Szerző Téma: Csapkodó szárnyúak (ornithopterek)  (Megtekintve 3896 alkalommal)

fokker

  • Newbie
  • *
  • Hozzászólások: 466
    • Profil megtekintése
Csapkodó szárnyúak (ornithopterek)
« Dátum: Dátum: 2013. Február 24. Idő: 11:19:22 »
Ezeknek a repülő szerkezeteknek az elkészítése már egy kicsit bonyolultabb, de a repítésük és annak látványa, nagy élmény felnőttnek, gyereknek egyaránt!
Nagy irodalma van az ornithoptereknek. Sok cég forgalmaz mindenféle nagyságban, kitben és RC-s RTF-ben is, de elsőre sokkal nagyobb élmény egy saját magunk által készített gumimotoros modell!
A neten rengeteg rajz található róluk. Jó is rossz is.  A sok egymáshoz hasonló változatok közül én sry (Surman Zsolt)  ornithopterét  -a Passert- választottam. Köszönet érte Zsolt! A tervrajza letölthetö innen.               .

Néhány módosítással meg is építettem. Ezek egy része a súly csökkentését szolgálta, másikuk a szerkezet erősítését.
- A szárny főtartóinál a 3*3-as balza helyett ~2,6mm átmérőjű hosszában félbevágott bambusz pálcikát használtam. (Boltban saslik pálcika néven kereshető.) Könnyebb, erősebb, rugalmasabb a balzánál. A terheléses képen látható, hogy miért.
- A toló "rudak" is ugyanígy félbevágott pálcikából készültek. A rajtuk lévő  furatok távolságát kisebbre vettem a forgattyú karjának egyidejű növelésével. Részletezés a következő hsz-ban.
- A faroknál -a Passer "T" alakú balza váza helyett- szintén félbevágott pálcikákból egy "V" alakút készítettem. Ezzel csökkent a súly, valamint a súlypont is előrébb vándorolt.
- A  törzs gerince a 8*3-as helyett 3*3-as balzából készült. Az átlós merevítővel ez is elbírja a gumi terhelését.
   
Vili a veréb -a gyerekek az első alkalommal nevet adtak neki :)- 2010 tavasza óta repül, de még bírják a szárny főtartók, pedig már rájuk is léptek néhányszor. :) Eddig ez az egy -az ős- példány készült el. Hevenyészett, filctollas "dekorján" látszik is az ősi mivolta. Sajnos Balatonakaliban a hétvégi telken lakik a tervrajzzal egyetemben. Itthon csak pár képet találtam róla az építés utáni állapotról, valamint a 2-es példány gerincét a felszerelt szárny főtartókkal. Pontos adatokkal akkor tudok szolgálni a Vili-ről, ha "hazarepül".
A motorja az ún. postás gumi. A motor tengely 0,8mm átmérőjű acélszál, a csövecskék ehhez való bowden csőből lettek levágva. A csapágyak üveggyöngyök. Esetleges kenésükre szilikonzsír, margarin vagy szappan használható. Az egyes elemek rögzítéséhez fonott horgászzsinórt, ragasztáshoz pedig pillanatragasztót használtam. A szárny és a farokrész vékony zörgős nylon zacskó anyagából van. Az építéskor ezt találtam a lomiban. :) A súlypont helyes beállítása itt is nagyon fontos! A farokrészt a törzzsel gemkapocsból nyert "drót" köti össze, ennek hajlításával állítható be a kívánt repülési tulajdonság (pl. körözés, emelkedés stb.).   
A szárnyak csapkodási szögére (alsó- felső holtpontok által meghatározott szög) nem találtam "receptet". Egyes ornithoptereknél +20 és -20 fokot javasolnak másoknál +40 és -22 fokot. Lehet kísérletezni nagyobb vagy kisebb löketű forgattyúval  ("kurblival" :))  más szögekhez és/vagy a toló "rudak" hosszának változtatásával az alsó-felső holtponti helyek együtttes eltolásához. 

Sok ornithopternél használják ezt a konstrukciót, de a jó repülési tulajdonságok és a madáréhoz jobban hasonlító forma ellenére vannak hátrányai is a hajtás tengely megtörése miatt. Nem esik egy vonalba a forgattyú tengelye a gumimotor tengelyével. Emiatt a forgattyú tengelye nekifeszül a bowden cső felső részének megnövelve ezzel a súrlódást. Megfelelő rendszeres kenéssel, vagy teflon cső alkalmazásával (bár azt ragasztani nem egyszerű feladat) a súrlódás csökkenthető.
További hátrány, hogy ha a gumi nem pontosan a forgattyú tengelyének meghosszabbításánál rögzül a gumiakasztó kampón, akkor rángatózva jár a motor és drasztikus mértékben csökken a repülési távolság. Start előtti ellenőrzéssel megelőzhető ez a hiba.

A Vili 2-nél  ennek ellenére ez a konstrukció  marad, de minimális méretű kampó lesz a forgattyú végén, megakadályozva a gumi esetleges csúszkálását.
Terveztem egy beltéri verziót is, amit a kisméretű (kb. 25mm átmérőjű) "befőttes" gumi hajt. A prototípusa építés alatt áll.
Ennek a Vili-től merőben eltérő hajtás rendszere van. :)
(Ha minősége eléri a közölhetőség szintjét, akkor felteszem ide a tervrajzát, az építési leírását és a repüléséről készült videót.)

