Végtelen szárny aerodinamikája

By , 2012. August 30 12:29

A modelltervezés talán legkritikusabb, legfontosabb művelete a megfelelő szárnyprofil kiválasztása. Lényegében több ezer profil áll rendelkezésünkre, de legjobb csak egy van. Igen ám, de mi van azokkal a szárnyakkal, melyeknél több profilt is alkalmaznak? Igazából legjobb nem is nagyon létezik, mivel minden gép más és más. Ezért itt csak az irányelvekről, illetve az egyes kategóriákban jól bevált szelvényekről beszélhetünk, mert minden profilválasztás szükségszerűen magával hozza a kompromisszumot. A megfelelő profil kiválasztása első sorban azon múlik, mennyire értjük meg a leíró adatokat, és mennyire ismerjük a trendeket. Az aktuális felhajtó erő, a szárny ellenállása és a nyomásközéppont vektora az alábbi hat plusz egy paramétertől függ, melyek közvetett/közvetlen módon kapcsolatban állnak a szelvény profiljának kialakításával:

Szárnyszelvény

Sebesség – mindhárom érték egyenes arányban változik a sebesség változás négyzetével.
Szárnyfelület – mindhárom adat egyenesen arányban áll a felület nagyságával.
Húr hossz – Reynolds szám és nyomásközéppont egyenesen arányos a szelvény hosszával.
Állás szöge – a hasznos tartományban (0-felhajtó erőtől átesésig), mindhárom érték nő, de nem lineárisan (az alaki ellenállás bizonyos tartományban csökkenhet) az állásszög növelésével.
Oldalviszony – egyenes arányban van mindhárom paraméter értékével.
Szárny formája – többdimenziós hatása van mindhárom tulajdonságra.

Reynolds szám (Re) – egy dimenzió nélküli szám, mely a kísérletben kialakított, és a gyakorlatban alkalmazott szelvény geometriai és áramlástani hasonlóságát adja meg. A szélcsatornában mért profil adatai akkor igazak a szárnyprofilunkra, ha a vizsgált alanyok geometriailag hasonlóak (a felület kiképzésében is) és a Reynolds számuk is azonos. Ezt a számot a test hossza (húr hossz) és áramlási sebesség (repülési sebesség) ismeretében könnyedén kiszámolható. Mivel ez a szám sok paramétertől függ, így csak közelítő, nagyságrendi számítást érdemes elvégezni. Ezt a gyakorlatban az ultra-könnyű gépek tervezésénél is alkalmazzák.

Szárnyon ébredő légerők, siklószám.

“Az áramlásra szögben állított és megfelelően kialakított testeken az áramlás irányára merőleges erő is keletkezik” – írja a “Vitorlázórepülő oktatási segédlet”. Szárnyszelvények esetében ez az erő sokkal nagyobb, mint az áramlással párhuzamos. Van egy része az áramlásnak, amely elérve a szárnyat szinte beleolvad a szárny felületébe és eltűnik. Ez a semleges szál, mely a T1 torló pontban éri el a szárnyat és a T2 hátsó torló pontban újra megjelenik. A fölötte levő légtömeg a szárnyat felülről, az alatta levő pedig alulról kerüli meg, és a kilépő él után kissé lefelé térítődik el.

Szárnyon keletkező légerők

Minden levegőben mozgó testre légellenállás hat. Ez az erő egyenes arányban áll a homlokfelülettel, a közeg sűrűségével, és az áramlási sebesség négyzetével (ρ=1,23 kg/m3):

F_x=c_x\cdot \frac{\rho}{2}\cdot v^2\cdot A=0,613\cdot c_x\cdot v^2\cdot A

Olyan testek esetén, amelyeken az áramlás irányára merőlegesen is ébred erő, az A vonatkozási felületnek az alaprajzi területét veszik. Ezen erőt a test geometriai kialakítása és felületének kiképzése egyaránt befolyásolja. A szárnyon keletkező légerők eredője Fr nem merőleges az áramlásra, ezért két erőre szokás bontani: Fy felhajtó erőre és Fx ellenállásra. Az erők felbontásának szabályai alapján:

F_r = c_r\cdot \frac{\rho}{2}\cdot v^2\cdot A = c_r\cdot q\cdot A

F_r^{2}=F_x^{2}+F_y^{2}\Rightarrow (c_r\cdot q\cdot A)^{2}=(c_x\cdot q\cdot A)^{2}+(c_y\cdot q\cdot A)^{2}}\Rightarrow c_r^{2}=c_x^{2}+c_y^{2}

Ez lehetővé teszi, hogy a szárnyak tulajdonságainak vizsgálata során csak a szárnyak szelvényeit vegyük figyelembe, és csak az eredő légerő- (cr), felhajtóerő- (cy) és ellenállás- (cx) tényezőket vizsgáljuk. Ezen tényezőket szélcsatornás mérések segítségével szokták meghatározni. A tényezők értékei erősen változhatnak az áramlás szögének függvényében. Különösen igaz ez a megállapítás az ívelt testekre (mint pl. profilozott szárny).

A szárny légellenállása két fő alkotóból áll. Az egyik az alaki vagy nyomásellenállás, melynek lényege, hogy a mozgó tárgy előtt túlnyomás – torló nyomás képződik, – és az áramvonalak az akadály előtt kitérnek. A kiugró peremeken, meredeken táguló légterületeken, vagy súrlódás hatására lassuló áramlatokban a hirtelen lokális nyomásnövekedésnek köszönhetően az áramlások visszafordulnak a felületnél, leválnak, örvények keletkeznek, melyek energiát vonnak el a rendszerből. A mozgó tárgy mögött negatív nyomású területek képződnek. Örvény képződésEz a két nyomás együttesen fékezi a tárgy haladását a levegőben.
Levegőben mozgó tárgyakra, ugyanúgy mint szilárd testek esetében, súrlódási erők hatnak. A súrlódási ellenállás a szilárd testekkel ellentétben nem a test és a közeg, hanem a közeg eltérő sebességgel mozgó rétegek között jön létre (egy jól képzett szárny összes ellenállásának akár 85%-át is kiteheti). A tesztek azt is kimutatták, hogy a hosszabb húrhosszal rendelkező szárny súrlódási ellenállás-tényezője kisebb a rövidebbhez képest.

Az ellenállás nagyságát az áramlás típusa is befolyásolja: a turbulens határréteg súrlódási ellenállása ugyan nagyobb, de a leválások később következnek be, emiatt a test ellenállása kisebb lehet, mint a lamináris határréteg esetében.

Egy repülőgép szárnyának minőségére, légerőtani jóságára a felhajtóerő és az ellenállás egymáshoz viszonyított nagyságából következtethetünk. Az sem mindegy, hogyan alakul a viszonyuk különböző állásszögeknél. Ebből kifolyólag a fejlesztések egyik célja, hogy a lehetőségekhez képest a felhajtóerő minél nagyobb legyen, miközben az előre haladást gátló ellenállást minimálisra szorítsák vissza. A minőség fokmérője tehát a siklószám, mely a két erő viszonyát adja meg: \varepsilon = F_x/F_y = c_x/c_y. Egy másik minőségi mutató a \gamma siklószög, mely a légerő eredőjének visszahajlási szögét mutatja qz áramlás normáljához (merőlegeséhez) képest: tg(\gamma)= c_x/c_y.

Nyomás eloszlása a szárnyszelvény körül. cfd2 A szárny felületének domborúsága miatt az áramlás sebessége a húr hossza mentén nem állandó sem alatta, sem felette, ezért a nyomás értéke is eltérő. A felhajtóerőt előidéző nyomáskülönbséget kísérleti úton mérik (sok 1mm átmérőjű lyuk a szárnyfelületen, melyek nyomásmérő műszerre vannak kötve). A mérési eredményeket azután grafikonba öntik, melynek vízszintes tengelye a szelvény húrhosszának százalékos értékét, a függőleges pedig a viszonylagos nyomásértéket ábrázolja úgy, hogy fent a negatív nyomás különbséget, vagyis szívó erőt, lent pedig a megnövekedett nyomást mutatja. Az így kapott nyomáseloszlási képet több állásszögre is elkészítik.

Nyomáseloszlás a szárnyon

A mérési eredmények alapján belátható, hogy a felhajtó erő nyomás különbség alkotta részének kétharmadát a szárny felett képződött alacsony nyomás, egyharmadát pedig a szárny alatt uralkodó magas nyomás adja (a szárny lényegében nem támaszkodik, hanem felszívja Nyomásközéppont vándorlásamagát a fölötte levő rétegekre).

Aszimmetrikus áramlásnál növekvő állásszögek esetén a nyomáseloszlás is változik: a görbék csúcsa és a görbe alatti terület előre tolódik. Ennek az az oka, hogy a torló pont az orrpontja alá csúszik, ezért a semleges szál fölötti áramvonalaknak erősen fel kell gyorsulniuk, hogy kikerüljék az orr részt. Ez a változás a nyomás eredőjének a támadási pontját, a nyomásközéppont vándorlását okozza a profil húr mentén: A szárny feletti és alatti nyomáseloszlás eredőjét külön-külön képezve erőpárt kapunk, melyek eltérő pontokon fejtik ki hatásukat. Így a szárnyon forgatónyomaték képződik, mely nagy állásszögeknél a szárny belépő élét felfelé, kis és negatív szögeknél pedig lefelé csavarja (nem teljesen lineáris a függvény, ezért katalógusban kell ellenőrizni minden Re számra). Még akkor is, ha olyan α0 szögben áll a szárny, melyben nem termel felhajtó erőt, vagyis a keletkező erők nagysága azonos, de ellentétes irányúak. Együttes hatásuk olyan nyomatékot hoz létre, mely a szárny orrát lefelé tolja, a kilépő élét pedig felfelé.

Főbb folyamatok áttekintésével ugyan még nem lettünk sokkal okosabbak a profilválasztás terén, de közelebb kerültünk a szárny működésének megértéshez. Innentől kezdve már csak a felhajtóerőről beszélünk, különböző paraméterek függvényében.

Repülőgép részei, alapfogalmak

comments Comments Off on Repülőgép részei, alapfogalmak
By , 2012. August 29 09:13

Első lépések mindig nehezek: rengeteg információt kell feldolgozni, sok technikát el kell sajátítani és a hobbi társak is sok ismeretlen szót használnak beszélgetve egymás között. Hogy lépést tudjunk tartani velük pár alapnak utána kell járnunk. Cikkgyűjteményt egy egyszerű témával kezdenénk –  a gép szerkezetével. Nincs ebben semmi misztikum, de nagyon csúnyán tudnak nézni ránk, ha helytelenül használjuk.

Légíjérművek osztályozása. Azon eszközöket nevezzük légijárműnek, melyek a levegő reakció erejéből nyerik a felhajtóerőt. Nem soroljuk közéjük a légpárnás járműveket, mert működésükhöz közeli szilárd vagy folyékony felszín szükséges.

