Rantaliitimet - Birdman ja RB Flugtag

[PFL]

Olen tuumaillut, että näissä "rantaliitimissä" voisi olla erinomainen kilpailulaji, joka kelpaa myös yleisölajiksi eikä ole ajallisesti ja taloudellisesti kovin raskas - silti tarjoten hyvät mahdollisuudet kehitystyölle.

Ensimmäinen tämän tyyppinen näyttää olevan Englannissa 1971 järjestetty "International Bird-Man Rally".
http://en.wikipedia.org/wiki/International_Birdman
Tapahtumaa on järjestetty sen jälkeen joka vuosi. Nykyinen pituusennätys on 99,8 metriä, riippuliitimellä laiturilta jonka korkeus on luokkaa 10m.

Red Bull Flugtag järjestettiin ensimmäisen kerran wienissä 1991.
http://en.wikipedia.org/wiki/Red_Bull_Flugtag
Nykyinen pituusennätys on 59,4 metriä, 6-9 metrin rampilta. Lennosta ei ole netissä tietoa eikä kuvaa, mutta epäilen että olen nähnyt sen silloin 2000 sattumalta Eurosportilta. Siinä oli alataso, ja se lensi noin 10 koneen mittaa, pompaten ensin maavaikutuksesta. Amerikan ennätys 42m on tehty riippuliitimellä.

Helsingissä pidettiin Red Bull lentopäivä elokuussa 2008. Kuulemani toisen käden tiedon mukaan se tulee jäämään sekä ensimmäiseksi että viimeiseksi, sillä RB:llä ei ole suomessa enää vastaavaa organisaatiota ja intressejä kuin silloin.

Yhtenäistä säännöissä on 30ft kärkiväli, ja polkuvoimaisen potkurin salliminen.
Suurimpina eroavaisuuksina Birdmanissa lyhyt pilotin jalkastartti ilman avustajien työntöä ja 10m lähtökorkeus, kun taas Flugtagissa yleensä 6 metrin korkeus max. neljällä avustajalla 10-20m matkalla työntäen.
Flugtagin 204 kg MTOW painoraja tulee tuskin vastaan, joten se ei ole kovin merkittävä.

Molemmissa säännöissä tuntuu keskeisimpänä haasteena oleva pieni lähtönopeus. Flugtagissa työntämällä saa tuskin paljoa yli 10 km/h nopeutta, ja pilotin täytyy Birdmanissa olla varmaankin aika herkules että saisi mitään merkittävää vaakanopeutta 4,5 metrin kiihdytysmatkalla - ainakaan muulle kuin kevyelle riippuliitimelle.
eli Re-luvut pyörivät alussa jossain... 10 kmh->2.7 m/s * 1m jänne * 67 000 = 180 900. Eli tässä ollaan aikalailla "Low speed aerodynamics" -aihealueen ytimessä...

Helsingin sateista ja tuuletonta kisaa katsoessa näytti meininki olevan aika ballistista Täysin poikkeutetuista peräsimistä huolimatta yksikään kone ei oiennut ennen veteentuloa. Team HazarD 'in voiton vitsi oli siinä, että niillä oli liidin ripustettu noin kahden metrin korkuiseen lähtötelineeseen. Pintaan ne tuli sakkaustilassa ihan niinkuin muutkin, mutta kauemmaksi.

Jotta kisassa päästään kiinnostaviin tuloksiin, pitää oikealle lentämiselle olla edellytykset.
Näyttää siltä että liidintä ei saa lihasvoimalla kiihdyttäen lentämään suoraan rampilla, joten kiihdytys pintaan ja pompauttaminen näyttää olevan ainoa toimiva vaihtoehto. Se edellyttää, että liitimellä on merkittävä maavaikutus, ja lentoasentoa voidaan hallita kunnolla koko lennon ajan.

Äkkiseltään ajatellen tämä tuntuu poissulkevan ylätasot ja normaalipyrstöiset koneet. Alatason maavaikutus voi olla hyvin tehokas, jolloin lentoasennon pysyessä hallinnassa pomppaa kone pinnasta suurella todennäköisyydellä. Tässä ollaan aikalailla Ekranoplan-koneiden alueella.

Normaalipyrstöä tehokkaampaa pituusohjausta haettaessa tulee mieleen ensimmäisenä Canardi ja 3LS. Canardissa etusiiven pitäisi olla sekä tehokas että selvästi pääsiipeä myöhemmin sakkaava. Voi olla, että Piaggio Avanti -tyyppinen 3LS -ratkaisu olisi parempi, ainakin tutkimuspapereissa todettiin että sen kolme keskeistä etua on laajempi painopistealue, matkustamon kannalta parempi siipisalon sijoitus, ja ennenkaikkea tehokkuus suurella kohtauskulmalla.

Siipeä voi auttaa kahdella muullakin tavalla - hainevä-turbulaattoreilla yläpinnassa ja joillain winglettejä erikoisemmilla kärkievillä, jotka jatkavat siiven näennäistä kärkiväliä. Tällä nopeudella suurin osa vastuksestahan on indusoitua, joten kärkipyörteen hallinnalla voisi saada merkittäviä tuloksia. Kunnon turbulaattorit taas voisi tehdä sakkaustilasta paremmin hallittavan, eli virtauksen kiinnittyminen ja siivelle kaatumistaipumus olisi paremmat. Ja jos nämä temput ei riitä, pitää sitten nostaa lähtönopeutta rampilla jotta homma saadaan toimimaan.

