Sjöflygning

RC-sjöflyg – ”På riktigt”

RC-sjöflyget är mycket populärt. Här kan du läsa om mina idéer om flottörers utseende och sjöflygteori i allmänhet. Du får tips och råd hur du skall bygga och flyga samt även hur du kan anpassa de flesta modellflygplan för sjöflygning.
Tyvärr lider vi modellflygare av en del olika komplex — ett är att alltid försöka finna nya vägar inom den vetenskap flygtekniken bygger på. Detta är i och för sig bra men oftast tycks man ta genvägar. Man glömmer att studera grunderna till verklighetens flyg och ”hoppar på” från sin egen position. Nu skall jag dra mitt strå till ”sjöflyg-stacken” dock utan att komma med så många egna idéer utan i stället redogöra för allmän sjöflygteori och hur detta kan anpassas till vårt modellflyg.

Sjöflyg
FLOTTÖRENS UTSEENDE GRUNDKONSTRUKTION
Från början utgick man från båtteorier och tillverkade flottörer med spetsad för och akter samt en plan eller rundad undersida. Under senare hälften av 20-talet kom steget och sedan dess har inte mycket ändrats. Man förstod ganska snart att vattnet gjorde synnerligen stort motstånd. V-botten och steget tillkom beroende av detta och har sedan dess aldrig ändrats! Senare förändringar har varit mer av aerodynamiska skäl, ökat djupgående och mer rundad översida och därmed även en högre flottör, från sidan sett, annars minskas ju deplacement…

För att förbättra kurshållning och även för att få in mer luft under flottören har man också använt sig av dubbel V-form i bottnen. Nu i modern tid har dock fullskala sjöflyg minskat, delvis torde detta bero på att det är förenat med ganska stränga krav på utbildning. Det tar ca tre gånger så lång tid att bli en godkänd sjöflygare. Detta kan vara en påminnelse om hur viktigt det är att följa de regler som jag längre fram går in på…

FLOTTÖRER FÖR MODELLFLYG
Från sidan sett bör flottören ha en mer eller mindre rak ovansida, nosen lätt rundad och sedan fram till steget, en relativt brant bottenlinje. Ca 4° lutning i förhållande till översidan. Stegets placering skall befinna sig ca 45% från fören räknat. Höjden på steget bör på våra vanligaste modeller ej överstiga 10 mm. Botten skall alltid öka i branthet de ca 3—5 sista centimetrarna framför steget, se skiss. Bottenlinjen bakom steget skall också vara brant men nu sluta uppåt emot aktern räknat. En lutning i förhållande till översidan med minst ca 5° är nödvändig.
Vad det gäller flottörens rymd, d.v.s. var vattenlinjen skall gå, så är detta en besvärlig matematik jag inte tänker gå in på. Dock bör vattenlinjen ligga någonstans strax ovan de undre 2/3-delarna av flottörens djup. Flottörens raka ovanlinje skall om möjligt ligga parallellt med vattenytan när modellen ligger stilla.
FLOTTÖRENS PRAKTISKA FUNKTIONER
V-botten och steg underlättar uppstigning ur vattnet. Det ger en mjuk följsam släppning från vattenytan till skillnad mot flottörer med en plan yta i botten som beroende på vattnets vidhäftning beter sig som ”champagnekorkar”. D v s ganska våldsamt poppar upp ur vattnet – ungefär som när man släpper en badboll, detta från ett läge under vattenytan! Sådana sjöflygstarter är inte särskilt vackra att se…

Eftersom den plana ytan suger sig mot vattnet ända tills släppningsögonblicket sker det som beskrivits här ovan.

V-bottnen har för övrigt utmärkt styrfunktion i alla hastigheter, med plan yta på botten minskar styrfunktionen, risken för att en flottör skall ”kila före” och en vältning snett framåt vid krock med en våg sker är mycket stor. Det är detta som kräver vattenroderstyrning under starten vilket bl a medför onödig bromsning. Fullskala sjöflyg fäller alltid upp rodret vid starten!
Främre ytan i bottens vinkel mot vattnet avser att tvinga upp flottören på steget. Detta underlättas dessutom till den största delen genom vingens anfallsvinkel mot körriktningen, det är alltså vingens anfallsvinkel som drar upp flottören på sitt steg!