Levegőnél könnyebb Levegőnél nehezebb
Hajóműves
– Merev vázú
– Váz nélküli

Hajtómű nélküli
– Szabad léggömb
– Kötött léggömb

Hajóműves
– Forgószárnyas
– Repülőgép

Hajtómű nélküli
– Vitorlázó repülőgép
– Sárkány

Merev-szárnyas repülőgépa levegőnél nehezebb közlekedési eszköz, amely az atmoszférában halad, merev felületei és a levegő reakcióerejéből keletkező felhajtóerő segítségével a repülési magasság és irány megváltoztatására, illetve megtartására képes hajtómű segítségével vagy anélkül. A motor nélküli merev szárnyú repülőgépek (vitorlázó repülőgép) esetében a magasság megtartása vagy növelése csak emelkedő légáramlat (lejtő szél, termik) segítségével lehetséges, de az ilyen járművek ennek hiányában is képesek a kontrollált repülésre és jelentős távolság megtételére.

01 02 03 04 05 06 07

Forgószárnyas repülőgép – ezen gép forgó felületek (forgószárny, rotor) segítségével állítják elő a felhajtóerőt, ezért képesek a lebegésre, illetve a helyből fel- és le-szállásra. Leggyakoribb típusa a meghajtott rotorral ellátott helikopter, de ide tartozik a nem meghajtott rotorral működő autogíró és a vegyes szerkezetű, hajtott légcsavaros és hajtott rotoros konvertiplán. De ezekkel minimálisan foglalkozunk.

Repülőgép szerkezeti elemei

http://downloads.cas.psu.edu/4h/AerospaceSupp/Activities/Airplanes/Overview/PlaneLesson2.htm

Törzs – A repülőgép teste. A szárnyak, a farokrész és a motor a törzshöz van erősítve.

Farok – A gép hátsó része, amely egy hordozza a vízszintes és függőleges stabilizátorokat. A magassági kormánylap zsanérokon keresztül rögzítve van a vízszintes stabilizátorhoz. Az oldalkormánylap pedig a függőleges stabilizátorhoz.

Magassági kormány – hinged surfaces on the horizontal part of the tail that swing up and down. These surfaces control the pitch of the airplane.

Oldalkormány – függőleges, jobbra-balra mozgatható felülete a faroknak. Ez a felület felel a gép legyezőmozgásáért.

Szárny – a vízszintes  sík, mely a fejhajtóerőt termeli. A csűrő és a ívelő lapátok csuklókon keresztűl rögzítésre kerülnek a szármyon.

Csűrő – szárny külső részén található fel-le mozgatható felületek. Míg a jobb csűrőlap fel, a bal csűrőlap le mozognak így kényszerítve a gépet a fordulóba.

Ívelő lapok – lefele nyitható felületei a szárnynak, melyek a törzs és a csűrők között helyezkednek el. Lehajtott állapotban növelik a szárnyon keletkező felhajtó erőt repülőgépek fel és leszállásnál.

Motor – Biztosítja a légcsavar forgatásához szükséges erőt mely huzamos repülés fenntartásához szükséges tolóerőt hoz létre.

Légcsavar – motor által meghajtott, tengely körül forgó aerodinamikai felület mely tolóerő előállításéért felel.

Spinner – Az orr kúp, amely magában foglalja a légcsavart rögzítő mechanikát, elősegít simább áramlását motor körül.

Fülke – ahol a pilóta ül repülés közben. Ott találhatóak a vezérlő eszközök és a műszerek kijelzői.

1, Sárkány
Sárkánynak nevezzük a repülőgép szerkezetét. A sárkány részei a törzs, amely a teher egy része, az utasok, valamint a személyzet szállítását szolgálja, a szárnyak, vezérsíkok, kormányfelületek, valamint a futómű.

a, Törzs
A törzs a repülőgép középső, bizonyos felhasználási típusoknál legnagyobb keresztmetszetű szerkezeti eleme. A törzshöz kapcsolják a repülőgép többi szerkezeti elemeit. A törzs elemei a törzskeretek (törzsbordák), hosszmerevítők, a külső repülőgépburkolat, a csatlakozási (szárnyakhoz) berendezések, a fülkék és rakterek konstrukciós felépítményei. Nagy sebesség mellett fontos a kis ellenállás, amely növeli a repülőgép hatékonyságát és sebességét. Az orrban helyezik el az irányításhoz szükséges navigációs és irányító berendezések egy részét, a műszerek nagyrészét, továbbá a pilóta is itt foglal helyet. Hátrább a személyzet többi része, az utasok, illetve a teher.

A repülőgéptörzs szerkezeti kialakításai
Egytörzsű repülőgép Hagyományos repülőgépforma. A repülőgépmotorokat a törzsben, a szárnyon vagy a törzsön kívül is el lehet helyezni. Ha a hajtóművet törzsbe építik, az kedvező légellenállást eredményez. A törzs hátsó részén, kívül elhelyezett hajtómű kedvezőtlenül befolyásolja a terhelés megoszlását, de légellenállás szempontjából előnyösebb. Nagyobb, többmotoros gépeknél a szárnyon helyezik el a hajtóműveket a kedvező terheléseloszlás végett.
Kéttörzsű repülőgép A kéttörzsű megoldás előnyeit többnyire kétmotoros, kisebb repülőgépeken használják ki. A személyzet és a felszerelés részére a szárny középső tartományában fülkét alakítanak ki. A két törzs karcsú felépítésű, hátul a farokszárnyakat fogja közre.
Csupaszárny repülőgép Törzs és farokfelület nélkül épített repülőgéptípus. A csupaszárny gépeknél az összes berendezést, a hajtóművet és a terhelést a szárnyban helyezik el, esetleg a szárny közepén (vagy szimmetrikusan elhelyezve 2-3 db) gondolát képeznek ki számukra. Repüléséhez, a tévhittel ellentétben nincs szükség semmiféle számítógépes, vagy egyéb rendszerre. Megfelelő szárnyprofillal önmagában is stabil, bár ezt kevés gyakorlati felhasználás igazolja. Mivel a csupaszárny repülőgép teljes felülete a felhajtóerő kialakításában segít és kevés kiálló, súrlódó szerkezeti elemet tartalmaz, nagyon kedvező a légellenállása, kicsi a felületi terhelése (ami nagyban javítja az irányíthatóságát, fordulékonyságát)

b, Szárny
A szárny a sárkányszerkezet azon része, amelyen a felhajtóerő keletkezik. Fő jellemzője a fesztávolsága, karcsúsága, profilja, nyilazottsága (hátra, ill. előre). Minél nagyobb a hátranyilazási szög, annál stabilabb és kormányozhatóbb a repülőgép a magasabb sebességtartományokban. Az erősen nyilazott szárnyak felhajtóereje kis sebességnél meglehetősen kicsi, így ezeknek a repülőgépeknek a fel- és leszállósebessége lényegesen nagyobb. A fékszárny a szárny része, melynek elsősorban fel- és leszálláskor van szerepe.
A szárnyak folyamatos fejlődését a különféle elméleti kutatások biztosítják (végtelen és véges szárnyelméletek).

A szárny felépítése
A repülőgép irányítását, valamint a szárny által keltett felhajtóerő változtatását a szárnyakon lévő kormányfelületekkel érik el.

1. Winglet (A törővégen). Csökkenti a törővégen keletkező turbulenciát, ezáltal a szárny légellenállását. Korszerű szállító repülőgépeken alkalmazzák, elsősorban nyilazott szárnyaknál.
2. Kis sebességű csűrő (a kilépőélen)
3. Nagy sebességű csűrő (a kilépőélen)
4. Fékszárnyak mozgatómechanizmusa
5. Krüger-lap (a belépőélen)
6. Orrsegédszárny (a belépőélen)
7. Háromszorosan réselt belső fékszárny (a kilépőélen)
8. Háromszorosan réselt külső fékszárny (a kilépőélen)
9. Áramlásrontó lemez (spoiler)
10. Féklap (áramlásrontó lemez)

