LESENI MODELI

Slika 1. Računalniško modelirana konstrukcija modela klasične gradnje.

Gradnja letečih maket iz lesa je znana že od prvih dni modelarstva. Je preprosta in dokaj poceni, hkrati pa je delo z lesom relativno enostavno z osnovnim orodjem, ki se najde v vsaki modelarski delavnici, delovne operacije pa niso zahtevne.

Leteče makete starinskih jadralnih letal so večinoma zgrajene tako kot originali, v lesu.

Vendar je odvisno od velikosti modela, katere vrste lesa se bodo uporabile za določen element letala.

Seveda pa les ni primeren le za izdelavo starinskih jadralnih letal, ampak se lahko v lesu lepo poustvarijo tudi linije sodobnih letal, vendar pa je v tem primeru zaradi nekaterih geometrijskih značilnosti letala treba določene dele ustrezno dimenzionirati, ter prilagoditi materiale in način izdelave. Velikokrat so taki modeli dodatno okrepljeni s stekleno ali karbonsko tkanino, enosmernim rovingom in karbonskimi polizdelki raznih presekov.

Trup

Slika 2. Načrt za trup, klasične lesene gradnje.

Običajno so trupi narejeni iz lesenih letvic, ki tvorijo močne vzdolžnice, speljane preko okvirjev, reber trupa. Vzdolžnice so lahko smrekove, lipove, balzove, včasih pa celo iz vezane plošče, s pred pripravljenimi utori, na mestih stika z okvirji. Okvirji ali rebra trupa so lahko iz različnih kvalitet vezane plošče, ali balze. Običajno imajo okvirji iz vezane plošče izrezane odprtine, da se jim zmanjša masa, medtem, ko je pri okvirjih iz balze to redkeje, razen v predelu, kjer pride v modelu postavljena RV oprema.

Slika 3. Sestavni deli letala, rebra trupa na desni strani slike.

Slika 4. Gola konstrukcija trupa. Lepo so vidne vzdolžnice in rebra.

Trup je odvisno od tipa letala, lahko pokrit s trdo ali mehko oplato. Mehka oplata, modelarska folija, se uporabi na rešetki trupa, kadar želimo prikazati takšno konstrukcijo trupa pravega letala, skozi katero pod določenimi svetlobnimi pogoji zagledamo obrise notranje strukture.

Če je pravo letalo pokrito s trdo oplato, torej vezano ploščo, pa na manjših modelih uporabimo balzo, pri večjih modelih pa tanko letalsko vezano ploščo. V nekaterih primerih se tudi za velike modele uporabi balza, vendar se nanjo nalaminira steklena tkanina, nakar se celoten trup ličarsko obdela (kitanje, brušenje in barvanje). Ta tehnika ima za rezultat čvrsto zunanjo površino trupa.

Slika 5. Delno pokrita konstrukcija trupa.

Trupi so lahko različnih presekov. Od škatlaste oblike, prek pravokotnih do mnogokotnih prerezov, do okroglih ali eliptičnih.

Najlažji za izdelavo so trupi mnogokotnih presekov. Tako imamo najmanj težav s pokrivanjem stranic z oplato, ker je ta zvita le v eni ravnini.

Slika 6. Konstrukcija trupa mnogokotnega preseka z ravnimi stranicami.

Trupe z okroglinami je nekoliko težje pokriti s trdo oplato. Kadar so površine le konusne, je mogoče oplato lepo oviti in prilepiti na ogrodje trupa. Kadar pa so linije tako zelo zaobljene, (predvsem prednji deli trupa v območju kabine) lahko izberemo eno od različnih metod:

  • Narežemo si letvice iz balze, ter eno za drugo krivimo prek reber in lepimo. Letvice je vsake toliko treba zašiliti, da lahko lepimo eno ob drugo. Ko so vse letvice prilepljene, z brusnim papirjem obrusimo zunanjo ploskev v potrebno obliko.
  • Med rebra zalepimo debelejše kose polne balze in samo zunanjo stran obrusimo v želeno obliko trupa. Ta način je enostaven, vendar je končna masa takega trupa nekoliko večja.

Upogibne napetosti v trupu prenašajo vzdolžnice in oplata, medtem ko za torzijo poskrbi oplata. Zato mora biti odprta rešetka trupa ki je brez oplate, narejena tako, da se ta lahko upira torzijskim momentom. To je rešeno tako, da je rešetka (podobno kot pri gradbenih žerjavih) narejena iz množice elementov, ki tvorijo trikotna polja.

V času razcveta CNC strojev in KIT kompletov, se je v ospredje pririnil nov način gradnje, večinoma iz vezane plošče, kjer konstrukcijo sestavimo iz množice kosov, ki se ujamejo eden v drugega po principu »pero-utor«, kar omogoča hitro in natančno gradnjo brez potrebe po kakšnih posebej prirejenih delovnih površinah (helingih).

Slika 7. CNC razrez vezane plošče in balze omogoča nove pristope k oblikovanju sestavnih delov po principu pero-utor.

Krilo

Slika 8. Načrt krila klasične gradnje.