Troligtvis är det ”tvivelaktiga konstruktioner” som gett upphov till den felaktiga idén om krav på extra motorstyrka för sjöflyg. Flygplan utan anfallsvinkel på vingen används med rätta vid konstflygtävlingar, detta beroende på vissa behov vid denna modellflygning. När det gäller övrigt modellflyg och riktig flygning i fullskala är kravet på anfallsvinkel en av de viktigaste grundförutsättningarna för rätt aerodynamiskt beteende hos flygplanet.

KRAFTIGARE MOTOR?
Ett behov av kraftigare motor på sjöflygplan kan vara när flottörens bakre del ligger för lågt trots att flottören ligger upp på steget. Även här kommer den bakre bottenytan ”suggas fast”. Här finns nämligen den största bromskraften hos en flottör. Ty liksom att vingens bakre del utgör den största bromskraften i luften (när turbulensen skapad av de olika trycken släpper från vingen), fungerar flottören på samma sätt i vattnet.

Med en brant bakdel samt även den lilla knixen på stegets bakre del medför att luft kommer in under flottörens och detta är mycket viktigt! Denna utformning av steget medför att flygplanet stiger upp och ligger kvar med endast den bakre delen av steget i vattenytan.
Detta sker givetvis också beroende av motorkraften, men om allt är rätt utformat kommer modellen faktiskt upp på steget med en normal motor på hög tomgång…

Mina tester har visat att jag startar säkert pö sjön med betydligt mindre motorstyrka än på ett kortklippt modellflygfält – detta låter omöjligt men är ett faktum!

Stegets del av flottören är när flygplanet ligger uppe på steget är närmast att liknas vid ett hjul. Därav torde det stå klart att tyngdpunkten lämpligen ligger något bakom steget. Man kan ha den framför men då försvinner en stor del av flottörens styrfunktion. Dock kräver en flottör med tyngdpunkt liggande före steget mindre motorkraft, detta är dock att se som mycket marginellt enär vi alltid använder över kraft.

OBS
Det finns en risk med att ha tyngdpunkten bakom steget – vid försök att lasta flygplanet med stor last – detta för att finna det maximala. Så gjorde jag nämligen när jag fan ytterligheterna i avseende på motorkraft som beskrivits här ovan.
Vid balanseringen på steget före att modellen släpper kan flygplanet tippa framåt. Därmed kommer flottörens främre del att åter träffa vattenytan och detta plötsliga skeende medför kollosalt stor bromskraft. Resultatet blir att flygplanet slår runt framåt.

Försöker man sjöflyg med en modell som inte har någon positiv anfallsvinkel när den ligger plant på vattenytan kräver detta också en extra stark motor. Resultatet blir att modellen måste ha mycket hög hastighet och sedan sker en brant lyftning när vingen ”äntligen” får tillräcklig lyftkraft.

Utan roder... Den här bilden t v visar att det går alldeles utmärkt att svänga utan vattenroder. Faktum är att jag aldrig använt vattenroder på någon sjöflygmodell.
Skissen t. v. visar den upphöjning, ”knix”, som bör finnas vid steget. Knixen ger flera bra egenskaper, bl a mycket förbättrad luftinsug vid steget. Det är denna luft som hjälper till att frigöra ytan bakom steget.
FLOTTÖRENS MONTERING PÅ FLYGPLANET
En flottör skall alltid monteras så att vingen har 3—5° anfallsvinkel i förhållande till flottörens vattenlinje. Modellens tyngdpunkt skall ligga exakt på steget eller gärna något bakom detta. Flottörens spårvidd (mellanrummet mellan flottörers mittlinjer) är en viktig detalj, regeln är ca 20—25 % av flygplanets spännvidd. Avstånd mellan flygkropp och flottör är en lika viktig detalj, ca 12— 15% av flottörens längd bör detta avstånd vara. Ett flottör- ställ bör alltid vara justerbart vad det gäller tyngdpunktsläge och lutning i förhållande till flygplanets anfallsvinkel.