A szárnyak fajtái
A szárnyak törzshöz mért elhelyezése alapján megkülönböztetünk alsó, középső és felső (váll-) szárnyat. Ha egy repülőgépen a vezérsíkok a szárnyak előtt helyezkednek el, akkor azt kacsaszárnynak hívjuk. A szárnyak formája alapján különféle szárnyakat különböztetünk meg.
Egyenes szárny: A szárny nyilazási szöge többé-kevésbé merőleges a gép hossztengelyére. Jellemzően a kis sebességű repülőgépeknél használják, a második világháború előtt gyakorlatilag minden repülőgép egyenes szárnyakkal rendelkezett. A vitorlázó repülőgépek, motoros könnyűrepülőgépek és légcsavaros utasszállító gépek többsége jellemzően ma is egyenes szárnyú. A nagy sebességű repülőgépek közül az amerikai F-104 Starfighter vadászbombázó egyenes szárnyúnak nevezhető.
A kis sebességű egyenes szárnyú gépeket néha „kétfedelű” konstrukcióban építik, itt a szárnyak egymás felett, kábelekkel és/vagy szilárd merevítőkkel egymáshoz kapcsolva helyezkednek el. Az ilyen repülőgépek a szükséges kisebb szárnyfesztáv miatt a levegőben mozgékonyabbak, hangárban könnyen tárolhatók, illetve baleset esetén jó ütközésvédelmet nyújtanak. Mezőgazdasági alkalmazásuk ma is gyakori (pl. Antonov An-2, AgCat). A háromfedelű gépek közül egyedül az első világháborús Fokker Dr.I. típus ismertebb.
Nyilazott szárny: Abban különbözik az egyenes szárnytól, hogy mind a belépő-, mind a kilépőél körülbelül azonos, a derékszögtől eltérő szöget zár be a repülőgép hossztengelyétől. A szárny lehet enyhén (pl. BAE Hawk) vagy erősen hátranyilazott (pl. MiG–19 vagy BAE Lightning vadászrepülőgépek). Napjaink sugárhajtású utasszállító repülőgépei szinte mind enyhén hátranyilazott szárnyúak, leggyakoribb az eredetileg a Boeing cég által kikísérletezett 35 fokos beállítás.
A hátranyilazott szárnyak hátránya az áramlás kisodródása a szárnyvégek felé, amit gyakran hosszanti elhelyezésű terelőlapokkal fékeznek meg. Nagy sebességű repülőgépeknél problémát jelent, hogy a hátranyilazott szárnyú konstrukciók hangsebesség közeli és a feletti teljesítménye erősen függ a területszabály következetes alkalmazásától, ezért ilyen kivitelű régebbi gépeken gyakran a szárny kilépőéléhez rögzített nagyméretű kúpokat találunk, amelyek a behúzott futómű tárolására (pl. Tu–134) vagy extra üzemanyagtartályként (Convair 990) is felhasználhatók. Ez az aerodinamikai probléma az új generációs, nagy tolóerő-felesleggel rendelkező hajtóművek alkalmazásával megkerülhető.
Léteznek előre nyilazott szárnyú repülőgépek is. Ezzel az egzotikus elrendezéssel a II. világháború előtt lengyel mérnökök kísérleteztek (Z–17/Z–18/Z–47), alatta pedig a német Junkers cég fejlesztett ki repülőképes prototípusokat (Ju 287). Az előrenyilazás elvileg kedvezőbb repülési tulajdonságokat ígér az örvények jobb kezelése révén, azonban a hátranyilazott konstrukcióval szemben a rezgések itt nem csillapodnak, hanem éppenséggel felerősödnek a szárnyvég felé haladva. Ennek következtében a hagyományos alumínium szárnyszerkezetek gyorsan kifáradásos vagy csavarodásos törést szenvednek, így nagy sebességű repülőgépeknél nem alkalmazhatók. A rendkívül erős szénszálas anyagok megjelenése tette lehetővé az előrenyilazott szárny alkalmazását szuperszonikus prototípus gépeken (X–29, Szu–47 Berkut), ezek sorozatgyártásáról azonban még nem beszélhetünk. A kis és közepes sebességű előrenyilazott szárnyú, sorozatban gyártott gépek közül említést érdemel az L–13 Blaník vitorlázó repülőgép és a német Hansa üzleti jet, mindkettő az 1960-as évek konstrukciója.
Trapézszárny: A szárny belépőéle pozitív, a kilépőéle negatív nyilazási szögű, azaz a szárny a törővég felé gyorsan elvékonyodik. Átmenet a többi kategória között, jellemzően a korszerű amerikai vadászrepülőgépek szárnyelrendezése.
Deltaszárny: Háromszög alakú szárny. A félszárnyak derékszögű háromszöget mintáznak, vagyis a belépőél erősen hátranyilazott, míg a kilépőél közel merőleges a gép hossztengelyére. A szárny a törővég felé általában teljesen elvékonyodik, azaz az ilyen szárny csúcsos, nincs vagy minimális a törővége. Jellemzően szuperszonikus repülőgépeknél használják, a francia Dassault vadászgépek, a Concorde és a Tu–144 utasszállítók, valamint a Space Shuttle és a Buran űrrepülőgépek deltaszárnyú konstrukciók. A MiG-21 és F-16 könnyűvadászgépeknél alkalmazott csökkentett méretű deltaszárny és a hagyományos vízszintes vezérsík kombinációja is ebbe a konstrukciós kategóriába sorolható.
Változtatható nyilazású szárny: Egy bonyolult szerkezet segítségével – nagy keménységű acélötvözetből készült forgócsapokon (ált. 2 db, oldalanként egy-egy db) – állítják a félszárnyak nyilazási szögét, lehetővé téve az üzemanyag-takarékos kissebességű repülést és a szuperszonikus tartományok elérését egyazon repülőgéppel. Jellemzően a harmadik generációs harci repülőgépek szerkezete. Visszatekintve ez a bonyolult konstrukció kudarcnak tekinthető, hiszen az ilyen kivitelben épült típusok: Mirage G, F–14, F–111, Tornado, MiG–23, MiG–27, Szu–17/20/22, Szu–24, B–1, Tu–22M, Tu–160 harci gépek nem tudtak szélesebb körben elterjedni magas beszerzési áruk és költséges fenntartásuk miatt, illetve repülési tulajdonságaik is elmaradtak az 1970-es évek második felétől megjelenő elektronikus kormányvezérlésű, trapézszárnyas és kacsa elrendezésű új gépektől. A Boeing cég egyedüliként tervezett varia-szárnyú utasszállító repülőgépet (Project SST), ez azonban soha sem valósult meg.
Waverider: Szó szerint: hullámlovas, deltaszárnyhoz hasonló elrendezés, amelynél a félszárnyak külső része körülbelül 30 fokig lehajtható, hogy a hiperszonikus repülés során a gép alatt keletkező lökéshullámokat csapdába ejtve többlet felhajtóerőt generáljon. Gyakorlati megvalósítására egyedül az amerikai XB–70 Valkyrie nehézbombázók prototípusain került sor az 1960-as években.
Forgószárny: Központi forgástengelyre rögzített hajlékony, egyenes szárnyakból (ún. rotorlapát) álló rendszer, amely a repülőeszköz álló helyzetében is felhajtóerőt termel. Helikoptereken és autógirókon alkalmazzák. Az ilyen rendszerben elérhető haladási sebességet kb. 400 km/h-ra korlátozza az a tény, hogy a forgószárny lapátok csúcsai hamar elérik a hangsebességet, ami a felhajtóerő nagyarányú csökkenését eredményezi. Emiatt a nagy helikopterek minél több, néha 6-7 lapátú rotorral készülnek, hogy azonos felhajtóerő termelés mellett a rotorkör átmérőjét és ezzel a kerületi sebességet is minimálisra csökkentsék.
Fékszárny: A fékszárny olyan mozgatható felület a repülőgép szárnyainak kilépő élein, amely kiengedési fokozataitól függően egyre jobban növeli a szárnyak felhajtóerejét. Ennek természetesen „ára” van, mivel a szárny légellenállása is annál jobban növekszik, minél jobban ki van engedve a hozzátartozó fékszárny, így csökkenti a repülési sebességet. A fékszárny kitérítésekor kezdetben a felhajtóerő-tényező nagymértékben, az ellenállás-tényező kismértékben növekszik. A kitérítés növekedésével az ellenállás-tényező egyre jobban növekszik a felhajtóerő-tényező pedig alig. Ezen kettős jelenség miatt használják a fékszárnyat a fel- és leszálláshoz, ahol viszonylag alacsony sebességre és közben elegendő felhajtóerőre is szükség van egyszerre.
A szárnyakon keletkező felhajtóerőt javítja a kiengedett fékszárny által megnövelt íveltség és az eközben nyert megnövekedett effektív szárnyfelület is. A fékszárny nem az egész kilépőél hosszában van kialakítva, hanem általában csak a géptörzshöz közel, a csűrőkormány mellett található szakaszon. Ezzel az volt a célja a tervezőknek, hogy a plusz emelőhatás minél rövidebb erőkaron hasson a repülőgéptörzsre, elkerülve ezzel a szárnyak felesleges terhelését az egyre vékonyodó külső részeken. A fékszárnyakat általában leszálláskor teljesen kiengedik – ez a repülőgép terhelésétől és az aktuális széltől is függ – ami elősegíti a gép nagyobb mértékű lassulását úgy, hogy a felhajtóerő elégséges marad ahhoz, hogy a gép ne adja le az orrát (az áramlás ne váljon le a szárnyakról, vagyis ne essen át). A repülőgép típusától, terhelésétől és a széltől függően felszálláskor is szokás a fékszárnyakat kis mértékben alkalmazni, hogy a relatíve alacsony sebességen történő talajtól való elszakadás pillanatában segítse a minél hatékonyabb emelkedést. Rövid vagy puha talajú pálya esetében különösen fontos a minél előbbi elemelkedés, ilyenkor a fékszárnyak mindig ki vannak engedve részlegesen (ez a felszállófokozat), hogy a szárnyak nagyobb felhajtóerőt biztosítsanak. A fékszárnyak kiengedésének minden géptípus esetében sebességi korlátozásai vannak, azaz bizonyos sebességek fölött a fékszárnyakat kiengedni nem szabad (illetve a sebességhatár elérésekor vissza kell azokat húzni), mert az áramlás károsítaná a kiengedett fékszárnyak és/vagy az egész szárny szerkezetét.

A fékszárnyak típusai
• Egyszerű fékszárny – Ez általában egy tengelyen mozog. Gyakorlatilag a szárny kilépőélének egy mozgatható darabja, amelyet meghatározott fokokra lehet lenyitni a szárny többi részéhez képest. Egy “20 fokos fékszárny” kifejezés azt jelenti, hogy a szárnnyal 20 fokos szöget zár be a kitérített fékszárny. A fékszárnyat felszálláshoz kevésbé, leszálláshoz jobban térítik ki. A kitérítés módja lehet manuális-rudazatos vagy elektromotoros, a nagyobb gépeken pedig hidraulikus.
• Megosztott fékszárny (Terpeszlap) – A felső és az alsó felület külön van. Az alsó felület az előbbiekben ismertetett módozatú fékszárnyként működik, míg a felső felület alig vagy egyáltalán nem mozog, így változatlanul megtartja az eredeti felső szárnyfelületet.
• Fowler-féle fékszárny – Mielőtt lefelé fordul még ki is csúszik a szárnyból. Ez az egyik legjobb az alacsony sebességhez, mivel igen jelentős szárnyfelület-növekedést eredményez. A korszerű utasszállító repülőgépeken többrészes megoldással alkalmazzák, tehát több részletben képes a fékszárny szétcsúszni és közben hátra-lefelé is nyílni, ezáltal adva a szárnynak hatalmas plusz íveltséget és felületet.
• Réselt fékszárny – Itt egy rés van a szárny és a fékszárny között, ami lehetővé teszi, hogy a szárny alól érkező nagynyomású levegő megfújja a fékszárny fölső felületét, ezzel késleltesse az áramlás leválását. Az ekkor kialakuló nyomáskülönbség-kiegyenlítődés miatt a légáramlás a fékszárnyon marad, ezzel késlelteti az átesést (azaz az áramlásleválást).
• Junkers-féle fékszárny és csűrő – A szárny kilépő éle mögött és alatt a szárny teljes hosszában egy kis húrhosszúságú segédszárny van. A szárny és a segédszárny között állandóan rés van, ezzel biztosítva többlet megfújást a kitérített segédszárnynak. Ez kisebb sebességeknél használatos, mint például a Junkers Ju-87 Stuká-nál.

