Dr. Rafael Cajhen
častni član Alpskega modelarskega kluba

Spomini na pionirske čase letenja v aero zapregi v Sloveniji

1. Povod in začetki aerovleke

Takoj na začetku je treba povedati, da pri nas za razliko od tujine nikoli nismo imeli posebne tekmovalne discipline v modelarski aero zapregi, specializiranih tovrstnih prireditev ali kakšnih interesnih združenj, temveč so bile dejavnosti omejene na osebne pobude in potrebe. Tako se je tudi v mojem primeru aero zaprega razvila povsem naključno iz moje široko organizirane dejavnosti v tekmovalnem razredu F3B, ki je bila v takratni skupni državi Jugoslaviji edina tekmovalna disciplina z radijsko vodenimi motrdeli in so jo mnogi, povsem upravičeno, imenovali kraljevsko disciplino radijskega vodenja. V tej disciplini smo Slovenci ves čas obvladovali jugoslovansko sceno z dobrimi modelarji-tekmovalci iz različnih centrov, predvsem iz Ljubljane, Kranja in Celja.

Jadralni model F3B (z razpetino kril približno 2800 mm) je moral biti za doseganje vrhunskih rezultatov aerodinamično odlično oblikovan, v osnovi čim lažji in je moral imeti izjemno trdnost, saj je moral premagovati ogromne obremenitve tja do 40 G (!). To je edinstven primer v celotnem letalstvu in tega nikoli ni zmoglo niti nobeno vojaško ali raketno plovilo brez posadk! Zato ne preseneča, da so novi kompozitni materiali in tehnika gradnje doživljali največje inovacije prav v gradnji vrhunskih tekmovalnih modelov F3B v posebnih kalupih in s toplotno obdelavo.

Mojega sina Janka je narava obdarila z lastnostmi, ki jih mora imeti uspešen tekmovalec, predvsem z mirnostjo, preudarnostjo, hitrim dojemanjem situacije in sposobnostjo velike koncentracije, zato je postopoma napredoval v zelo dobrega modelarja-tekmovalca in s svojimi domačimi in mednarodnimi uspehi dosegel tudi status vrhunskega športnika. Njemu sem bil tekmovalni pomočnik (štarter, časomerilec, taktik, menedžer in seveda tudi «mecen«) pri tekmovanjih F3B. Uspela sva vzpostaviti stik z avstrijskim podjetjem Geitner Modellbau, ki je takrat izdelovala vrhunske tekmovalne jadralne modela F3B. Lastnik podjetja gospod Heinz Geitner je ravno tedaj skupaj s svojim partnerjem, mednarodno uspešnim večkratnim avstrijskim državnim prvakom Wolfgangom Zachom, razvijal in preizkušal najnovejšo varianto vrhunskega tekmovalnega modela F3B. Imeli pa so nerazrešen trdnostni problem: vmesni kompozitni V-nosilec relativno majhnega (zaradi nizke debelina krila) okroglega profila za povezovanje polovično deljenih kril ni bil kos velikim upogibnim silam, ki so nastopale med tekmovanjem, zlasti pri silovitih izstrelitvenih startih na vitlu, še bolj pa med »hitrostno« disciplino, ko model pri hitrostih prek 150 km/h v delčku sekunde obrne smer letenja za 180 stopinj! Omenjenega trdnostnega problema Avstrijcem ni uspelo razrešiti in nosilec se je občasno lomil.

Tedaj sem vskočil jaz: čeprav po stroki elektrotehnik, smo bili sredi prejšnjega stoletja študenti Tehnične fakultete v Ljubljani deležni zelo temeljitega pouka osnovnih tehničnih znanj. Tako smo n.pr. vsi študenti elektrotehnične in strojniške smeri imeli štiri semestre povsem enak in zelo temeljit teoretičen in praktičen pouk iz strojnih elementov, tehnične mehanike (statike in dinamike), trdnosti, mehanske tehnologije, fluidike in materialov. V odlično opremljenih laboratorijih legendarnega profesorja Feliksa Lobeta smo se seznanjali z najrazličnejšimi obdelovalnimi stroji, učili so nas plamensko in obločno variti itd. To nadvse koristno popotnico sem odnesel s seboj v življenje in sem, čeprav »električar«, kasneje v lastni dobro opremljeni domači delavnici vedno znal konstruirati in graditi ter praktično delati na stružnici, na rezkarju, na strojni žagi, plamensko in obločno variti itd. Opremljen s tem »strojniškim« znanjem sem se lotil razreševanja omenjenega problema V-nosilca.