STADIG MONTERING!
En montering skall börja med att sätta samman flottörerna till en enhet. Färdiga flottörer som saknar konstruktionsdetaljer för denna mycket viktiga detalj (t ex markerade borrhål för skruvning av tvärslå) bör iakttas med viss misstänksamhet. Använd en balkkonstruktion av fur och balsalist för tvärslår. Sätt balsalisten i framkanten så går det enklare att runda till ett strömlinjeformat snitt. Krysstaga även mellan tvärslår för att hindra rörelser (skjuvningar i längdled). På grund av vattnets höga motstånd medför en flottörs rörelse i längdled att flygplanet ej håller kursen! Om en av flottörerna – på grund av dålig montering – ”kommer bakom” kränger och svänger flygplanet. Som regel kan denna sväng ej hävas med sidrodret!
Kanske är det av denna anledning andra skribenter alltid för fram kravet på vattenroder – i fullskala sjöflygning sammanhang används vattenroder enbart vid taxning i trånga miljöer!

Flottörställ
Flotörställ
Bilden visar de tvärbalkar och stagningar som behövs. Dessutom tips på hur staglinorna kan justeras. Pilarna i övre delen pekar på de pianotrådar som används vid infästningen till kroppens sida. Även vid balkar istället för pianotråd ställ sätter man pianotrådar i balkarnas ändor.
Bilden här ovan visar hur ett stadigt flottörställ bör se ut.

SKISS PÅ MONTERING
När det gäller montering till flygplanet visar skissen här ovan en monteringsteknik som jag provat med stor framgång. Denna teknik bygger på 4 pianotrådar som fått lämplig bockning (på skissen ersatta med balkar). I flottören sitter det vertikala mässingsrör och i flygplanets undersida finns tvärgående rör. Pianotrådarna bockas till passande vinklar och sedan sitter allt samman och låses med stagning. Rörens fästen bör ha förberetts redan vid bygget men kan även monteras in i färdiga flottörer. Lämplig pianotråd för mindre modeller är 2-2,5 mm och 3-3,5 för större modeller. I övre delen av pianotrådarna finns en ögla – denna tillverkas av klenare pianotråd och skall lindas och lödas fast. Använd koppar eller mässingstråd. I denna ögla fäster man staglinor av grov nylonlina eller annat material. Man kan använda 1 mm nylonlina för modeller upp till ca 2 kg flygvikt och till större bör tvinnad nylonlina eller stålwire användas. För att nå tillräckligt stadig montering skall man alltid staga med kryss i alla led – fram, bak och på sidorna. På skissen kan man uppfatta det som att stagningen löper igenom öglorna – så är det absolut inte, var lina måste ha sin funktion, endast gå från ögla till ögla. I linans övre del använder jag en krok. Därmed är det enkelt att montera, demontera…
På flottörens ovansida, intill rörfästen skall man sätta ögleskruvar. För bästa fäste till dessa ögleskruvar används rundpinnar som limmas fast och sedan skall skruvarna limmas vid monteringen. Man skall använda justerbara stagningar enligt samma teknik som gäller för tältlinor – se skissen.

JUSTERINGSDETALJER
Själv har jag använt mig av plywood 2 mm till de justeringsdetaljer som bilden ovan visar. Se på bilden hur linan skall löpa. Man knyter inte fast nylonlinan utan använder små hylsor (isolering från elkabel) som limmas med CA-lim. Vid den slutliga monteringen är det en fördel att palla under flottörerna så att de har plan översida. Kan flygplanet sedan hängas upp i linor ovanför är det avsevärt lättare att tillverka pianotrådar och stagningar. Och framför allt göra inställningar så att tyngdpunkt, vingens anfallsvinkel blir enligt de regler jag angivet på annan plats.

Den största fördelen med den monteringsteknik som beskrivits här ovan är att när allt justerats in så kan man montera sitt flottörställ på någon minut… För att få ett bättre utseende, kan man (sedan allt justerats) förse pianotrådarna med inklädnad (balsalist) och bytta ut staglinorna till nya linor i exakt längd. Gör dock inte detta förän allt har provflugits. Man bör, tills man är helt nöjd, testa olika flottörlägen genom ändringar av linornas längd.
Stagning för högsta stabilitet hos ett flottörställ gäller inte enbart ovan nämnda teknik utan för alla flottörmontage!