Fékszárnyak
c, Vezérsík
A vezérsík feladata a repülőgép vízszintes és függőleges irányú stabilitásához való hozzájárulás. A vízszintes és függőleges vezérsík elnevezése azok elhelyezkedéséből adódnak, és természetesen ellentétes (ill. 90 fokkal elfordított) irányú hatással rendelkeznek. A Vízszintes vezérsík hagyományos felépítés esetében (“hátső szárny” néven illetjük sokan) azért felel, hogy a gép fel-le irányú vezetése biztosított legyen. Nagyon sok dologtól függ, hogy ennek formája, mérete, “profilja” milyen, de alapvető feladata, hogy segítse a függőleges iránytartást (másodlagosan a sebesség-stabilizálást), és elősegítse a váratlan (aerodinamikai) reakciók csökkentését, szóval, hogy stabilizálja a repülési tulajdonságokat. (Ezért Stabilizátor névvel is szokták illetni.) Pl. ha egy gép leejti orrát, gyorsulva zuhanni kezd, illő lenne a farkát lenyomni, ezzel lassítani a zuhanást, valamint áttételesen csökkenteni a sebességét. Fordítva is igaz persze, bár az kicsit bonyolultabb folyamat. A kis hajtóerővel rendelkező gépek (ilyeneket láthatunk mi, halandóak) esetében, főleg a vitorlás gépeknél a vízszintes vezérsíkot tekintjük a (függőleges) repülési iránynak. Ehhez képest a “nagy” szárny néhány fokkal megemelt állásszöggel bír. (Értelmezhetjük fordítva is, a szárny állásszögéhez képest a stabilizátor állásszöge kisebb, tehát gyorsuláskor lenyomja a gép farkát). Ezzel elérjük, hogy gyorsulásnál a szárny (amin a lényegi felhajtó-erő keletkezik) felemeli a gép orrát, ezzel visszalassul a gépünk, adott esetben befejezi a zuhanást is.
A függőleges vezérsík szerepe lényegesen kevesebb, de a gyakorlatban nagyon bonyolult e-nélkül repülni; a gép oldal-irányú iránytartását segíti elő. Nem kormányzott gép esetében is jelentkezik a két “fél-szárny” között eltérő légellenállás, sok ok miatt. Ha a gép farkát nem vezetnénk meg, az jobbra-balra forgolódhatna, kül. egyéb kihatásaival együtt.
A vezérsíkok összességét farokfelületeknek is nevezik. Ezek a szárnyakhoz hasonló kialakításúak, de méretük kisebb és (nem a vezérsík fogalmához sorolandó) elfordítható kormányfelületük van. A vezérsíkok lehetnek T elrendezésűek, de lehetnek V alakban is, amikor a vízszintes és függőleges kormányzási feladatot két V alakban elhelyezkedő vezérsík látja el, illetve például a Concorde vagy a Tu–144-es repülőgépen nincs vízszintes vezérsík, hiszen a kellő mértékben hátranyúló szárnyvégeken az kombinált csűrő és magassági kormány látja el mindkét kormányzási feladatot.d, Futómű
A repülőgép futóművének feladata, hogy biztosítsa a repülőgép irányíthatóságát, amíg a gép a fel- és leszállás során a földön tartózkodik. További feladata, hogy felvegye azokat a dinamikus erőhatásokat, amely a talajjal történő érintkezés során a gépre hatnak.
Kerekes futóművek Gumikerekes futóművek, amelyek felfújt gumiabroncsokból állnak. Nagyobb terhelések esetén a kerekek csoportokat, extrém nagy súlyú gépeknél egész sorokat alkothatnak, a jobb terheléseloszlás elérése miatt. Alacsony sebességű gépnél a futómű rögzített, nagyobb sebesség elérése esetén a futóművet behúzhatóra építik, amely jobb áramlási tulajdonságokat, nagyobb sebességet és alacsonyabb fogyasztást tesz lehetővé. A két fő futóművet leggyakrabban a szárny alá, a törzs középvonalához szimmetrikusan helyezik el. Más esetben tandem rendszert építenek, amelyben a két fő futóművet a géptörzs alá egymás mögött helyezik el, ez esetben két segédfutómű kerül a szárnyak alá.
o Farokkerekes futómű Ebben az építési módban a kanyarodást vezérlő, alacsony építésű kereket a farokrész alatt rögzítik a gép törzséhez. A főfutóműveket jóval a gép súlypontja elé helyezik, hogy a fékezéskor csökkentsék az előrebukás veszélyét. Ilyen futómű-elrendezéssel hárompontos leszállást kell végrehajtani, vagyis mindhárom futóműre nagyjából egyidejűleg kell a terhelést helyezni. Felszálláskor először a farokfutót emelik el a talajtól, majd további sebesség gyűjtése után hagyja el a gép a földet.
o Orrkerekes futómű A törzs elejére építik be a kormányzó kereket. A főfutómű kerekei nem kormányozhatóak, ezeket a gép súlypontja mögé helyezik, hogy a gép álló helyzetben ne billenjen hátra. Leszálláskor a főfutók érik először a talajt, majd további lassulás után ereszkedik a gép az orrfutóra. A rendszer erős fékezés esetén is biztosítja a stabil helyzetet.
Úszótest Vízi repülőgépeken alkalmazott megoldás. A vízi repülőgépeken a kerekek helyett két úszótestet építenek a gép alá, amelyek a víz felszínén tartják a repülőgépet. Az úszótestek mereven vannak építve, nem behúzhatóak, ezért a légellenállásuk jelentős. Más megoldás szerint a gép törzsét csónaktestként alakítják ki, amely kedvezőbb aerodinamikai alakot eredményez. Az úszótest leszálláskor csak közegellenállást növelő eszközökkel fékezhető.
Szántalpas futóműRitka típus. Csak olyan helyen alkalmazzák, ahol hómezőre kell leszállni, nincs biztonságos vízfelület vagy szilárd talaj. Tipikusan a sarkkutatók által használt repülőgépeken alkalmazott megoldás.e, Hajtómű
• Robbanómotoros hajtómű. A hagyományos dugattyús motorok csak légcsavar segítségével tudják megtermelni a repüléshez szükséges vonó- és/vagy tolóerőt. Olcsó megoldás, de csak hangsebesség alatti repülést tesz lehetővé.
• Gázturbina:
• Légcsavaros gázturbina. Gázturbinás hajtómű közvetlenül forgatja a légcsavart. Hangsebesség feletti repüléshez nem alkalmas. A gázturbina kompresszora, turbinája és a légcsavart hajtó reduktor egy tengelyen helyezkedik el.
• Szabadturbinás hajtómű, vagy más néven tengelyteljesítményt szolgáltató gázturbina. A kompresszort és a légcsavart hajtó reduktort működtető turbinafokozatok külön tengelyen helyezkednek el. Elsősorban helikopterek működtetésére alkalmazzák.
• Sugárhajtómű:
• Lüktető sugárhajtómű. Egyszerű felépítésű, kis helyigényű sugárhajtómű, melynek elve a tüzelőanyag impulzusszerű meggyújtása, majd az égés során ez szolgáltat lüktető sugárhajtást hasonlóan a dugattyús robbanómotorokhoz. Főként pilóta nélküli fegyvereken (manőverező robotrepülőgépek) és rádiótávirányítású repülőgép-modelleken alkalmazzák.
• Gázturbinás sugárhajtómű. Tisztán a sugárhajtás elvét hasznosító hajtómű. Hangsebesség alatti, de hangsebesség feletti repülésre is alkalmas. A hajtómű a fúvócsőben nagy sebességre gyorsított égéstermékek reakcióerejét (tolóerő) használja ki. Transszónikus sebességtartomány felső határáig biztosít tolóerőt.
• Utánégetős gázturbinás sugárhajtómű. Olyan gázturbinás sugárhajtómű, amelynek a fúvócsövébe (utánégető terébe) üzemanyagot fecskendeznek. A befecskendezett üzemanyag hatására a tolóerő megnövekszik, de jelentősen nő a hajtómű üzemanyag-fogyasztása. A második generációs vadászrepülőgépekben kezdték alkalmazni őket, a szuperszónikus sebeségtartomány felső határáig hatékony, hiperszónikusra (Mach 3) már nem, vagy csak ideiglenesen (ld. MiG–25 hajtóművei).
• Torlósugár-hajtómű. A legegyszerűbb felépítésű sugárhajtómű, amely nagyon kevés mozgó alkatrésszel állítja elő a hajtáshoz szükséges tolóerőt belső kialakítása révén. Működéséhez a hajtómű beömlőnyílásán (szívótorok) beáramló levegőnek egy minimális sebességet el kell érnie (200-300 km/h), így ehhez kisegítő meghajtás szükséges (például hordozó repülőgép). Ilyen a ramjet és a scramjet. Nagy sebességű repülés érhető el vele (Mach 3-10).
• Kombinált sugárhajtómű. Ez a gázturbinás sugárhajtómű és a torlósugár-hajtómű összeépítése. Célja a két hajtóműtípus hátrányainak kiküszöbölése (hiperszónikus sebesség el nem érése és minimális beáramló légsebesség szüksége). Lásd az SR–71 Pratt & Whitney J58 hajtóműveit.
• Rakétahajtómű. Olyan sugárhajtómű, ami működéséhez nem használja fel a környező levegőt.

2.  Landing Gear
3.  Wing strut

9.  Fin and Dorsal

14. Door
15. Seat
16. Windshield
17. Engine Cowl
18. Spinner
19. Wheel Cover
20. Landing Light
21. Wing Tip Light

Hogyan érdemes elkezdeni modellezni?

10 fontos kérdés, mielőtt megvennéd az első robbanós repülőd?

Repülö modellek kezdöknek!

Vákuum szivattyú hűtőszekrényből

By , 2012. August 22 09:18

Már korábban is megfordult a fejemben, hogy jó lenne építeni egy kompresszort szórópisztolyhoz, de mivel rossz volt a motor, család meglepett egy “igazi” kompresszorral: nyomáskapcsolóval, tartállyal, csövekkel. Így a gondolataim eltávolodtak a témától, de most megint előjött üvegszálas laminálással kapcsolatosan, de most akompresszor másik vége kell.
Hazafelé tartottam egy nap egy lomtalanítási területen át, és megpillantottam őt, olyan kicsi, és magányos volt ott, a leselejtezett hűtőben. Hoztam is azonnal. Egy kis bogarászás után találtam egy videót a videómegosztón. Első kapcsolatnak tökéletes.

Belső felépítése: a leforrasztott burok alatt egy 2 tekercses motor helyezkedik el. Az elsődleges tekercs hajtja a motort normális üzem során, a segéd tekercs csak az indításnál szükséges; starter jellegű feladata van. A motor rotorja spirális csatornával van ellátva, és az viszi fel az olajat a karter aljáról és teríti szét a tetején, biztosítva a szükséges hűtést és az alkatrészek kenését (részben ezért a hűtők indítása nem ajánlott 5°C alatt). A tengely meghajt egy dugattyút, mely folytonos sűrítést és ritkítást végez, míg a szelepek a megfelelő nyomást a megfelelő rézcsőhöz irányítják.

Elektronika: a motor indításához az elsődleges tekercs nem elegendő. Ahhoz, hogy elinduljon a motorunk, szükség van a másik tekercs rövid-idejű aktiválásához. Legegyszerűbben egy nyomógombbal oldható meg. Hűtőszekrényekben ezt egy relé végzi, melynek elektromágnese sorba van kötve az elsődleges tekercsel és úgy van beállítva, hogy bekapcsoláskor a többletáram aktiválja, de az üzemi áram nem elegendő a behúzáshoz. Ez aktívája a relét, az bekapcsolja a másodlagos tekercset, amely elsődleges tekercsel együtt mozgásba lendíti a rotort. Erre az felvett áram üzemi értékre esik, és a relé kikapcsol. Na de mi a helyzet akkor, ha indulna a motor, de a másodlagos tekercsben szakadás van, a bekapcsoló relé beszorult és nem aktiválja a másodlagos tekercse, vagy éppen nem tudja lekapcsolni a másodlagos tekercset? Ilyenkor a motor melegszik. Hogy baj ne történjen, van a motorban egy őrszem, egy bimetál lemez, mely bizonyos érték főlőt bonja az áramkört és amikor a motor kihűlt, a folyamat kezdődik előröl. Ezért nem célszerű relé nélkül üzemeltetni a motor. Kikapcsolásról nekünk kell gondoskodnunk, de építhetünk hozzá automata kapcsoló is (a hűtőben egy hőkapcsoló gondoskodik erről).
Kompresszor Kompresszor tekercsei 02490
Átalakítás problémái: a legnagyobb problémát az okozza, hogy a motor nem “nyitót” rendszerre van tervezve. Zárt rendszerben üzemelve az olaj nem kap oxigént, így nem is savasodik, nem teszi tönkre a tekercsek lakkját. Ha a kompresszor valamelyest ki is fújja az olajat, zárt rendszernek köszönhetően az egyszer úgyis visszakerül a motorba. A port, vizet mint szennyező anyagot már nem is említem. De a gyakorlat azt mutatja, hogy van remény. Bár kétségtelenül nem lesz örök életű, de hobbi felhasználás mellett ez akar tíz évet is jelenthet. Íme pár megoldás:
DIY Silent Compressor

DIY Mini Silent Compressor

Most, ahogy a cél és a lehetőségek tisztázottak, neki lehet látni a munkának.