Krilo je lahko narejeno na več načinov. Najbolj običajna je tako imenovana klasična gradnja, kot pri pravem letalu. Glavni elementi so krilni nosilec, rebra, torzijski nos, ter pomožni nosilec. Krilni nosilec prenaša vse upogibne obremenitve, ki nastanejo med letenjem. Vsekakor so obremenitve na njem največje v primeru akrobatskega letenja (looping), ter pri trših pristankih. Pomožni nosilec ni vedno uporabljen, služi pa za prenos torzijskih obremenitev s krila na glavno rebro v korenu in od tu dalje preko zatiča ali okovja v trup. Včasih pomožni nosilec služi za pritrditev krilc in zakrilc.

Torzijska oplata ali torzijski nos, je element v prvi tretjini krila, ki pomaga oblikovati pravilen aerodinamičen prerez krila, hkrati pa s svojo obliko prenaša torzijske obremenitve krila. Običajno je narejen iz 1,5 do 2mm debele balze ali 0,4 do 0,6 mm debele letalske vezane plošče. Obstaja tudi varianta z balzo, na katero je zalaminirana steklena tkanina.

Slika 9. Krilo in repne površine klasične gradnje. Tu je pomožni nosilec speljan diagonalno. Trikotna polja v krmilnih površinah!

Krilni nosilec je običajno narejen iz smrekovih letvic, rebra iz balze ali vezane plošče, oplata pa iz balze ali tanke letalske vezane plošče. Spet je material odvisen od velikosti modela, kajti večji modeli lažje prenesejo vezano ploščo, kot pa mali. Dostikrat se pasnica krilnega nosilca ojača s trakom enosmernega karbona, kar znatno poveča moč nosilca.

Krilca imajo lahko podobno strukturo, kot krmilen površine na repu. Trikotna polja jim zelo povečajo odpornost na torzijsko zvijanje, lahko pa so tudi v celoti pokrita s trdo oplato.

Drug način gradnje krila je tako imenovana sendvič tehnika. To je z balzo, abahijem, (Obeche, Samba, Abachi) ali letalsko vezano ploščo prekrita stiroporna sredica. Takšno krilo je narejeno zelo hitro, ker ima malo sestavnih delov, hkrati je lahko in močno, ter z enakomernim in natančnim profilom vzdolž cele razpetine. Če je originalno letalo imelo krilo iz reber, seveda s tehniko gradnje krila v sendviču, tega ne moremo ponazoriti.

Manjša krila v tej tehniki so lahko narejena le iz sredice in oplate, saj oplata prenaša vse obremenitve. Le na mestu vgradnje krilc, ter bajoneta v korenu, se vgradijo lesene ojačitve. Večja krila v tej tehniki, pa imajo lahko med stiroporom in oplato nalaminirano tkanino (stekleno ali karbonsko), ali pa tudi stojino ter pasnico. Stojina je običajno iz pokonci orientirane balze, pasnice pa so lahko lesene ali karbonske (ali kombinacija).

Slika 10. Lepljenje lesene oplate na krilo v tehniki stiro/balza sendvič.

Repne površine

Slika 11. Sestavni deli za višinski rep. Stabilizator bo pokrit z balzo, krmilo pa samo s folijo.

Repne površine so lahko grajene kot krilo, ali pa kot navadna rešetka iz balze, včasih pa kar iz polnega kosa balze.

Tudi ti imamo nosilce, rebra in oplato. Oplata zelo poveča moč repnih površin, zato so običajno prednji deli repov (stabilizatorji) pokriti z oplato, medtem ko so gibljivi deli (krmila) le rešetkaste konstrukcije in pokriti z modelarsko folijo. Kadar so krmila takšna, jim konstrukcija v obliki trikotnih polj, nudi veliko torzijsko odpornost. (glej sliko 12.)

Slika 12. Smerni rep. Stabilizator je pokrit z oplato iz balze, krmilo bo pokrito s folijo. Trikotna polja zelo povečajo trdnost.

Slika 13. Lep primer klasične gradnje, kjer polprosojna platnena oplata razkriva notranji ustroj letala. Jadralno letalo Minimoa.

Slika 14. Makete novejših modelov, pa so običajno, tako kot prava letala, že pobarvana in ni vidna struktura lesa, niti platnena oplata.

Slika 15. Avtor prispevka s svojim lesenim modelom.

Gradnja modela v lesu je lahko zelo sproščujoča, saj modelar ni v nobeni časovni stiski, razen kadar dela z epoksidnimi lepili in smolami, kjer je treba delo opraviti preden smola začne želirati. Sicer pa lahko delo začnemo in prekinemo kakorkoli nam je volja.

Skorajda vse delovne operacije in obdelave lahko naredimo samo z ročnim orodjem, če pa imamo na voljo še kaj električnega orodja, je delo nekoliko hitrejše in natančnejše. Če se nam kaj »zalomi«, lahko še vedno popravimo, zakrpamo kos in ga lahko mirne duše uporabimo, vse dokler se držimo nekih osnovnih napotkov in priporočil, ki veljajo za lesene konstrukcije.

 

Uporabljeni viri:

Opomba: namen tega članka ni navodilo kako korak za korakom izdelati letalo v klasični leseni konstrukciji, marveč le poljuden prikaz v izdelavo in ustroj tovrstnih modelov, namenjen obiskovalcem spletne strani aerozaprega.si, ki bi želeli izvedeti kaj več o naših modelih.


Sestavil: Mitja Seršen Erman - Ultralajt, februar 2011