Naključje je hotelo, da je prav v tem času Fakulteta za strojništvo v Ljubljani uvozila iz ZDA najsodobnejšo računalniško podprto napravo za trdnostne preizkuse materialov oziroma nosilcev. Naprava je omogočala celovito trdnostno preizkušanje in analizo. Seveda sem kot dolgoletni zunanji sodelavec Strojne fakultete imel dostop do nje. Kmalu sem našel vzrok za lome nosilca ter ustrezno tehnično rešitev. Avstrijci so imeli končno rešen svoj problem! Jaz seveda za to svoje delo nisem zaračunal prav nič, zato pa sva s sinom Jankom od tedaj dalje za nagrado dobivala gratis čudovite velike jadralne modele. Tvrdka Geitner Modellbau je namreč poleg jadralnih modelov F3B izdelovala predvsem velike sodobne jadralne modele-makete iz kompozitnih materialov v kalupih, tako imenovane »super orhideje«, ki so bili nam iz socialistične Jugoslavije zaradi nizke kupne moči tedaj praktično nedosegljivi. Sedaj pa so v Ljubljano romali veliki letalski modeli z zvenečimi imeni: KALIF, LS7, PILATUS B4 itd. In nenadoma sva se znašla pred resnim problemom: kako spravite te velike ptiče v zrak!? Seveda v aero zapregi! Treba se je bilo lotiti konstrukcije in gradnje ustreznega motornega vlečnega modela. To se je dogodilo v drugi polovici osemdesetih let prejšnjega stoletja. Nastopil je začetek aero vleke!

2. Gradnja motornih vlečnih modelov

Za pogon motornih letalskih modelov smo uporabljali tedaj skoraj izključno letalske motorje z notranjim zgorevanjem na metanol in z žarilno svečko. Najbolj pogosti so bili motorji Enya, Webra, Hirtenberger in Super Tigre s prostorninami do 10 cm3, redkokdaj več. Motorčki so bili lahki, relativno dostopni in dokaj zanesljivi, ko si se jih »navadil«. Bencinskih dvotaktnih motorjev tedaj nismo uporabljali: izbor je bil zelo omejen (n.pr. Quadra 38 cm3), motorji pa težki, nemirni in za nas predragi. Zato ne preseneča, da sva se s sinom Jankom odločila zgraditi vlečni motorni model z motorjem WEBRA91 delovne prostornine 15cm3 in z RESO SILENT izpušnim loncem. Menila sva, da bo ta naš do tedaj najmočnejši motor zadoščal. Pod roko sva od nekod uvozila trup iz steklenih vlaken za maketo PIPER CUB, vse ostalo pa sva zasnovala, skonstruirala in izdelala sama. Nastal je za tedanje čase kar velik (predvsem zelo težak!) model z razpetino 2100 mm, opremljen z učinkovitimi Fowlerjevimi zakrilci, z maso 7900 g in z lesenim dvokrakim propelerjem 14x6''.

Krstni polet tega najinega prvega vlečnega motornega modela je bil oktobra 1988 leta.

Izkazalo pa se je, da vgrajeni motor sicer zadošča za letenje modela, nima pa dovolj rezervne moči za aero vleko. Tako sva se prvič srečala z dejstvom, da morajo imeti uporabni vlečni modeli čim večji motor z dovolj rezervne moči, ki edina lahko pomaga razrešiti kritične situacije v zraku! Zelo slikovito je to zahtevo podal neki Američan, ki je napisal: «Najvažnejše pri vlečnem modelu je, da ima čim močnejši motor! Morda je le še ena stvar boljša: še močnejši motor!« Ker je ravno v tistem času italijansko podjetje Super Tigre dalo na tržišče presenetljivo močan in relativno lahek dvotaktni motor na metanol in z žarilno svečko z neverjetnimi 30 cm3, sva ga takoj vgradila. Problem zadostne vlečne moči je bil sicer začasno rešen, a motor je imel tudi svoje senčne strani. Predvsem je bil zelo občutljiv na atmosferske spremembe (temperaturo, vlažnost, tlak) in je bilo vedno težko zadovoljivo nastaviti njegov tudi sicer ne najbolj posrečen uplinjač. Zato je motor pogostokrat zatajil, kar je pri aero vleki zelo neprijetno. Motor je tudi zelo »požrešen« in so bili stroški letenja kar znatni.