Motor tesz. Tehát, ahogy már volt róla szó, ez a motor két tekercses, de az egyikre csak az indításnál lesz szűkség. Ha a motorról lehántjuk az relét, akkor előkerül a három kivezetés. Méréssel megállapítható, mely a közös, és mely a két független érintkező (általam mért értékek az érintkezők között: 40, 35, 75 Ohm ). Ha visszahelyezzük a relét, akkor a háromszögben elhelyezett érintkezők közül a felső (közös) egy fekete cilinderes formájú hőrelé egyik érintkezőjével, a bal alsó pedig közvetlenül a tápkábelre van kötve. A két alsó tű között egy érme nagyságú PTC található, mely kapcsolja a másodlagos tekercset, és indul a motor.

kompresszor-01 kompresszor-02 hőbiztosíték kondenzátor kompresszor-05

Vizsgálgatva a motort, rájöttem, miért dobták ki a hűtőt – megadta magát a PTC.  -85 kPa-on túl Ideiglenesen pótoltam egy gombkapcsolóval. A kapcsoló kivezetéseit kétoldalú nyáklemezre forrasztottam, így az eredeti kapcsoló helyére akadálymentesen behelyezhető lett. A kapcsolónak csináltam egy kis helyet a külső borításon. A szívó csonkra húztam egy szilikon csövet, annak másik végére vákuummérőt. Eljött az igazság pillanata, megérte-e vesződni vele? Bedugtam a konnektorba a villát. A motor enyhén morog, de még nem indult el. Megnyomtam 1 másodpercre a gombot. A motor enyhén megrebbent, és hallani a sziszegést. Alig hallható a motor járása, de működik! A nyomásmérő mutatója határozottan elindult a -80kPa irányába, és hamarosan el is hagyta azt, megállapodva valahol a – 85. érték környékén. Biztató eredmények. Vannak, akik már itt abbahagyják az átalakításokat, de én még szeretnék tenni pár lépést, hogy tovább élvezzem munkám gyümölcsét, ezért a további munkálatok a motor élettettalmának a meghosszabbítását és az automatizálást célozzák meg.

Motor olajozása. A folyamat úgy néz ki, hogy az alján van kb. 2,5-3dl híg olaj (pl. transzformátorolaj, ásványi kompresszor olaj). A motor tengelye belelóg az olajba. Annak a tengelynek a közepén van egy spirális furata. Amikor elindul a motor, a tengely szálija az olajat, és minden kopó alkatrész boldog. Az eredeti olaj nem jó nekünk, mert oxidálódik, és ezután oldja a tekercsek lakkrétegét. Ezért ajánlott kimosni a kompresszort egy kis szintetikus olajjal, és feltölteni újal.

(Folyt. köv.)

FlySky 9x – módosítások

By , 2012. April 12 12:32

És végre itt a várva várt pillanat (na, nem a távirányító számára)! Felfegyverkezve csavarhúzóval, forrasztópákával, új tudással, egy kis türelemmel, meg csipetnyi szabadidővel elkezdjük a beavatkozást (ha eddig még nem forrasztottál smd-t nyákra, talán nem a legjobb pillanat elkezdeni, de ezt mindenki döntse el maga). Akkumulátor maradhat, hat csavar ki, fedlap leszed, 12-tűs csatlakozó dugó gondosan kihúz az alapi foglalatból, és elérhetővé vált a távirányító szíve, pontosabban agya minden létfontosságú szervvel. Na nem kell azonnal kiszedni, meg lobotómiát végezni rajta, csak egy kis bájpassz kerül bele. Ha már egyszer felnyitottuk a gép burkát, akkor több problémát is próbáljunk meg orvosolni.

MODE1-töl a MODE2-ig

Gyakran találkozhatunk a fórumokon azzal a kérdéssel, hogy miben tér el a Mode1 és a Mode2 kialakítású távirányító? A Mode1 olcsóbb, tényleg jobb a Mode2-nél? Lényegében semmivel sem jobb, vagyis alkatrész mennyiségében nem térnek el. A felépítés szimmetriájából adódóan csak pár apró alkatrész került át az egyik oldalról a másikra. Ezek általában kapcsolók, feszítő rugók, fékező lap meg pár csavar. Ezen alkatrészek 15 perc alatt a megfelelő oldalra könnyedén átrámolhatóak. Kell hozzá egy kis csavarhúzó, egy csipesz, meg egy csipetnyi türelem. A lépésekről majd a képek mesélnek:

mode1->mode2 00 mode1->mode2 01 mode1->mode2 02 mode1->mode2 03 mode1->mode2 04 mode1->mode2 05 mode1->mode2 05 mode1->mode2 06 mode1->mode2 06 mode1->mode2 08 mode1->mode2 09 mode1->mode2 10 mode1->mode2 11 mode1->mode2 12

A bal bot függőleges középre-húzó kar rögzítő tűjét húzzuk ki, akasszuk le a visszahúzó rugót. A jobboldali bot féklemezét tegyük át bal bot mechanikájára és állítsuk be a kívánt feszességet csavarok meghúzásával. Jobboldali botnál tegyük helyére a visszahúzó kar rögzítő tűjét, és akasszuk be a rugót a műanyag fülbe. A kar egyik végét tegyük a rugó fülébe, nyomjuk le a kart és szintbe hozva a rögzítő tűvel, toljuk bele a tűt. Ezután már csak a rugók feszességének beállítása maradt hátra.

Szimulátor PPM jel normalizálása

Ha V.2 távirányítónk van, akkor első lépésként érdemes szimulátorozással kapcsolatos javítást elvégezni. A probléma ugyanis az, hogy ha a frekvencia modult nem lehet levenni, akkor általában a helyén marad és szimulátor használata során sugároz – a szimulátor kábel nem von el annyi energiát, hogy az RF modul ne tudjon inicializálni. Ezért egy kis ellenállással megbolondítva az áramkört el lehet érni a megfelelő feszültségesést. Ehhez megkeressük a megfelelő pályát a frontális burokra (előlapra) rögzített nyáklapon (balról 6. tű a tűsoron) és vékonyan elvágjuk a réz vezető pályát (nem kell gödröt vájni). Egy kis felületen eltávolítjuk a lakkot, hogy forrasztható legyen. Ezután vagy SMD, vagy furat szerelt 1 kOhm nagyságú ellenállást forrasztunk a szakadás áthidalására. Személy szerint az SMD megoldás közelebb áll hozzám, mert tisztább, szebb eredményt ad.

t9x szimulátor mod t9x szimulátor mod t9x_smd_simulator_resistor

Fordított polaritás elleni védelem

És megint valaki fordítva dugta rá a rádióra az akkumulátor, és megint elektromos meghibásodás füstje terjeng a levegőben. Aki megtette, tudja, hogy a 2 másodperc hosszú idő. Sajnos, ezt a számos modellezőnek bosszúságot okozó problémát még mindig nem orvosolták a gyártók. A csatlakozó olyan formájú, amely ugyan előfordul az akkumulátorok világában, de általában a 7,4V LiPo akkumulátorok balanszer végen. És ha azt rádugjuk, azonnal kapunk egy rövidzárlatot, mert a rádió lábkiosztás: [— + —]. Ha pedig JST csatlakozót használunk, könnyű mellényúlni. Az elsődleges megoldás tehát: FIGYELJETEK ODA A POLARITÁSRA!

De ha van egy kis időtök, egy kis műszaki érzéketek, egy forrasztó páka meg egy multiméter, akkor ‘bolondbiztossá’ tehető a készülék. Az első módszer az az aszimmetrikus csatlakozó alkalmazása, mely csak egy bizonyos tájolásban dugható össze. Ez lehet akár egy JST vagy egy fülezett szervó csatlakozó páros.

És ha már megtörtént a baj és az áram az ellenkező irányba megindult. Akkor készüljünk fel arra, hogy akár NÉGY darab feszültségszabályzót és pár elektrolitikus kondenzátort is gajra vágtunk. Nem nagy tétel, de méricskélni, forrasztani kell. Előfordul, hogy akkora áram indul meg visszafelé, hogy felperzseli a nyák áramellátó pályáit.

Legelső alkatrész, mely valószínűleg elfüstöl ilyenkor, az egy tantál elektrolitikus kondenzátor (sárga vagy fekete pici kocka fehér csíkkal). Általában ez egy 226C vagyis 22uF 16V értékű alkatrész. Tartalék miatt használjunk azonos kapacitású de 25V feszültségre szánt alkatrészt ha rádiónk táplálására 3S vagyis 11.1V LiPo akkumulátort használunk.

dsc_2229

Firmware frissítés – elmélet

Aki elérte ezt az oldalt, az már titkon, néha még saját magától is rejtegetve, pátyolgatja a gondolatot, hogy egyszer azért belenyúl abba a fránya távirányítóba, hiszen annyi lehetőség rejlik benne. Sok magánfejlesztésnek köszönhetően új firmware-eket próbálhatunk ki a távirányítónkban, és eldönthetjük, melyik vala kényelmesebb, hasznosabb számunkra. Mivel a fejlesztések többsége open source licenc alatt fut, mi magunk is tehetünk hozzá, vagy éppen elvehetünk belőle, de ehhez kicsit többet kell tudni az eszközökről és a projektekről. Egyes firmware-ek hardver módosítást is igényelnek.

A FlySky 9x távirányító (bár több brand alatt is fut) kemény külseje alatt egy igen szorgalmas és szeretni való kis 8 bites mikroszámítógép ügyködik: egy Atmel ATmega64A. Dicsérhetném oldalakon át, hogy mennyire nagyszerű és strapabíró találmány, de ezt a kis könyvében úgyis jobban leírták az alkotói. Áldott tulajdonsága az önmagát írni való képessége, ráadásul ezt az áramkörbe beültetve is el tudja végezni (ISP). Majdnem elpusztíthatatlan és olcsó – ezen tulajdonságok teszik tökéletes alannyá a kreatív elmével megáldott modellezők számára.

