Przyrząd do wyważania modeli RC

Jedną z ważniejszych regulacji modelu RC jest jego „wyważanie” czyli prawidłowe ustawienie jego środka ciężkości. Od jego umiejscowienia zależy zachowanie modelu zarówno w locie, jak i podczas startów i lądowań. Czułość modelu na położenie środka ciężkości zależy głównie od rodzaju samego modelu, układu płaszczyzn nośnych, profilu skrzydła, rozłożenia mas (wyposażenia) wewnątrz modelu itp., itd. Należy więc dążyć do tego, aby wyważanie było jedną z pierwszych regulacji modelu. Jeśli środek ciężkości jest zamieszczony na planie modelu, ustawiamy go zgodnie z planem już przed pierwszym lotem. Jeśli na planie nie ma zaznaczonego środka ciężkości, przed pierwszym lotem bezpieczniej jest ustawić go na 25% średniej cięciwy skrzydła. Do wyważania modelu przydatny jest odpowiedni przyrząd. Można go kupić ale do najtańszych nie należy. Przy odrobinie pracy można taki przyrząd zrobić z różnych drewnianych elementów, często zalegających bez przydziału w warsztacie modelarza. Tak też uczyniłem a podczas jego konstruowania opierałem się jak zwykle na materiałach znalezionych w sieci. Jest to prostsza wersja przyrządu ze stałymi punktami podparcia i przesuwanymi linijkami, którymi ustawia się miejsca podparcia na skrzydle, czyli procentową część średniej cięciwy.

zdj. 1	zdj. 2
zdj. 3	zdj. 4
zdj. 5	zdj. 6

Konstrukcja jest dosyć prosta i wszystkie szczegóły widać na zdjęciach i rysunku. Podstawa to dwie poziome listewki 12x12mm na które naklejone są listewki pionowe 20x6mm, poszerzone u podstawy krótszymi kawałkami. W miejscu pogrubionym wywiercone są otwory o średnicy 6mm na rurkę aluminiową, łączącą powstałe w ten sposób dwie kolumny. W listwach podstawy wywiercone są dodatkowo takie same otwory na drugą rurkę. Myślałem, że z dwoma rurkami przyrząd będzie stabilniejszy, ale po złożeniu okazało się, że jedna rurka w zupełności wystarczy. W jednej z listew podstawy wywiercony jest jeszcze pionowy otwór. Można w nim umieścić rurkę po rozmontowaniu przyrządu i powieszeniu w miejscu na niego przeznaczonym. Każda kolumna ma przyklejony kawałek listwy, stanowiący oparcie i jednocześnie prowadnicę dla poziomego, przesuwanego ramienia. Ramię to jest blokowane poprzez dociśnięcie kawałka sklejki grubości 0,4mm, specjalnie moletowaną, aluminiową nakrętką. Znalazłem takie gdzieś w swoich rupieciach. Każde ramię wyposażone jest w podziałkę milimetrową. Jedna podziałka jest normalna z cyframi naniesionymi tradycyjnie, rosnąco od lewej strony do prawej a druga odwrotna. Cyfry naniesione są rosnąco od prawej strony do lewej. Oprócz podziałek, każde ramię wyposażone jest w pionową listewkę oporową, przyklejoną na początku linijki.

Jak wyważamy model za pomocą tego przyrządu?
Ustawiamy taki rozstaw kolumn, aby były jak najbliżej kadłuba. Jeśli na planie modelu jest naniesiony środek ciężkości, możemy sobie na skrzydłach, od strony podparcia, nanieść miękkim ołówkiem krótkie linie prostopadłe do kadłuba, wychodzące ze środka ciężkości. Ustawiamy sobie ramiona przyrządu w ten sposób, aby listewka oporowa dotykała natarcia skrzydła a środek kolumny był na zaznaczonej uprzednio na skrzydle linii środka ciężkości.
Po takim zabiegu kładziemy model na przyrząd, dosuwając delikatnie natarcie skrzydła do listewek oporowych. Jeśli wyważenie będzie sporo odbiegać od właściwego, model natychmiast opadnie na nos lub ogon, opierając się skrzydłem o ramiona przyrządu. Wadą przyrządu jest to, że model dotykając natarciem listewek oporowych, (w przypadku niewielkiej odchyłki od prawidłowego wyważenia) może utrzymywać się w położeniu poziomym. Wystarczy go jednak delikatnie poruszyć w górę i w dół i natychmiast przestaje dotykać tych listewek. Zaletą, w porównaniu z przyrządem, gdzie ramiona są zawieszone obrotowo jest to, że model przy dużej odchyłce od prawidłowego wyważenia nie przechyla się o zbyt duży kąt. Ułatwia to podczas wstępnego wyważania układanie i przesuwanie na jego powierzchniach wyposażenia, które się po prostu nie zsuwa.

A jak postąpić w przypadku, kiedy nie wiemy, gdzie powinien w danym modelu znajdować się środek ciężkości?
Jak już wspomniałem, bezpiecznie jest przed pierwszym lotem dać bardziej przednie wyważenie. Model może słabiej reagować na ster wysokości ale będzie spokojniejszy i bardziej przewidywalny. Takim bezpiecznym wyważeniem jest wyregulowanie środka ciężkości na 25% średniej cięciwy skrzydła, licząc od krawędzi natarcia. Dlaczego średniej cięciwy? Jeśli skrzydło ma obrys prostokątny, cięciwa ma jedną wartość. Jednak przy skrzydle o innym obrysie, cięciwa nie jest stała i trzeba najpierw znaleźć jej wartość średnią.

Z reguły położenie środka ciężkości w prawdziwych samolotach jest mierzone względem średniej cięciwy aerodynamicznej, ale zbyt wiele warunków musi być znanych do jej policzenia, więc nie będziemy sobie tym głowy zawracać. Niektóre źródła modelarskie podają, że wystarczy obliczyć średnią cięciwę geometryczną, a to jest w przypadku skrzydeł o obrysie trapezowym bardzo proste. Jest to iloraz pola powierzchni skrzydła i jego rozpiętości, czyli cs= S/d gdzie cs to średnia cięciwa, S to pole powierzchni a d to rozpiętość.

Wzór na pole trapezu to S = (a+b)*h/2 gdzie a i b to wymiary najdłuższej i najkrótszej cięciwy a h to połowa rozpiętości skrzydła. Taki sam wynik otrzymamy licząc średnią arytmetyczną cięciw skrajnych czyli ze środka skrzydła i z jego końca, czyli (a+b)/2. Na rysunku widać połowę przykładowego skrzydła o obrysie trapezowym. Przy podanych wymiarach średnia cięciwa zaznaczona kolorem błękitnym wynosi 320mm. Z tej wartości 25% to 80mm. Taka odległość jest odmierzona od krawędzi natarcia w miejscu, gdzie się średnia cięciwa znajduje i jest oznaczona czerwonym odcinkiem. Poprowadzona z tego miejsca zielona linia, prostopadła do osi podłużnej kadłuba, wyznacza miejsce, gdzie należy podeprzeć model do wyważenia.