Start

SJÖFLYGNING…
För dig som tidigare endast flugit på modellflygfältet är vattnet ett nytt medium, ett medium med helt andra grundförutsättningar. Marken är en hård grund, sjön är visserligen hård när man beter sig fel men i övrigt är den mjuk. Vinden kan stjälpa flygplanet vid en tvär gir genom att flottörerna kan skära ned i vattnet, markytan ger aldrig efter på detta sätt. Dock är det inte svårare att flyga på sjön, bara man beter sig rätt och följer de grundprinciper som gäller för fullskala sjöflyg.
Vi börjar med att se på taxning. Man påstår ofta att taxning och förresten, all sjöflygning kräver vattenroder. Jag är tveksam till detta. Visst är det trevligt med ett vattenroder, men i så fall bör det vara uppfällbart. Inom fullskala sjöflyg använder man endast vattenroder vid taxningar på trånga ytor i hamn etc.

Styrningen vid taxning sker med motor och sidoroder samt höjdrodret. Det senare används mycket när det gäller sjöflyg. Taxning vid svag vind är enklast. Man svänger genom att dra på motorn och samtidigt ge höjdroder. Därmed gräver flottörerna ned sig i aktern och sidrodret får nu extra bra funktion. Eftersom flottörens främre del lyfts upp upphäver dess front- och sidors-yta flöjeleffekten från flygplanets bakre del. Man hindrar därmed en oönskad sväng när det blåser.

Som regel taxar man något snabbare på sjön än vid vanlig körning på marken, men vid brant sväng bör man stanna upp innan denna utförs. Svårast av allt är att vända från vinden, flygplanet vill alltid lova upp i vind. Här gäller det att stanna upp helt, sedan dra på motorn för fullt och på samma gång ge fullt höjdroder. När flottören helt grävt ner bakre delen, ges fullt sidoroder – men först då! Sedan minskas motorvarvet något men taxningen bör ändå ske med relativt hög fart. Använd hela tiden höjdrodret så att flottörernas bakre del ligger djupt nere.

UNDVIK HÅRD SIDVIND…
Taxning i hård sidvind är den absolut svåraste manövern vid sjöflygning. Använd om möjligt alltid skevroder vid sidvinds taxning. Genom att luta ned den vinghalva som befinner sig på vindsidan taxar man med större säkerhet. Undviker en tippning beroende på att vinden hindras från att lyfta den vinghalva som finns på vindsidan. Har vingen väl lyfts upp är det svårt att undvika en tippning, i synnerhet gäller detta en högvingad modell. Om detta sker, drag omgående av motorn och sväng upp mot vinden, fullt dykroder underlättar denna manöver. Lågvingade modeller har sällan vältningstendenser, en högvingad modell är alltid lite svårare att använda på sjön. Vid vindstilla är det dock inga problem. Beträffande flygbåtar som har stödpontoner på sidan har jag sett taxning där båten ligger på sidan, släpar vingen. Detta beror på att stödpontonen ligger under vattnet och bromsar. Problemet löses enkelt med att ge fullt höjdroder så att stödet kommer upp ur vattnet till den höjd där det kan utföra sin tjänst…

SEGLING…
Är vinden mycket hård bör man undvika att vända efter en landning, istället seglar man tillbaka med vindens hjälp. Motorn på lägsta varv, lägg flygplanets nos ca 30 grader åt höger samt balansera detta läge med sidorodret åt höger. Vinden får nu bra grepp på flygplanets sidoyta och för snabbt flygplanet bakåt – det gäller dock att ha en låg tomgång annars blir det standby. Med denna teknik kan flygplanet seglas i sidled eller snett bakåt o s v, allt efter önskemål. Det går för övrigt allra bäst bakåt med motorn död, men då är det svårare att segla i sidled. Vid måttliga vindstyrkor utförs alltid längre taxningar med flygplanet uppe på steget. Man drar på motorn för fullt men bör ej ge höjdroder. När flygplanet gått upp på steget drar man ned motorvarvet så att flygplanet ligger kvar, balanserar på steget. Man får dock inte göra snäva svängar med flygplanet i detta läge.