Ahhoz, hogy a firmware-t a mikrokontrollerbe töltsük, össze kell kötnünk egy számítógéppel (ez lehet PC, Mac, vagy egy programozó eszköz). Ehhez 6 lábat kell megkeresnünk a mikrokontrolleren (zárójelben az ATmega64A kivezetés számai): SCK (11), MOSI (12 vagy 3 [Tx]), MISO (13 vagy 2 [Rx]), RESET (20), GND (63), VCC (64). Hogy a feszültséget és az időzítéseket megfelelő szinten tudjuk tartani, egy programozót is közbe lehe iktatni. Ilyenkor a számítógép valamilyen módon átadja a firmware bináris kódját a programozó eszköznek, és az gondosan ügyelve a megfelelő feszültségekre az időzítésekre adagolja a mikrokontrollernek. Munkánkhoz lényegében bármelyik AVR programozó eszköz megfelel, mely ismeri az ATmega64a mikrokontroller speciális igényeit, de ha ajánlhatom, legyen AVRdude kompatibilis. Sok AVR-piszkáló program ezt a kis parancssoros programot használja a háttérben és szintén open source:), – futtatható mind Windows mind Linux környezetben, támogatja a COM, az LPT és az USB portokra kötött programozó eszközök hadát, ráadásul, a támogatása is jó.

atavrisp

Talán a legegyszerűbb programozók a soros és párhuzamos portra köthető egységek: nem igényelnek speciális drivert, de oda kell figyelni a lábkiosztásra, és megbosszulhatják, ha hibázunk. USB ISP-k ugyan igényelnek drivert, de elláthatják árammal a programozandó eszközt.
párhuzamos port. Ha biztos a kezünk, elég lesz pár 220 Ohmos ellenállás. Ha rákeresünk a témára, ezerszámra jönnek a találatok. Egy példát én is bemásolok, de könnyű kiereszteni a portból a füstöt, ezért más megoldást javaslok.
soros portra köthető egység elkészítése sem igényel atomfizikusi diplomát. Részletes leírását a diy4fun oldalán találtam. Az eszköznek összköltsége nagyjából egy gombóc fagyi árával mérhető, és egy órányi munkánkba kerül. Ha sikerült összerakni, kell hozzá egy soros port a PC-n, vagy egy USB-RS-232 átalakító, egy program, – mondjuk PonyProg vagy AVRdude és hozzá AVRdude GUI. A program menüjében válasszuk ki a megfelelő eszközt: SI Prog API vagy ponyser és akkor már flesselhetünk is.
USB port. AVR Pocket Programmer (driver), USBTinyISP, mySmartUSB light és a modellezők körében igen népszerű: USBasp. Ráadásul nevetségesen olcsó. Végiggondoltam, hogy mennyi idő kell egy egyszerű programozó összerakásához, és végül rendeltem egy USBasp-t. Érdemes ezenkívül még megtekinteni még a WinAVR illetve az AVR Burn-O-MAT programokat. Hasznos társaink lehetnek a jövőben.

A következő módosításokat mindenki a saját felelősségére végezze, semmilyen garanciát nem vállalunk a módosításokért!
A távirányítóban elvégzett módosítások garanciavesztéssel járnak!

Aki átlép ezen a küszöbön, magára vessen :). Innen nincs visszaút, mert minek is mennénk vissza a sötét középkorba.
A programozó bekötéséhez célszerű csatlakozóra kivezetni a szükséges lábakat, és azt egy biztonságos helyen beépíteni a távirányító dobozába. Ehhez megkeressük az ISP-hez szükséges vezetékeket. A távirányító alaplapján, a mikrokontrollertől balra (felirata alapján), közelebb a távirányító talpához találunk ezüst pöttyöket: teszt vagy programozó padok (FlySky V.1.x alaplapján sajnos nem jó helyre kerül az egyik potty, így le kell majd kaparni a lakkot az egyik pálya kis szakaszán). Ezen lakkmentes területekre forrasszuk a vezetékeket, és egy csatlakozóba összefogva őket kivezetjük. Mivel a mikrokontroller két kommunikációs porttal is rendelkezik, így egyes esetekben lehetnek eltérések a bekötésben, de a következő az általános:

ATmega64 TQFP ATmega64 id_v2 ATmega64 SPI ISP-connector ISP-connector ISP-connector

Ezzel a készülékünk készen áll a szoftver frissítésre. De még mielőtt a firmware bugyraiba belevetnénk magunkat, és a távirányító is a boncasztalon van, nézzük meg, mit tehetünk még a távirányítónk jobbá tételéért.

FlySky 9x – lélektan

By , 2012. April 8 12:38

Számomra a távirányító legvonzóbb része a szoftver, és annak folyamatos szabad fejlesztése. Sokan készítenek videókat, írnak cikkeket a készülék használatáról, megoldásokról és trükkökről. A párhuzamos fejlesztések megtették a jótékony hatásukat és mára egy tucatnyi új firmware (elektronikai eszközt vezérlő mikroprogram) létezik, ráadásul ezeket mi magunk is módosíthatjuk, beírhatjuk az eszközbe. Ezzel a távirányítónk új tulajdonságokra, tudásra tesz szert, ezzel válik jobbá, kényelmesebbé, hasznosabbá számunkra (módosított menü, új mixek, telemetria, PPM csatornaszám, moduláció iránya, frame/keret hossz stb.). A kreatív modellezők nem csak firmware-t, hanem a hardver részét is átépítették. Egy ilyen alaplap sajnos többe kerül, mint egy komplett rádiószett. De nézzük előbb, mi rejtőzik a műanyag bőr alatt.

A készülék lelke egy Atmel ATmega64A 8 bites mikrokontroller, mely rendszeres időközönként leolvassa a potméterek (3+4), kapcsolók (7), trimerek (4) és gombok(6) állapotát/helyzetét, kiértékeli a mixfüggvényeket, előállítja a PPM jelet és kezeli a 128 x 64 pixeles molochrom LCD kijelzőt. A következő ábra a működési elvet mutatja be (távirányító beállítása nélkül):

FlySky kapcsolók

A rendszer kétféle bemenetet fogad:
1. analóg – potméterek, botkormányok – alapvetően feszültségváltozást idézünk elő mozgatásukkal, amit az analóg-digitális konverter egy bináris számmá átalakít (-512 és 511 érték között). Mivel minden potméter egy kicsit más, ezért a végállások meghatározásához kalibráció elvégzése szükséges (pl. szoftverfrissítés után).
2. digitális – kapcsolók, gombok – bináris értékű adatot szolgáltatnak: (On-Off, a háromállású kapcsoló két kapcsoló egyesítésével hozták létre).

Kezdjük talán a legfontosabbakkal (rajzok, jelölések MODE2-re értendőek).

— potméterek:

  1. AIL – csűrő
  2. ELE – magasságkormány
  3. THR – gázkar
  4. RUD – oldalkormány
  5. P1 – potméter – Hov.Pit
  6. P2 – potméter – Hov.Thr
  7. P3 – potméter – Pit.Trim, AUX2
  8. (a nyolcadik ADC port a feszültség mérését végzi)

Ezen analóg bemenetek digitalizálás után átesnek egy normalizáláson, amely a kalibrációs adatok alapján a kapott értékeket a megfelelő számtartományba helyezi. A botok adatait ezután még egy Dual Rate és Expo szűrő tovább igazítja.

Dual Rate (D/R) – gyakran kettős kitérítőnek nevezik, bár szerintem, nem adja át azt, amire használják. Lényegében a szervók maximális kitéréseinek korlátozására szolgál. Lassú repülésnél lehet 100%, ha nagy sebességgel haladunk, akkor a 60% is elegendő a manőverek végrehajtásához. (egy szorzóról van szó, melyet a függvényparamétereknél használjuk)
Expo – alapvetően a szervók lineárisan követik a irányító botok mozgását. Ennél kényelmesebb és precízebb irányítás nyújt az exponenciális követés: a közép vagy minimum állapot körnékén kevésbé érzékeny, kisebb kitérést, finomabb mozgást tesz lehetővé, míg a végálláshoz közelítve egyre erőteljesebb reakciót vált ki.

dr-expo

— kapcsolók, gombok:

  1. T.Cut – motor leállító
  2. Rud.D/R – oldalkormány kitérési tartomány váltó
  3. Ele.D/R – magassági kormány kitérési tartomány váltó
  4. F.Mode – (AUX 3), 3-állású repülési mód választó kapcsoló (ID0 – a felső, ID1 – középső, ID2 – az alsó pozíció)
  5. Ail.D/R – csűrőkormány kitérési tartomány váltó
  6. Gear– futómű kapcsoló
  7. TRN – oktató kapcsoló (rugós visszatérítésű)

Trimerek – 2-2 gombkapcsolóval ellátott csúszkák, melyek segítségével ofszet hozzáadást végzünk, vagyis elmozdítjuk valamely irányba a karok középértékét. Gázkar esetében a minimális érték körüli eltolást végezzük a trimmelő kar segítségével. A szélső kar kitérésekhez közelítve a trim hatása csökken és maximális kitérésnél egyenlő a nullával (-31 – 32, de elérhető az 512 is 4-foku polinóm segítségével).

SW1 .. 6-os – Speciális szoftveres kapcsolók, melyek segítségével kijelző képét, távirányító és modellünk beállításait elérjük el, változtatjuk (ezekről és még sok-minden másról bővebben a er9x projekt magyar leírásában olvasható).

flysky-flow
Adatok feldolgozásának folyamata a FlySky távirányítóban.

Mixer – függvényék, paraméterek, változók rendezett halmaza, – ez a mag, mely összeköti a szoftver egyes moduljait, meghatározza a kimenő adatok értékeit (akár 16 csatorna is lehet!) a bemenő adatok függvényében, elvégzi a bemenő adatok súlyozott kiértékelését, figyel az időzítésekre.
Curve-válaszgörbék, melyek a bemenő és a kimenőjelek közti összefüggést írják le. Áldott tulajdonságuk, hogy csak az összefüggést írják le. Az forrás és a kimenet hozzárendelkezik a mixben történik, ezért ugyanaz a függvény több mixben is felhasználható.
SoftSwitch – szoftveres gombok, funkcionálisan úgy használhatjuk őket, mintha kapcsolók lennének, de nem fizikai kapcsolóval vannak összekötve, hanem logikai feltételeket tudunk rendelni hozza. Ha a feltétel teljesül, akkor bekapcsoltnak, ha nem teljesül, akkor kikapcsoltnak tekinti a rendszer.
SaftySwitch – biztonsági kapcsolók – biztonságos magas prioritású értéket rendelhetünk egy csatornához egy kapcsolón keresztül. Például -125 értéket a 3-s csatornához, miközben állítjuk a többi csatornát, megakadályozva a véletlen elindulást.
Limit – (máshol lehet ATV, EPA, AST) a legjobb esetben a szervók úgy vannak mechanikailag összekötve a vezérszervekkel, hogy azok teljes mozgásterükben szabadon, ütközés nélkül, teljesen kitérnek. Ha erre nincs lehetőség, komputeres rádión korlátozni lehet a kibocsátott jel értékét, ezzel korlátozva a szervó mozgását (pl. az kiküldött maximumok -256 – 255 helyett csak -232 – 231, de lehet aszimmetrikus is – ilyen az EPA). Ezt kétfeléképpen lehet megvalósítani: korlátozzuk a kimenő jel nagyságát (ilyenkor egy holttér keletkezik az irányító karok végállásaiban) és függvényparaméterek súlyozása (AFR) – ilyenkor a jelkeverő függvények bonyolultabbak és nagyobb számítási teljesítményt igényelnek.

Lehetne még többet, részletesebben írni a rádió lehetőségeiről, de ez már megtették mások, így nem folyok bele a többoldalas litániákba. Fontos megemlíteni még, hogy egyes firmware verziókban nincsenek fix funkciójú kapcsolók! Bármelyik kapcsoló bármi lehet. Ami már szintek fantasztikum, hogy a távirányítót számítógépes programon keresztül (compagnion9x, ePee) is tudjuk programozni, modellbeállításokat fel/le-tölteni a készülékbe, meg tudjuk osztani másokkal.

Azok számára, kik szívesen belenéznének a belsejébe, csatolom a kapcsolási rajzot is, bár később még boncasztalra kerül a távirányító.

FlySky 9x – az alapoktól

By , 2012. April 7 15:23

Igazi sikertörténetnek lehetünk szemtanúi. Követve az FlySky\iMax\Turnigy 9x (innentől csak FlySky 9x) távirányító fejlődését, a klónok és az erre a modellre épülő újabb egyéni fejlesztésű rendszerek alakulását. A siker titka talán az Open Source-ban és a hobbi világban egyre nagyobb teret hódító Atmel AVR mikrokontrollerekben keresendő. Talán nem elhanyagolható az sem, hogy a távirányító szett a többihez képest “piszkosul” olcsó. Tény, hogy a külseje inkább egy játékra hasonlít, de be kell vallani, hogy a kis rusnya külső alatt nagy lehetőségek rejlenek.