Vse to in ponovna potreba po še močnejšem motorju za vleko največjih oziroma najtežjih modelov iz Jankove flote (n.pr. PILATUSA, 3750 mm, 5500 g) je spodbudila gradnjo novega vlečnega modela, tokrat prvič z bencinskim dvotaktnim motorjem. Izbor je padel na model-maketo vlečnega Jodel ROBIN REMORQUEUR-ja podjetja Roedelmodell in na motor Titan ZG62S z originalnim izpušnim loncem. Gradbeni komplet je bil iz lesa, tako kot njegov original.

Nastal je ličen vlečni model z razpetino kril 2300 mm, z maso 10200 g, z lesenim propelerjem MENZ dvokraki 24x8`` oziroma trikraki 22x8``. Prvič je poletel junija 1993.

Vendar se ta originalna varianta ni izkazala: vsako pristajanje je bilo skrajno težko, saj je vedno obstajala nevarnost udara najprej z nosnim kolesom ob tla, pri močnejšem poravnavanju modela pred dotikom pa je model rad prešel v prevlečeno stanje. Kaj kmalu sem odkril, da je vzrok za takšno obnašanje groba konstrukcijska napaka proizvajalca. Hkrati sem pa našel tudi zdravilo za to: potrebno je bilo model temeljito predelati in popraviti kot krila, višinskega stabilizatorja in trupa, pri krilu spredaj celo za 70 mm! Inženir proizvajalca me je osebno obiskal na domu v Ljubljani in molče sprejel kritiko in nasvete. Imel sem vtis, da so vedeli za težavo, ne pa za rešitev, a so ta defektni model še naprej prodajali. Zanimivo, da je omenjeni sodelavec odšel od mene brez ene same zahvalne besede. Videl ga nisem nikoli več! Tudi to se dogaja.

Seveda sem svoj model popravil sam in od tedaj naprej je model letel zadovoljivo, ne pa tudi zelo dobo. Motor je bil za vleko tedanjih jadralnih modelov sicer dovolj močan, a je bila masa modela zaradi takrat običajne »čvrste« gradnje relativno velika. Maketa, kar ROBIN je, je namreč podedovala lastnosti svojega velikega originala. Piloti vedo povedati, da je letenje s tem letalom užitek, dokler je v kabini samo pilot. Če pa so zasedeni vsi sedeži z obilnimi odraslimi osebami (mase prek 350 kg), postane letalo muhasto in skrajno nepredvidljivo, postane tako rekoč čisto drugo letalo. Ta lastnost je bila verjetno tudi usodna za tragično nesrečo našega ROBIN-a pred leti, ko so se smrtno ponesrečile štiri osebe.

Z ROBIN-om in s PIPER-jem sem v naslednjih letih opravil doma in v tujini številne polete, tudi v aero zapregi, na različnih prireditvah, tekmovanjih in modelarskih mitingih, zbral veliko priznanj, plaket in pokalov. Veliko let sta bila to dva edina vlečna modela na prireditvah v Sloveniji. Gledalci so vedno fascinirani, ko opazujejo uspešno izveden aero vlek in ko se veliki jadralni modeli odpenjajo na velikih višinah in začenjajo svoje predstave! Nepozabni so redni letni nastopi na številnih modelarskih mitingih v Ljubljani, Lescah, Brežicah, Radomljah, Crnem Grobu, Ajdovščini, Zagorju, Litiji, Bovcu, Beli Krajini, Šoštanju, Lienzu na Tirolskem, St. Johannu v Rožni dolini itd.

Leta 1997 sem nato tako rekoč »iz nič oz. le iz deščic« izdelal svojo novo izboljšano (že tretjo!) verzijo tega modela. Imel je nedeljeno krilo, razpetino 2246 mm, dolžino trupa 1825 mm in globino krila 453mm. Model je bil za približno 2 kg lažji od prve originalne verzije! Motor je ostal enak ZG62S, le uplinjač je dobil sesalno trobljo, ki je občutno izboljšala delovne karakteristike motorja. Propeler je bil lesen trikraki MENZ 22x8``z maksimalnimi vrtljaji 6350 do 6450 vrt/min.

