Boom czy nie boom? Oto jest pytanie!
Dawne dzieje…
Na przełomie lat sześćdziesiątych i siedemdziesiątych poważnie tematem zajęły się tylko cztery kraje: USA (Boeing 2707 i Lockheed L-2000), Związek Radziecki (Tu-144) oraz Anglia i Francja, które jednak po przeliczeniu kosztów postanowiły połączyć siły (Concorde). Ostatecznie Amerykanie poprzestali na budowie prototypu Boeinga SSt, Rosjanie natomiast wprawdzie wystartowali pierwsi (dzięki szpiegom - nawet w sutannach), ale od początku mieli pod górkę (katastrofy na pokazie lotniczym i w locie testowym, ciągłe problemy techniczne i mały komfort lotu przy dużych kosztach), stąd dość szybko zrezygnowali.
Jedynie unia francusko-angielska wyprodukowała 20 egzemplarzy, z których 14 latało w liniach Air France oraz British Airways i cieszyło przede wszystkim pasażerów, bo właściciele uzyskiwali raczej moralną niż finansową satysfakcję. Podobnie jak nominalnie starszego brata zza żelaznej kurtyny (Tu-144) po prostu nie opłacało się ich utrzymywać, do tego coraz więcej krajów i lotnisk stawiało coraz cięższe warunki w związku z generowanym przez nie hałasem. Dziś większość leciwych pasażerskich naddźwiękowców stoi na "mocno ugruntowanych pozycjach", choć był swego czasu projekt utrzymania najmłodszego Concorde’a w zdolności do lotów - choćby pokazowych (szkoda, że przepadł).
Nowa era
O następcy (nawet synu!) Concorde’a co rusz piszą nie tylko branżowe czasopisma. O nowych, lepszych supersonikach myślą nie tylko wielkie firmy (w tym te, którym nie powiodło się dekady temu), ale i młode wilki! Co ciekawe, nawet Elon Musk informował, że Tesla będzie produkować naddźwiękowe samoloty elektryczne. Z najbardziej znanych pretendentów w tej rywalizacji warto wspomnieć o poniższych, zestawionych w tabeli.
Z przedstawionych tu projektów najbliższe dotąd niedoścignionemu Concorde’owi wydają się firmy Lockhead i Boom. Ta ostatnia chyba jest nawet o długość kadłuba przed Lockheadem, bo swój jednoosobowy XB-1 (okrzyknięty Baby Boomem) wytoczyła z hangaru już w październiku ubiegłego roku - i jeszcze w tym ma w planie nim przegonić grom.
Największym wyzwaniem dla projektantów jest dziś nie tyle stworzenie ultraszybkiego samolotu, co uzyskanie parametrów lotu, pozwalającego na uzasadnione ekonomicznie latanie z naddźwiękową prędkością nad lądem (to wymaga opracowania nowych, cichszych silników i płatowców - i to już jest praktycznie sprawdzane np. przez NASA, z którą bezpośrednio lub pośrednio współpracuje większość amerykańskich firm). Komu ostatecznie uda się ten wyczyn?... Wygląda na to, że warto również w najbliższym czasie obserwować również i ten technologiczny wyścig!
Młodotechnikowe małe boomy
Latające (i to z hukiem!) modele od dawna goszczą na łamach naszego miesięcznika - prosty model rakiety z napędem pneumatycznym znalazł się m.in. w numerze styczniowym z 2008 r. Oczywiście, młodzi i ambitni modelarze nie raz i nie dwa bądź sami projektowali bardziej uskrzydlone modele (czasem z medalowymi sukcesami!), bądź prosili o opracowanie takich modeli. Wspomnianego już wcześniej Concorde’a - miarę metra, odniesienie do wszystkich pozostałych - także opisałem w "Na warsztacie" - w numerze 6/2008 "Młodego Technika".
Trzeba w tym miejscu otwarcie przyznać, że wraz ze wzrostem smukłości modelu i rozpiętości skrzydeł zwiększają się także wymagania co do umiejętności wykonawczych i eksploatacyjnych. Modelarski poprzednik naszego dzisiejszego bohatera "Na warsztacie" nie jest przeznaczony dla najmłodszych modelarzy - i tu, i tam potrzebna jest już precyzja montażu i podstawowe umiejętności regulacji modeli szybowców. Do tego w modelarskim Concordzie z napędem pneumatycznym dochodzi jeszcze, wynikający z kształtu części ogonowej, wyraźny (a niepożądany) moment pochylający podczas schodzenia samolotu z wyrzutni. Na szczęście kształt Overture jest pod tym względem znacznie szczęśliwszy - mówiąc otwarcie, to też najlepszy wybór dla modelarzy chcących budować go w miniaturowej wersji z napędem pneumatycznym, choć może również służyć jako uproszczony model redukcyjny (półmakieta) - do nauki czy dekoracji.