Pár szó az első kiadáshoz

TR 9x Ha visszaemlékszem a debütálásra, akkoriban úgy tűnt, ez is csak egy próbálkozás létrehozni egy olcsó, 2,4 GHz feliratú távirányító rendszert, amely egy kis morzsát szeretne csippenteni a távirányítók piacának tortájából. A “vén motorosok” addigra (kb. 2009 tavasza) már bizonyítottak és megbízhatóan igazolták, hogy a jövő frekvenciája a 2,4 GHz. Természetesen nem adták olcsón az újdonságot, de szállingóztak az új modulok, új márkanevek (Corona, Assan) és a panaszok az olcsóbb kínai gyártmányú 2,4. rendszerekre. Ilyen körülmények között jelentek meg az első FlySky 9x dobozai a boltok polcain. Ennél a rádiónál már érezni lehetett, hogy a kínai gyártók komolyan gondolják a 2,4 GHz technológiájú felszerelések beszállítását az RC piacokra.

Már az első kiadású 9x rádió olyan szolgáltatásokat/funkciókat nyújtott, melyek eddig csak a drágább testvérekben voltak jelen. A gyártó szerint elsősorban helikopterekhez lett fejlesztetve, de tartalmazta az ACRO (repülő) és a GLIDER (vitorlázó) előre programozott típusokat is. Ellátták bőven kapcsolókkal és tekerőkkel, de személy szerint hiányolom a csúszkákat az oldalán, melyek segítségével könnyedén trimelhető egy vitorlázó a fogás váltása nélkül. A 128×64 felbontású grafikus LCD kijelző, a repülési mód kiválasztása menüből, a JR 9303-hoz nagyon hasonló intuitív menü, melyet 6 gomb segítségével lehet kezelni. Ezen kívűl az ötpontos görbék, a DSSS rendszer (Direct Sequencing Spread Spectrum – csak egy csatornát használ) – még ha nem is olyan ellenálló a mostoha rádiókörülményeket tekintve, mint a Futaba vagy Spektrum rendszer –, a redundáns vevő egység és kétségtelenül az 50 USD alatti ára kedvelt bevezető és teszt rádióvá tették.

Minőséggel kapcsolatos aggályok sajnos nem voltak alaptalanok. A FlySky 9x-et hirdető díszcsomagok többször is lekerültek a boltok polcairól. Természetesen, hibátlanul működő példányok is voltak nagy számban, ami a kínai ipar minőség-ellenőrzés teljes vagy részleges hiányát mutatja. Az alig olvasható, hiányos angol nyelvű leírás, az áramingadozásra érzékeny vevő egység (Ha valamilyen oknál fogva 2,4V alá csökken a feszültség, a kapcsolat bomlik, és az áramellátás helyreállása után sem épül fel újraindítás nélkül.) valamint a FailSafe hiánya negatív bélyeget nyomtak a termékre.

Megjegyzésként csak annyit, hogy olcsó távirányítóhoz olcsó repülőgépet, és akkor nem ér nagy csalódás. Mindennek megvan a maga helye és ideje.Ez egy olcsó, hasznos és kényelmes távirányító, de egy sugárhajtású gépet nem bíznék rá, már ha lenne olyanom.

9x, második kiadás

CX CT9a Eltelt egy kis idő, történt egy kis ráncfelvarrás, egy kicsivel több tapasztalatot szerzett a fejlesztő csapat, és piacra került a már mindenki által jól ismert távirányító második kiadása; kicsit más, kicsit jobb. Miután minden RC csapból is az folyt, hogy tényleg jó, kíváncsi lettem rá. Így én is tulajdonosa lettem egy ilyen rádiónak, annak ellenére, hogy már pár éve egy Futaba rádió a társam a modellezésben.

Megérkezett a nagy és meglepően könnyű csomag. Első ránézésre a régi ismerős, a FlySky 9x, de az új verzión a régi teleszkópos antenna helyett egy 2,4 GHz-es egységet találtam, amely egy “V2” szórt spektrumú, 2,4 GHz-es modullal van egy vezetékkel összekötve, sajnos fixen. Minden esetre érdekes gondolat egy nem levehető modullal ellátott modulos távirányító piacra dobása. :) Ha egy másik gyártó modulját szeretnénk használni (Corona, FrSky, FlyDream, Assan..), akkor elő kell venni a forrasztópákát, vagy a harapófogót. Mi több, az árván maradó antenna inkább zavarja majd az új modul adását, mint sem segítené – érdemes tehát azt is leszedni. Ezen kívül nem sok minden változott a megjelenésében: masszív ház, JR-jellegű menü, kapcsolók és egyéb vezérszervek megszokott helyen és kifogástalanul működnek, bár én még mindig keménynek érzem a gombokat. A súlypont helyzetével nem sokat foglalkozott a gyártó, annak ellenére, hogy most már könnyebb antennát kapott, és ha a nyakunkba akasztjuk, dőlni fog a távirányító felénk. Továbbra is riaszt a rádió, ha a kapcsolók nincsenek alapállásban bekapcsoláskor. Előkerült a csavarhúzó, belenéztem. A forrasztások még mindig nem az igaziak, bár némileg javult a helyzet. Sok helyen látszik a kézi forrasztás nyoma. És mit látnak szemeim: robbanásszerűen szétfröccsent ón. Na, ezt alaposan ki kell majd tisztítani. Van még a dobozban egy vevőegység és más semmi: se akkumulátor, se töltő, se CD, se használati, se szervók. 60USD-ért ennyi jár. Igazából, nincs is szükség rá, csak legyen internet hozzáférés. Mindent megtalálunk ott, amire szükségünk lehet, sőt!

Az új vevőegység szatellit egység nélkül érkezett. Úgy tűnik az “új” FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) frekvenciaváltós rendszerre bízzák a kapcsolat sorsát. Remélhetően a gyártó kellően megnövelte az egység érzékenységét és a zavarelhárító képességét. A “V1” vevő érzékenysége, ahogy azt korábbi független mérések kimutatták, 9-10-szer alacsonyabb volt a hasonló márkás vevőkhöz képest, ezért szatellit nélkül használva már 100 méter távolságnál időszakos szakadásokat produkált. Az újonnan érkezett rendszer moduljára ugyan rá van írva, hogy FHSS, de hát ennyi pénzért mire lehet számítani? A vevő kereskedelmi ára 9 USD. Megmaradtak a kételyek, de a mérések mindent elárulnak: A rendszer folyamatosan használja a 16 csatornát és a modul teljesítménye is nagyobb. Nos, ez már biztató! Bár, valószínű, hogy még mindig nem olyan megbízható, mint mondjuk a Futaba, a Hitec vagy a Spektrum, de már fényévekre megelőzte az eredeti “V1” rádiórendszert, vagy akár egyes távirányítókat, melyekért akár kétszer annyit is elkérnek.

FlySky DSSS module spectrumFlySky FHSS module spectrum
A vevő belsejében is történt némi változás: egy egyszerű negyedhullámú drótantennát dipólus antennára cserélték, amely kicsit érzékenyebb az elődjénél. Legnagyobb változást talán a folyamatos csatornaváltás fogja hozni a korábbi fixcsatornás működéshez képest, amit korábbi verziónál használtak. Ez a kombináció már jól bevált a Hitech-nél is. Sajnos továbbra is ugyanaz a nem túl érzékeny chip van a vevőben, és semmilyen előerősítőt nem találunk előtte, ami javítaná a vevő teljesítményét. A kristályt sem ártana egy nagyobb SMT verzióra cserélni, mivel az utóbbi kevésbé érzékeny az ütésre (amivel sajnos számolni kell). A párosítást visszajelző LED nagyon mélyen a vevő belsejében világít, mezei körülmények között meg kell küzdeni, hogy észrevegyük a jelzéseit. Maga a párosítási folyamat egyszerű és gyors, csak megfelelő helyre kell illeszteni a “kulcsot” és megnyomni egy gombot a távirányító modulján. Sajnos, ez a verzió sem ismeri a FailSafe fogalmát (csak PCM moduláció esetén érhető el). Bármennyire is szeretnénk, hogy másképp legyen, ez a távirányító még mindig a kis gépekhez való. De ha illesztenénk hozzá egy jobb frekvenciamodult … .

(An)Droid a modellezésben

By , 2012. April 5 08:11

Android OS megjelenése óta rohamos fejlődésnek lehettünk tanúi. A platform nyitottsága jót tesz a fejlődésnek, és végső soron a végfelhasználóknak. Jobbnál jobb programok jelennek meg a már negyedik verziónál tartó operációs rendszer alá és a hardver is szorosan követi, megpróbálják kielégíteni a felhasználók legmerészebb álmait. Végül én is zsebre vaghattam egyet, de számomra ez nem egy divattermék, inkább úgy tekintek rá, mint egy nagy teljesítményű számoló gépre egy kis extrával.

Be kell azért vallanom, hogy már rég szemeztem a PDA-kal, de drágák voltak, HTC Incrediblemire megfizethetők lettek, addigra elévült a tudásuk. Megjelentek az okos telefonok. A jobbik fajtája ezeknek sem olcsó darab, na de egyszer-csak megakadt a szemem egy készüléken, mely talán megéri a pénzét, – Amerikában egy normális telefon áráért lehet venni egyéves HTC Incredible készüléket. Na, mondom, meghívom magamhoz vendégségbe, mert a paraméterei igen jól csengenek a fülemben: 130g, Amoled 16M szín, 480 x 800, 3,7 collos kijelző, 8GB háttértár, 32GB SD-kártya, 1GHz processzor, külön grafikus vezérlő és Android OS.

Megérkezett, kicsomagoltam, — egészen jó: egy aprócska karc a kijelzőn, kaszni hibamentes, van hozzá tartalék akkumulátor — hej, mondom, ezzel majd lehet jampeckodni a mezőn. Sajnos, ezzel nem ér véget a históriánk, mert nem SIM-kártyás a kicsike, vagyis GSM hálózatra nem tudom beregisztrálni csak CDMA hálózatokat támogat, és anélkül pedig nem indul (még), és nagyon akarja a mobil hálózatot. Ehhez bizony kicsit fel kell gyűrni az ingem ujjat.

Kis internetezés után találtam pár “gátlástalanító” ötletet. Mivel írták, hogy hülye-biztos, gondoltam, nekem sem okoz majd gondot.
Készülék aktiválásának kihagyása (csak EPST.apk -t tartalmazó ROMoknál működik):

1. Kezdeményezünk egy vészhívás: ##778;
2. Üssük be  a jelszót: 000000.
3. Válasszuk ki a NAM Settings opciót.
4. Változtassuk meg a Mobile Directory number 0000000000-ra.
5. Változtassuk meg a MIN1 0000000-ra.
6. Változtassuk meg a Mobile Country Code 000-ra.
7. Nyomjuk meg a menü gombot és mentsük le a módosításokat “Commit the Change”.