Naslednji moj vlečni model je postal SWISS TRAINER, izdelovalca gradbenega kompleta Bruckmann Modellbau iz Beljaka. Model je maketa švicarskega originala SWISS TRAINER MD3-160. Bruckmannova ekipa je namreč začela prihajati na tradicionalne letalske mitinge v Lesce in je navduševala gledalce z lepimi in velikimi jadralnimi modeli, za vlečni model pa jim je rabil SWISS TRAINER z razpetino krila 3000 mm. Letalne lastnosti modela so name naredile močan vtis in sem to letalce nemudoma naročil. Vanj sem nato vgradil preizkušeni TITAN ZG62S, najprej z originalnim izpušnim loncem. Kmalu zatem pa sem ta lonec zamenjal z resonančno cevjo Krummscheid, ki sem jo namestil znotraj trupa, hkrati pa sem sesal zrak v uplinjač prek cevnega podaljška in troblje iz notranjosti trupa. Oboje je drastično zmanjšalo hrup motorja, hkrati pa sem na moči pridobil neverjetnih dodatnih 60%! To letalo lahko brez težav vleče jadralne modele do 5-metrskega razreda, pri večjih pa se že opaža pomanjkanje potrebne rezervne moči! Tehnični podatki so: razpetina krila 3100 mm, dolžina trupa 2070 mm, masa 14500 g, propeler leseni dvokraki 24x8`` MENZ, maksimalni vrtljaji pribl. 6700 vrt/min, tank za gorivo 1 liter. Poletel je jeseni 1996. leta in me ni razočaral. Letenje z njim je pravi užitek, zlasti velja to za pristanke, kjer pride do veljave njegov vzmeteni tricikel. Motor ZG62S na magnetni vžig deluje relativno tiho, brez večjega tresenja, ima zelo majhno porabo goriva in deluje ekstremno zanesljivo, saj pri vseh teh štirih motorjih ZG62S nisem v 18-ih letih imel ne na tleh ne v zraku niti enega samega izpada motorja! Menim, da je to enkratni dosežek.

Vlečni model SWISS TRAINER je v teh letih postal nedvomno najbolj poznan vlečni model pri nas in gledalci se z njim srečujejo kot s starim znancem. Večkrat slišim koga reči: »Spominjam se ga, ko sem še hodil v šolo…«. Ta moj SWISS TRAINER je doslej potegnil v zrak že zelo, zelo veliko najrazličnejših jadralnih modelov...

3. Izgledi za bodočnost

Ambicije naših modelarjev, tehnični napredek in seveda naraščajoča kupna moč pri nas povzročajo, da si čedalje več naših modelarjev nabavlja vse večje jadralne modele. Če je bila še nedavno zgornja meja razpona kril pri štirih metrih, je sedaj že pri petih, prehaja že na šest, celo sedem in še več… Veliki modeli imajo pač veliko boljše letalne lastnosti! Pravilo o Reynoldsovem številu je pač neizprosno! Vzporedno s tem postajajo tudi motorni vlečni modeli večji, prav tako njihovi motorji. Tu pa se pojavlja problem hrupa, ki onesnažuje okolje! Zato smo tudi piloti vlečnih modelov dolžni zmanjšati emisijo hrupa. V tujini se že pojavljajo prepovedi, delne ali v celoti, za letenje z velikimi motornimi modeli. Lahko se zgodi, da bo do tega prišlo tudi pri nas. V tujini že intenzivno iščejo alternativo npr. v zamenjavi motorjev z notranjim zgorevanjem z elektromotorji. Tako so modelarji iz Lienza nedavno že poskusno izvedli vlečno prireditev le z električnimi pogoni. Priznam, da sem tudi jaz zelo resno razmišljal, da si izdelam nov vlečni model na električni pogon. Tehničnih in večjih finančnih ovir zanj ni, so le nevšečnosti zaradi omejenega časa letenja z enim akumulatorskim kompletom. Toda po temeljitem premišljanju, proučevanju dostopnih podatkov in po izmenjavi mnenj z eksperti sem prišel do prepričanja, da ta pot ne obeta popolne rešitve. Analize kažejo, da poglavitni hrup pri pogonih z motorji z notranjim zgorevanjem ne povzroča izpušni sistem, zlasti če uporabimo sodobne dušilne lonce znotraj trupa, temveč prevladujejo sesalni šumi pri vsesavanju zraka v uplinjač (velikost približno 3 dB), daleč največ hrupa pa povzroča propeler, ko se obodna hitrost njegovih konic približuje nadzvočni hitrosti! To pa velja v enaki meri seveda tudi za električni pogon! Zato rešitev v smeri električnega pogona ne prinese želene celovite rešitve.