Z oczywistych względów prezentowany dziś projekt nie jest bardzo wierną kopią oryginału - nie jest to ani celowe, ani łatwe do pogodzenia z założeniami eksploatacyjnymi. Najistotniejsze różnice to kształt części ogonowej i średnice gondoli silnikowych (w oryginale silniki są mniejszej średnicy) - ale takie już są wymogi najtańszego, dmuchanego napędu. Myślę jednak, że zdołałem zachować odpowiedni balans pomiędzy podobieństwem a łatwością wykonania i eksploatacji.
Materiały do budowy nie są szczególnie kłopotliwe [16]. Podstawą jest wydruk elementów modelu na zwykłym papierze (ok. 100 g/m2). W przypadku prototypu, na wyrzutnie i szablony użyte zostały najczęściej stosowane w moich pracowniach rurki po papierze faksowym (średnicy 15 mm, długości 105 mm, łączone wewnętrznym paskiem twardej folii), ale wygodniej będzie użyć łatwiej teraz dostępnych rurek elektroinstalacyjnych 16 mm (na taką średnicę dostosowane zostały rysunki w artykule).
Prace warto zacząć od sklejenia płata [17] - w tym modelu skrzydła skleja się z całej dolnej części płata i dwóch jego górnych połówek, które należy starannie skleić i pozostawić do wyschnięcia pod dociskiem (np. Encyklopedii Lotnictwa). Podobnie dwuwarstwowe jest usterzenie pionowe [18] - ale tu najpierw należy zbigować linię sklejek (bo te mają docelowo kleić statecznik z kadłubem - nie ze sobą). Po odpowiednim połączeniu obu stron usterzenie również idzie dosychać pod ciężkie tomiszcze (albo dwa).
Żeby odpowiednio skleić rurkę kadłubową [19], prócz pewnej wprawy trzeba mieć jeszcze stosowny szablon - nieco grubszy niż wyrzutnia. Dobrym rozwiązaniem jest oklejenie rurki o tej samej średnicy podwójną warstwą folii samoprzylepnej (taśma klejąca jest cieńsza - może trzeba okleić ją trzykrotnie). Klejenie tak długiej rurki nie musi udać się od razu - pomogą wprawki na czystych kartkach i podkładka pod mysz, na lewej stronie, dzięki której klejona krawędź lepiej jest dociskania po sklejeniu.
Formowanie dziobowej części kadłuba [20], szczególnie wąskiego stożka, także wymaga wprawy, cierpliwości i odpowiednich narzędzi. W odróżnieniu od powierzchni nośnych i ustateczniających, te elementy zalecam kleić klejem w płynie (POW).
Po wklejeniu stożka w część kokpitową można przystąpić do połączenia dwóch pierwszych sekcji z rurką kadłubową - na jeden z dwóch sposobów - szybszy: tzn. na skrępowaną rurkę (robi się to na częściowo wysuniętym szablonie, obracając kadłub jednocześnie dociskany do stołu pod kątem ok. 45° (vide fot. [21]). Bardziej makietową metodą jest łączenie tych elementów na obcą sklejkę [22] - dzięki temu, nakładem kilku dodatkowych minut pracy, uzyskamy płynniejsze przejście między elementami. W obu wypadkach, uwzględniając delikatniejszy niż w przypadku rakiet materiał, "oring" z kleju wewnątrz części kokpitowej należy nakładać delikatniej (mniej kleju), żeby nie "ściągał" elementu po wyschnięciu. Żeby sprawdzić takie i podobne założenia projektu w rzeczywistości, do celów tego artykułu powstały równolegle trzy kadłuby i dwa, nie całkiem identyczne, modele [23].
Wloty powietrza do silnika w kadłubie [24] nie są konieczne do lotu modelu i teoretycznie można by je tylko zamarkować grafiką na kadłubie - ale tym razem robię je w obu maszynach - przy okazji przetestuję różne możliwości i założenia projektowe.
Przy tak małych elementach zaginanych bezcenną sztuczką jest zbigowanie i zagięcie (szczególnie zbiegających się przy końcu krawędzi) na szerzej dociętych elementach - a dopiero po tym docięcie ich do docelowej wielkości. Ich przyklejanie (szczególnie drugiego) wymaga odpowiedniego podparcia, uniemożliwiającego zgniecenie elementu po przeciwnej stronie [25]. Oczywiście wszystkie te czynności wymagają, żeby w kadłub był włożony szablon.