Itt van Viliről egy videó.
Ennél jobban, emelkedve is képes repülni, ha nem  4-5 éves, fáradt gumi hajtja. Valahol az archívumban megvan egy ilyen repülésről is a videó. Ha előkerül, felteszem azt is.
Jó építést, kísérletezést és repítéseket!
Végül a képek:
« Utoljára szerkesztve: Dátum: 2013. Március 05. Idő: 08:22:44 írta fokker »

fokker

  • Newbie
  • *
  • Hozzászólások: 466
    • Profil megtekintése
Re:Csapkodó szárnyúak (ornithopterek)
« Válasz #1 Dátum: Dátum: 2013. Március 02. Idő: 21:29:01 »
Ma hazahozták Akaliból a "lesántult" :) Vili-t és a jó repülésról szóló videó is előkerült az archívumból! A tervrajz sajnos elkallódott. :( Most fordított lesz a menet. A kész ketyeréről készül a tervrajz és a Vili2 építési leírásának kíséretében felteszem majd.
A Vili második videója.
Ha nincs ott a cseresznyefa, akkor még most is repülne. :D
Néhány kép Vili jelenlegi -"leharcolt" állapotáról:

« Utoljára szerkesztve: Dátum: 2013. Március 05. Idő: 08:33:27 írta fokker »

fokker

  • Newbie
  • *
  • Hozzászólások: 466
    • Profil megtekintése
Re:Csapkodó szárnyúak (ornithopterek)
« Válasz #2 Dátum: Dátum: 2013. Március 11. Idő: 20:04:33 »
A Vili tervrajz és leírás előtt a kísérletező kedvű modellező társaknak szeretnék nyújtani két egyszerű segédeszközt az onithopterek "hajtásláncának" tervezéséhez, módosításához.
Az egyik (segédlet1.jpg) grafikus módszert mutat be az egyes elemek (szárnyemelő, forgattyú, tolórúd, holtponti szögek) méreteinek meghatározásához, a másik egy XLS (Microsoft Office 2003) tábla, amely az elemek méret adatainak beadása után kiszámolja a szárny felső és alsó holtponti helyzetéhez tartozó szögeket.
Nézzük meg egy kicsit részletesebben mindegyiket.

Segédlet1.JPG:
1. Határozzuk meg a felső és alsó holtponti szögeket adott nagyságú szárnyemelő ("a") -tolórúd furat távolság ("t]") -forgattyú ("r") és adott forgattyú-, és szárny forgástengely távolság ("b]") esetén. E szögeknél nem célszerű túllépni felül a 40, alul a 20 fokot. Nagy felső holtponti szögnél garantált a dugóhúzó! Gyakori értékeik: fent 20-38, lent 15-20 fok.
A szerkesztés menete: a vízszintes és függőleges segéd egyenesek metszéspontjából rajzoljunk "a" sugárral egy kört (sz-kör). E kör középpontjától "lefelé" "b" távolságra "r" sugárral egy másik kört (r-kör). E kör középponjából "t"+"r" nagyságú sugárral rajzoljunk egy kis körívet úgy, hogy metssze el az sz-kört. Ez a P1 pontnál történik. Most az sz-kör középpontjából húzzunk egy a P1 ponton átmenő egyenest. Ez az egyenes lesz a szárny felső holtponti helyzete. A hozzátartozó szög pedig ezen egyenes és a vízszintes segédvonal által bezárt szög.   
Az alsó holtponti szög a felső szerint határozható meg, annyi különbséggel, hogy a k-kör középpontjából most "t"-"r" nagyságú sugárral rajzolunk egy az sz-kört metsző körívet és az sz-kör középpontjából e metszésponton át húzunk egy egyenest, amelynek a vízszintes segédvonallal bezárt szöge lesz az alsó holtponti szög. (A rajzra ezt az esetet a zsúfoltság elkerülése érdekében nem vittem fel.)
2. Az előbbiek alapján természetesen adott holtponi szöghöz meghatározhatjuk pl. a tolorúd furatainak távolságát is az "a", "b" és "r" ismeretében vagy éppen az "r" nagyságát az "a", "b" és "t" ismeretében.
Észrevehető, hogy a "csapkodási" azaz a felső és alsó holtpont által meghatározott szög nagyságát alapvetően "r" (a forgattyú forgás-sugara) határozza meg (és az "a" -szárnyemelő- egy kicsit), a felső és alsó holtpont helyét offset jelleggel pedig "t" (a tolórúd furatainak távolsága).

A száraz geometria után nézzük az egyszerűbb, kényelmesebb lehetőséget!
Segédlet2.JPG:
Az orni-mod.XLS táblával egyszerűbben lehet különféle méretű elemekkel kísérletezni. Működése a fenti szerkesztésen és a cosinus tétel alkalmazásán alapul.  ("Hülyeség" elleni védelem nincs benne, inkorrekt adatokra, észrevehetően inkorrekt végeredmény a válasz.) Hátránya, hogy direkten csak a holtponti szögeket határozza meg a beírt adatok alapján, de kívánt szög esetén pár lépésben indirekt módon is el lehet "találni" az ahhoz szükséges bemenő adatok értékét. 
Az XLS táblánál lehet igazán érzékelni, hogy milyen érzékeny az ornithopter szárny mozgató mechanizmusa egy-egy adat módosítására!
A táblát jó végeredményt adó kiinduló  adatokkal láttam el.


Akinek ezek után sem ment el a kedve a kísérletezéstől, annak sok sikert és jól repülő ketyeréket kívánok! :)
 
A képek és az XLS tábla:
« Utoljára szerkesztve: Dátum: 2013. Március 12. Idő: 09:13:29 írta fokker »