Sjöflygstart 1 Sjöflygstart 2 2
Här en serie bilder från olika situationer:
Nr 1 är snabb taxning på steget, lägg märke till den bakre delen av flottörerna — den tidigare nämnda ”knixen” suger in luft under flottörens bakre del, därför skummar det där.

Nr 2. Detta är en startbild, just nu släpper kärran vattnet. Här ser man tydligt vikten av att den bakre delen av flottören skall luta uppåt.

Landning sjöflyg 3 Landar 2 4

Nr 3. En sättning sett snett framifrån, en riktig ”trepunktare” helt enligt instruktionsboken.

På bild 4 ses samma landningssituation rakt från sidan, här har ”bakhasorna” släpat i en bra stund. Tack vare ett försiktigt pådrag ligger flygplanet kvar i det här läget och det är detta som är vackrast att se, riktigt sjöflyg!

Taxning

Här vid sidan demonstreras taxningsteknik vid hård vind. Bra pådrag och mycket höjdroder. Jag vill se den vind som rubbar den här modellen! Fenan har förlorat sin vindflöjelseffekt genom att flottörerna utökar ytan framför TP. Bakre delen av flottörerna ”rotar” nere i djupet och fungerar som en bakre köl — modellen är därmed fast förankrad till sin kurs.


START
Efter taxning till startposition stannas flygplanet upp, man svänger därefter upp mot vinden från stillastående. Som regel räcker det med att dra ned motorn till tomgång för att modellen automatiskt skall ställa upp sig mot vinden. Används vattenroder för styrning under starten så sätts lämpligen styrningen av detta på skevroderservot. På detta sätt undviks styrning under starten med vattenroder Ett vattenroder har alldeles för bra roderverkan och försvårar som regel starten! Använd enbart sidroder under starten. Följer du mitt råd om att använda en V-bottnad flottör behöver du knappt styra under starten.

Vid all sjöflygning undantaget vid vindstilla skall start alltid ske mot vinden! Motorvarvet ökas med jämnt pådrag och möjligen håller man till en början en aning höjdroder. Ju mer flygplanet dras upp på steget, desto mer minskas höjdrodergivningen.

Vissa flygplan (i synnerhet flygbåtar) kan även behöva en smula dykroder när de fått upp farten. Detta för att lyfta flottörernas (flygkroppens) bakre bromsande del. Utför detta försiktigt! Med en stark motor kan detta medföra en för hastig uppgång på steget och i värsta fall en tippning framåt. Om allt skett rätt skall man få en mjuk släppning från vattnet. Håll flygplanet på låg höjd tills det fått fart och börja sedan stigning till säker höjd. Flygningen i luften är frånsett en viss tröghet och kanske även krav på större roderutslag knappast annorlunda än med hjulförsedda modeller, dock blir det lite annorlunda vid avancerad flygning, särskilt vid rollning.

Bilden här under visar hur flottörernas l äge ser ut vid en normal taxning.Normal taxning

LANDNINGEN
För att göra en mjuk sättning gäller det att planera sin landning rätt. Så att modellen befinner sig i rätt attityd i luften. D v s inte landar innan man träffar vattenytan. Flottörerna skall sättas ned med bakdelen först. Därefter precis när flygplanet tar vatten, drar man sedan fram modellen på vattnet med ett ökat motorvarv. Detta är en viktig detalj eftersom en modell med låg vikt bromsas väldigt mycket av vattnet.

Prova själv nästa gång du badar – försök springa med vatten upp till bröstet då förstår du vad jag menar. Här är det verkligen skillnad på modell och fullskala flyg!

MOTORSTOPP…
Motorstopp vid landning är en välkänd komplikation vid sjöflygning med modell. Mest vanligt är det att detta sker genom nedkylning på grund av plasklandning. Motorn stannar också lätt om tanken är nästan tom. Bränslet tvingas därmed på grund av hastigt stopp (utebliven ökning av motorvarvet) framåt och därmed får motorn inget bränsle. Då om aldrig gäller det att befinna sig på rätt sida om sjön, d v s på läsidan så flygplanet kan segla tillbaka.