Pora na silniki podskrzydłowe i wloty silnika w kadłubie [26]. Choć brakuje tego prototypom ilustrującym ten artykuł, wnętrze silników warto zaczernić przed sklejeniem. Wstępne formowanie można wykonać na okrągłym ołówku lub kredce. Klejenie ich znów wymaga przetrenowania i wprawy. Po ich sklejeniu na okrągłym szablonie (kredce) części przednie (wloty) zagina się na narożach, aby lokalnie uzyskać przekrój prostokątny (z tyłu ma być w pełni kołowy). Wklejanie silników pod skrzydła wymaga położenia modelu na krawędzi stołu [27]. W wersji makietowej "otwarte" komory podwozia należy zaczernić [28] - i lepiej zrobić to przed pierwszym klejeniem…
Koła podwozia w wersji półmakietowej muszą być wzmocnione [29]. Choć brałem pod uwagę nawet cienką blaszkę aluminiową, ostatecznie pomiędzy dwie warstwy podwozia głównego trafił brystol. Środkowe osłony komory podwozia wystarczy podkleić zwykłym papierem, a żeby zwiększyć powierzchnię klejenia, podwójnie zbigować i formować np. na krawędzi linijki. Przednie podwozie wzmocnimy inaczej - ponieważ jest dwa razy cieńsze i blisko dwa razy bardziej obciążone, będzie miało podwójne pogrubienie (w docelowym projekcie również nieco inną, bardziej realną geometrię osłon).
Na koniec ostatni makietowy smaczek - trzy maleńkie elementy osprzętu kadłuba [30]. Żeby je wyciąć, najlepiej posłużyć się szablonem-paskiem przyklejonym końcami do podwójnie sklejonego paska niebieskiego koloru. Nie wiem, czy da się je skleić bez pęsety - a nawet i z nią nie jest to wcale takie proste, jak mogłoby się wydawać. Mimo to warto - szczególnie w przypadku półmakiety (model przeznaczony do latania dostał tylko dwa górne, dolnego nawet nie próbowałem przyklejać - tak małe są szanse na jego zachowanie) [31].
No, to latamy! Z hukiem czy bez?
W porównaniu z najprostszymi rakietami [13] tego typu model (szczególnie jego delikatny nos) również w locie wymaga więcej. Do pierwszych startów warto wybrać równe podłoże (panele, wykładzinę) i startować z małych pułapów, a i na końcu toru lotu mieć albo dużo przestrzeni (idealnie w sali gimnastycznej), albo chociaż firankę, która możliwie delikatnie zatrzyma model (wciąż nie opracowałem odpornej na uderzenia osłony dziobowej, choć wykonanie tej części z białego silikonu od dawna lata mi po głowie…).
W tych modelach (o ile są już oblatane) wyraźnie słyszalny "bum" jest akurat cechą pożądaną - oznacza on, że w wyniku zatkania końca wyrzutnikowej rurki językiem, po sprężeniu powietrza w ustach, po zwolnieniu blokady nastąpiło uderzenie ciśnienia, powodujące gwałtowny start, umożliwiający najdłuższe loty. Bez tego modele pneumatyczne latają wyraźnie wolniej i krócej. Najpierw jednak powinny przede wszystkim latać prosto.
W odróżnieniu od rakiet, dla uzyskania pięknego i satysfakcjonującego lotu, trzeba mieć tu nie tylko symetrycznie sklejony model, ale także podstawowe umiejętności trymowania modeli szybowców w obu fazach lotu (w pierwszej, szybszej, mocniej działają lotki, w drugiej do głosu dochodzi ster kierunku). Po wytrymowaniu piękne loty tego modelu są nagrodą włożoną w jego budowę i naukę oblatywania! Pozostaje tylko dopilnować, żeby model nie zmieniał swojej geometrii przy mniej udanych lądowaniach lub niefrasobliwym podnoszeniu (absolutnie nie wolno tak delikatnego płatowca podnosić za skrzydła lub usterzenia!). Jeśli model ma stanowić ozdobę, warto pomyśleć o wykonaniu dla niego podstawki (np. jak na fot. [36]) lub małej dioramy (np. z fragmentem płyty lotniska).
Tradycyjnie wszystkim wykonawcom życzę satysfakcji z budowy i lotów własnego modelu najnowszego supersonika oraz zapraszam do dzielenia się wrażeniami i zdjęciami np. poprzez pocztę facebookowych stron "Młodego Technika" i autorskiego MODELmaniak.PL.
Paweł Dejnak