Kaj torej storiti? Najprej zmanjšati maksimalno obodno hitrost konic propelerja tako, da vzamemo trikraki propeler z manjšim premerom in z večjim korakom ter ga vrtimo z zmanjšanimi vrtljaji, npr. le s 5300 vrt/min. Propeler naj bo tog, vitek (»tanek« ali »slim«) in optimalno oblikovan (npr. eden od najnovejših tako imenovanih »super silent« karbonskih propelerjev). Motor za pogon mora zato imeti večjo moč (in je zato dražji in težji), saj mora imeti velik navor in dajati potrebno moč že pri nekako dve tretjinskih maksimalnih vrtljajih. Morda se sliši nelogično, a je res: čim večji motorji bodo vgrajeni, tem tišji bo pogon! V razgovoru na to temo nedavno v Beljaku mi je ekspert Gerhard Bruckmann zaupal, da ravnokar vgrajuje v svoj SWISS TRAINER (v izvedenki z razpetino krila 3600 mm) štirivaljni bokser prostornine 200cm3. Pač v stilu: velik motor- manjši hrup. Iz istega razloga tudi sam pravkar menjavam na svojem SWISS TRAINER-ju obstoječi motor ZG62S z novim motorjem DESERT AIRCRAFT DA140 2B z delovno prostornino 120 cm3 in z originalnik izpušnim sistemom, ki bo poganjal trikraki karbonski propeler MEJZLIK 27x14TH. Ubrala sva torej isto pot!

Vsem našim letalskim modelarjem želim še veliko aero vlekov, »dobre lete« in mnogo užitkov ter uspehov v tem našem čudovitem hobiju in športu!

Sl.1 PIPER CUB z motorjem WEBRA 91 in RESO SILENT resonančno cevjo na modelarskem letališču na ljubljanskem Barju leta 1988

Sl.2 PIPER CUB z motorjem SUPER TIGRE S30 na modelarskem letališču na ljubljanskem Barju leta 1989

Sl.3 ROBIN REMORQUEUR z motorjem ZG62S na modelarskem letališču na ljubljanskem Barju leta 1993

Sl.4 Avtor z ROBIN-om REMORQUEUR-jem ROBIN in z motorjem ZG62S na modelarskem letališču na ljubljanskem Barju leta 1994

Sl.5 ROBIN REMORQUEUR na modelarskem letališču na ljubljanskem Barju: iz motorske haube gleda originalni izpušni lonec motorja ZG62S

Sl.6 Avtor s svojim ROBIN REMORQUEUR-jem na letalskem mitingu na letališču v St. Johannu v Rožni dolini v Avstriji leta 1997

Sl.7 Dvojec SWISS TRAINER in ROBIN REMORQUEUR na modelarskem letališču na ljubljanskem Barju leta 1994

Sl.8 SWISS TRAINER ZG62S na modelarskem letališču na ljubljanskem Barju leta 1967

Sl.9 SWISS TRAINER med vzletanjem v aerozapregi s FOX-om (razpetina 4000mm, masa 8200 g) na vzletišču ob Hauptmanci na ljubljanskem Barju leta 2002

Sl.10 Udeležba na letalskem mitingu na starem letališču Žadovinek (Krško) leta 2004. V ospredju so SWISS TRAINER, ROBIN REMORQUEUR, FOX in LS7.

Sl.11 Avtor s svojim priljubljenim vlečnim modelom SWISS TRAINER na ljubljanskem Barju leta 2004


Sestavil: Rafael Cajhen, januar 2011