RITNING TILL FLOTTÖRER
Eftersom det fortfarande tycks saknas en ritning till flottörer enligt ovan stående redogörelse har jag moderniserat min gamla skalaritning för EDO flottörer. Det är Edo mark II som användes på de flesta sjöflygplanen från 30-40-talet och de förekommer fortfarande på vissa flygplan. Alltså ett par flottörer för dig som vill skalaflyga på sjön och de passar för övrigt till alla modeller. Den gamla ritningen var egentligt tre ritningar i olika storlek, nu har jag tänkt mig att ”rita” på beställning. D v s att jag förstorar efter behov. Grunden till detta förfarande bygger på att jag (med hjälp av en vän) tagit fram en kalkyl (Exel) som medger förstoring till ett exakt deplacement för din modells vikt och man kan även välja vattenlinjens läge. Konstruktionen är enkel att bygga och materialet är balsa, flottörer måste vara lätta!

Till sist några ord om en lämplig sjöflygplats. Välj så liten sjö som möjligt, där är vågorna små. Är sjön dessutom grund blir vågorna ännu mindre. Flyg helst från en sida av sjön som är fri från skog. Undvik att flyga från en båt, det ger bara en mängd extra problem. Det är dock en stor fördel att vara utrustad med båt tills man lärt sig, då för hämtning av modell. Det är trevligast när man kan starta på sidan om sig, taxa ned bakåt och sedan lätta mitt framför sig. Där får man den vackraste startbilden. Faktum är att start och landning står för 90% av sjöflygets tjusning! Lycklig landning!

PLASK!
Undvik att hålla upp för mycket vid landningen, ett sjöflygplan bör sättas ned något snabbare än vid landning på fast mark, i det här fallet har modellen vikt sig strax innan sättningen. Detta visas tydligt enär det saknas spår i vattnet bakom modellen.
Nedkomst...

SJÖFLYGNING…
För dig som tidigare endast flugit på modellflygfältet är vattnet ett nytt medium, ett medium med helt andra grundförutsättningar. Marken är en hård grund, sjön är visserligen hård när man beter sig fel men i övrigt är den mjuk. Vinden kan stjälpa flygplanet vid en tvär gir genom att flottörerna kan skära ned i vattnet, markytan ger aldrig efter på detta sätt. Dock är det inte svårare att flyga på sjön, bara man beter sig rätt och följer de grundprinciper som gäller för fullskala sjöflyg.
Vi börjar med att se på taxning. Man påstår ofta att taxning och föresten all sjöflygning kräver vattenroder. Jag är tveksam till detta. Visst är det trevligt med ett vattenroder, men i så fall bör det vara uppfällbart. Inom fullskala sjöflyg använder man endast vattenroder vid taxningar på trånga ytor i hamn etc.

Styrningen vid taxning sker med motor och sidoroder samt höjdrodret. Det senare används mycket när det gäller sjöflyg. Taxning vid svag vind är enklast. Man svänger genom att dra på motorn och samtidigt ge höjdroder. Därmed gräver flottörerna ned sig i aktern och sidrodret får nu extra bra funktion. Eftersom flottörens främre del lyfts upp upphäver dess front- och sido-yta flöjeleffekten från flygplanets bakre del. Man hindrar därmed en oönskad sväng när det blåser.

Som regel taxar man något snabbare på sjön än vid vanlig körning på marken, men vid brant sväng bör man stanna upp innan denna utförs. Svårast av allt är att vända från vinden, flygplanet vill alltid lova upp i vind. Här gäller det att stana upp helt, sedan dra på motorn för fullt och på samma gång ge fullt höjdroder. När flottören helt grävt ner bakre delen, ges fullt sidoroder – men först då! Sedan minskas motorvarvet något men taxningen bör ändå ske med relativt hög fart. Använd hela tiden höjdrodret så att flottörernas bakre del ligger djupt nere.

Kommentera

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *