebrih.

Pristanek s pomočjo zakrilc in zavor je za modelarja zelo prijazen, zavore učinkujejo zelo dobro, kot tudi zakrilca. Ker model že v osnovi leti zelo počasi, ga je na pristanku mogoče zelo upočasniti in pristati z majhno hitrostjo na kratki razdalji. Model ima v obeh polovicah kril vgrajene cevi za dodajanje balasta. Tega še nismo preizkusili in upam, da bomo čim prej, kot tudi letenje na pobočju.

Kdor je letel DG 1000S Vlada Kobilica ve, kako prijazen model za letenje je, a Apis je še boljši in hkrati omogoča zelo širok spekter letenja. Že zdaj se veselim letenja z Apisom v Livnem, kjer bomo skušali doseči kakšno lepo višino, saj je model dobro viden.

Podatki o modelu Apis:

razpon 6 m
dolžina 2,54 m
teža od 13 kg (prototip 14 kg)

Profili: krilo HQ-DS-2,5 - 12% v korenu krila, 10% na prvem trapezu, 11% konica krila. Višina HQW-0, 9%.

 


Napraviti vse, da se bo dan končal srečno

Hipoksija

JS1-C Revelation, FES - kaj še ostane velikim

APIS – velik in manjši

Srhljiva foto zgodba

Red Bull Flugtag – Malo drugačno tekmovanje

Novost
Sunseeker duo

Urban Čeč
Po enem letu na Univerzi v Delftu

Boštjan Pristavec
EB 29 - moja velika sobota

Urban Čeč
Študentje in profesor – za napredek

Janja Černič in Tanja Pristavec
Prevoz jadralnih letal

Luka Žnidaršič
Preizkus novega dvoseda LAK20T

John Cochrane
Varnejši dolet

Urban Čeč
Faculty of Aerospace Engineering – vrata so odprta

Urban Čeč
O super jadralnem letalu

Jadralno letenje v hribih - tveganje?

Varnost letenja:
Videti in biti viden

Navigacija malo drugače

John H. Cochrane
Malo hitreje, prosim (I.)

Pavel Magister
Zvrt - nova slovenska beseda