Kaikenkaikkiaan, näiden koneiden väkertäminen olisi useimmille ihmisille täysin mahdollisuuksien rajoissa, ja tarjoaisi hyvät mahdollisuudet kaikenlaiseen kokeilutoimintaan. Kilpailuorganisaation olisi hyvä tukea rakentajia toimivista rakenneratkaisuista, materiaalivalinnoista, hankkimispaikoista ja työmenetelmistä. Vesisuihkuleikattu koivuvaneri olisi materiaalina hyvin kiinnostava, ja kotimainen.

Suhteellisen valmiista, edullisesta ja suorituskykyisestä suunnitteluohjelmasta olisi myös suurta apua. MCAD-puolelta voisi toimia Alibre - niillä on aiemmin ollut mielenkiintoa tukea tämäntyyppisiä projekteja, ja sitä on myyty viimeksi 99 USD hintaan (ostin Siinä on API, jota vasten voi tehdä sovelluskohtaisia laajennuksia, kuten siiven suunnittelu. Tuosta saisi helposti kuvat leikkurille.

Muista operatiivisista seikoista vielä sen verran, että:
Yleisen kätevyyden takia koneiden pitäisi olla vesikoneita. Eli kelluvia, järkevästi hinattavissa olevia, ja myös nostolenkillä varustettuja. Tällöin koneita voidaan testata moottoriveneellä ilmaan vetämällä, päästäen irti kun nopeus ja korkeus on oikeita. Ja nostaa nosturilla lähtölavalle ilman ison rampin rakentamista.

Toinen muutos mistä olisi hyötyä olisi se, että startit tehdään katapulttistarttina, tuulimittarin mukaan kalibroituna. Teknisesti se ei ole kovin vaikeaa, kilpailunjärjestäjä tekee trollikan tms. ja sillä vedetään vauhti sopivalla vissillä. Tällöin ei suoritukseen vaikuta se, minkälaisia pianonkantajia kukin on pystyvä ryhmäänsä hankkimaan. Voi myös tulla esiin, että lentämisen kannalta haastavan ja täysin epätoivoisen alkunopeusalueen raja kulkee jossain 6 m/s eli 22 km/h kohdalla. Tähän pääsee vain katapultilla.

Kilpailuluokkia voisi olla esim.:
(Kaikissa lähtötapa 6-10m korkeudesta katapultilla)

Standardiluokka
- Vakioitu rakennussarja, helppo hankkia rakennus- ja kisakokemusta.

9m luokka
- Ei polkuvoimaa, aerodynaaminen ohjaus. Muuten mittojen ja mahd. painon puitteissa vapaa rakenne.

Avoin luokka
- Mitta- ja painorajat mahdollisuuksien mukaan, lihasvoimaiset polkupotkurit, rajakerrosimu, laippapuhallus yms. sallittu.

ja mahd. vielä:
Moottoriluokka.
- Voimalaitepaketin massa polttoaineineen/akustoineen rajoitettu esim. 5 kiloon, ettei katsojilla ala parta kasvamaan.

Mitäs mietteitä tästä tulee mieleen? Nopeusalue ainakin tarjoaisi riittävästi haastetta...

[PFL]

Ai niin... Jos homma ottaisi niin hyvin tulta että tästä tulisi merkittävää kilpailutoimintaa, tulee mietittäväksi jokakertainen lähtölavan rakentamisen kustannus. Birdman lähtee valmiista laiturista, joten niillä ei ole kovin isoa rakennetta siinä. Sensijaan Flugtagin lähtölava näyttää olevan yleensä rakennustelineistä koottu, joka nostaa kilpailun järjestämiskustannuksia ikävästi.

Pitkän päälle olisi siis oma lentotukialus parempi  
Ajatus ei ole ihan niin päätön kuin miltä se kuulostaa. Teräslevyä ja dieselmoottoreita voi saada ruinaamalla, ja katamaraanirakenne pitäisi syväyksen pienenä

No, ehkäpä alkuun taitaa olla kuitenkin helpompi tehdä vaikka rakenneteräksestä kahden rinnakkaisen avolavaisen perävaunurekan päälle osista kokoonpultattava tellinki. Ja jos rekassa on nosturi, rakentaa setti "itse itsensä", sekä nostaa koneet kannelle. Paljon kätevämpää ja halvempaa kuin rakennuttaa telineet joka kerta erikseen.

[JuhLa]

Veikeitä ajatuksia! Olisi hauska nähdä näiden toteutuvan kotimaisissa kuvioissa.

Katsellessani Helsingin RB-päivän härveleitä ja niiden suorituksia kävi mielessäni, kuinka tehokkaasti korkean lähtöalustan "loppukaatumista" veteen voisi käyttää linkona varsinaiselle liitimelle. Vipuvarren pituus antaisi lähtökorkeuden lisäksi häivähdyksen lisänopeutta, mutta miten vektoroida parhaiten... :huh:

[Make]

Katapulttikin on jo keksitty.Spede-Idea Oy taitaa tehdä sitä vieläkin.
http://v3.espacenet.com/publicationDetails/biblio?CC=JP&NR=53131136&KC=&FT=E
http://fi.wikipedia.org/wiki/M%C3%A4kihyppylinko

Liitteen kuvassa on alkuperäinen moottori.

[PFL]

ja mahd. vielä:
Moottoriluokka.
- Voimalaitepaketin massa polttoaineineen/akustoineen rajoitettu esim. 5 kiloon, ettei katsojilla ala parta kasvamaan.

Voisi olla parempi kun vaihtaisi tähän tilalle tuon "alle 70 kilon rantalelu" -luokan. Näyttää siltä, että siitä voisi tulla hyvinkin elinvoimainen. Lähtö vedestä ja sieltä ratakolmiota tahkoamaan. Palkinnot nopeudesta ja matkasta, sähkö ja polttomoottorikoneille erikseen.