 Újraindítás után a készülék rendelkezésünkre áll hálózati aktiválás nélkül. Elérhető benne minden jó, kivéve a mobil hálózat. És jön a következő kérdés: mit kezdjek vele? Természetesen ez csak olyan, költői kérdés volt. Internetezés, napló, számológép, idő-járásjelentés, navigáció, és még pár ötlet, melyek hasznosak lehetnek hobbink gyakorlásában:

SimpleFPVMobileFPV – rövidtávu (100m) FPV rendszer helyettesitő;
FrSky Dashboard – telemetria és térkép;
CG Calc v2
, Graham Dyer – súlypontszámoló;
Clinometer
, plaincode™ – vízszintmérő;
Head Speed Tachometer
, ID-Software  – fordulatszámmérő;
RC Tachometer – True RPM, Stefan Scherrer – fordulatszámmérő;
RC-Log Lipo & Flightlog, Stefan Scherrer – LiPo akkumulátor napló;
RC Tools, hcpl – sok jó eszköz egyben;
RCSpeedo, Vesmar Entmt – dopler effektuson alapuló sebességmérő;
RC-Heli-Pitch, Thorsten Wruck – sőgállító kisprogram;
AR.Pro
, Shell M. Shrader – Parrot AR.Drone irányító szoftver;
Droid Tesla
,Vladimir Djokic – elektromos szimulátor;
OsciPrime Oscilloscope Legacy, Nexus-Computing – oszcilloszkóp program;
Android Speedometer
, x-droid – gps alapu sebességmérő;
GPS Compass Map
, EeeNetLive;
Sky Map, Sky Map Devs – kellemes kis program csillagok tanulmányozásához :)
EBookDroid, EM Dev – kis program az olvasnivágyóknak.

További boldogságokhoz kicsit jobban bele kell nyúlni a droid torkába. bootsequence Mivel számomra is új a terület, így kezdem az alapfogalmakkal.

Indításnál, vagy ha szakmailag korrekt akarok lenni, akkor inkább bootolásnál két lehetőségünk van: elindítjuk a teljes rendszer (betöltődik a Linux kernel benne eszközmeghajtókkal, betöltődnek a rendszer könyvtárak, felépül a Dalvik virtuális gép és az alkalmazásokat futtató keretrendszer, végül elindulnak a kedvenc alkalmazásaink) vagy recovery módban megyünk, ahol minimális de karbantartás szempontjából nélkülözhetetlen programok állnak rendelkezésünkre. Recovery lényegében egy kis program, mely rendszerszintű módosításokat végez. Gyári verziója erősen limitált képességekkel bír, de ha kicseréljük egy alternatív szabad-fejlesztésű verzióra, korlátlan lehetőségekre tehetünk szert ugyanannyi felelősséggel (erről később). Az inditási “elágazást” és részben a recovery üzemmód sajátosságait a telefon BIOSa, a boot strap firmware vagy más néven a boot loader adja. Fontos tudni, hogy a gyártók zárat építenek be a bootloader-be, hogy csak a gyártó által kiadott szoftvercsomag fusson a kemény munkával megtervezett, legyártott és programozott termékükön. Ezen zárak feloldása garancia és adat vesztéssel jár, érdemes előtte menteni!

Ahhoz, hogy jobban belelássunk a rendszer belső világában, tisztázni kell a memória felosztás kérdését. Gyakran lehet hallani arról, hogy flesh-selték az Android ROM-ját, noha ez így ebben a formában nem teljesen vagy nem mindig igaz vagy egyértelmű. A androidos mobil eszközök memóriáját általában több részre van tagolva. Az első, és talán kicsit zavaró is, hogy a rádiófrekvenciás modulnak is van saját memória része. Bizonyos esetekben erre a kis területre is tehetünk fel kis applikációkat, melyek akkor is megmaradnak, ha felülírjuk a ROM-ot.

ROM – a telefon belső tárhelye. Több, partícióra is fel van bontva, részben adatbiztossági, részben rendszerbiztonsági okok miatt. Lévén az Android is egy Linux csemete, nincsenek windowsos c:, d:, … meghajtók, hanem a partíciók egy a faszerkezetű fájlrendszerbe állnak össze. Bizonyos folderek (direktóriumok) lehetnek partíciók vagy csak folderek egy bizonyos partíción belül. Általában a BOOT, a HBOOT, a RECOVERY és a SPLASH1 külön partíciókba vannak szervezve és ezeken külön-külön le is tudjuk cserélni egy zármentes készüléken.

  • /boot – tartalmazza a kernelt, az initrd-t és a RAM diszk képfájlját. A kernel határozza meg hogyan működnek együtt az alkotó elemek (Tar Image vagy Zimage)
  • /system – tartalmazza a kernel betöltése után induló rendszer eszközeit
  • /recovery – úgy tekinthetünk rá, mint alternatív rendszerre
  • /data – felhasználó adatokat tartalmaz, RESET ennek a könyvtárnak a törlésével jár, általában ennek a partíciónak a méretét látjuk a telefonban mint belső memóriát
  • /cache – lényegében egy gyorsító tár
  • /misc – kicsit zavaró a neve, de nem hulladékot, hanem egyéb rendszerek és eszközök beállításai tartalmazza KI/BE kapcsolók formájában
  • /sdcard – memória kártyánk könyvtára. Miden ami rajta van a felhasználó akaratából történt
  • /sd-ext – sd kártyánk szeglete, melyet a rendszer belső tár bővítésére használhat. Olyan, másodlagos /data könyvtár

Természetesen, disztribúció függvényében vannak még más könyvtárak is, de ezekre nem térek ki.

Ezen kívül még két memória van a készülékben: RAM – operatív memória, ebben töltődik be a rendszer és a futó programok. Kikapcsolásnál a tartalma törlődik. SD-kártya pedig a cserélhető “külső” memória, adattár, melyre programokat telepíthetünk vagy adatokat menthetünk.

Felszabadítás folyamata

A gyártok számos zárat, lakatot tesznek a rendszerükbe, annak érdekében, hogy egyrészt a saját materiális és szellemi terméküket megvédjék, másrészt a privát és szolgáltatói adatok biztonságos kezelési előírásoknak eleget tegyenek. Ez azzal jár, hogy a felhasználok bizonyos szinten korlátozva vannak, és nem garázdálkodhatnak szabadon a rendszerben. De ahogy ez szokott lenni, erre is van megoldás:) .A zárak feloldása többlépcsős folyamat és nem mindig van szükség minden zár feloldására, bizonyos “ajtókat” pedig érdemes bezárni magunk után.

Az első lépés a root-olás. Ezzel az operációs rendszer teljes-jogú felhasználói lehetünk. Ezzel lehetőségek kapunk a rendszerünk kedvünkre való beállítását, de akár egy új operációs rendszer telepítésére a készülékünkre. Ahhoz, hogy nem gyári ROM kerüljön  a készülékre a Recovery programot is le kell cserélni, mert a gyári nem engedélyezné. A HTC és sok más készülék számára az unrevoked3 és a Clockwork Mod Recovery segítséget nyújthatnak ebben. Természetesen, senki semmilyen garanciát nem vállal arra, hogy nem lesz a készülékből építőipari egység (tégla). Clockwork Mod Recovery azonkívül még számos hasznos kis programot hoz magával, melyek segítségével a zseb számítógépünk karbantartása még biztonságosabbá és egyszerűbbé válik.

Az S-OFF vagyis a rendszer biztonsági szintek kikapcsolása. Ez az eljárás engedélyezi a “tiltott” partíciók írását illetve a partíciók újraformázását, méretezését. Ehhez fel kell patch-elni a HBOOT részét a ROM-nak. HTC esetén segédeszközként használhatjuk az  unrevoked forever programot. De előbb root jogokat kell szereznünk.

Ha már elértük a készüléken azt, hogy Bootloader gátlásmentes legyen és a Recovery is bővített funkciókkal bír, már csak egy lépés a készülék flash-elése. Ezzel az eljárással kicserélhetjük a ROM tartalmát: a boot loadert, a kernelt, de akár a rádiómodul beépített programját is. A ROM disztribúciók között vannak módosítatlanok (“stock“), vagyis Google által kiadott verziók, és készülék gyártói vagy szabadon fejlesztett, u.n. “custom” ROM-ok, melyek jelentősen eltérhetnek mint kinézetben, mint teljesítményben az eredetitől és általában valamilyen optimalizációs céllal készülnek. Mindig az a kérdés, mire van szükségünk. A legkedveltebben módosított ROM-ok a  CyanogenMod és a MIUI.

  1. Windows HBOOT driver telepítése (Linux/Unix alapú gépeken szükségtelen)

    • unrEVOked modified USB driver letöltve a számítógépre, kitömörítve
    • telefon kikapcsolva, USB kábel kihúzva
    • hangerő szabályzó “LE” gomb megnyomjuk (és tatjuk) miközben a “Bekapcs” gombot megnyomjuk
    • Recovery üzemmód betöltve (fehér háttér pár színes betűsorral)
    • USB kábel a készülékre rá, és vár, amíg a telefon nem mondja, hogy HBOOT USB PLUG
    • keressük meg az Eszköz kezelőben az Egyéb eszközök Android 1.0 fel nem ismert eszközt, jobb klikk, Driver frissítése
    • kézi driver kereséssel mutassuk meg a rendszernek, hova csomagoltuk ki a driver pár pillanattal ezelőtt
    • Android Bootloader Interface sikeresen feltelepítve
  2. Készülék ROOT-olása
    • kerüljük ki a fastboot indítást akkumulátor kivételével vagy menüből: Settings>Applications>Fastboot
  3. Készülék Flash-elése
  4. Particiós zárak feloldása (S-OFF)

Eszközök:
SMS Backup & Restore
MyBackup Pro

Ha valakit érdekelnek további részletek, egy kis ajánló:

Android File System Hierarchy

Droid Incredible Source Page

 

Elektromos mágnesség

comments Comments Off on Elektromos mágnesség
By , 2012. April 2 19:25

Az elektromos és mágneses jelenség első kutatói nyilván érezték, hogy a két jelenségcsoport között valami mélyebb összefüggés van, de nem tudták ezt bizonyítani. Észrevették, hogy a villám sújtotta hajók iránytűje pontatlan, és a XVII. század legismertebb elméleti fizikusának, Benjamin Franklinnek sikerül felmágnesezni egy tűt leydeni palack kisütése révén. De műhelyi kísérletekben az elektromos töltések nem befolyásolták a mágneseket, ugyanígy a mágnesek hatástalanok voltak az elektromos töltésre. Ezen erők kapcsolatáról 1807-be Thomas Young írásban nyilatkozott, hogy semmi okuk nincs feltételezni közvetlen kapcsolat létezését a mágneses és a villamos erők között.
Hans Christian Orsted Az elektromosság és a mágnesség közti kapcsolat felfedezésének dicsősége Hans Christian Oersted (1777. aug. 14. – 1851. már. 9.) dán fizikusé, aki, miután Volta munkájáról hallott, szintén szerkesztett egy elektromos oszlopot, és ezzel különböző kísérleteket végzett. 1820-ban egy tavaszi reggel, amikor a koppenhágai egyetem felé indult, hogy megtartsa előadását, a következő gondolata támadt: ha a statikus elektromosság semmiképpen sem befolyásolja a mágneseket, akkor talán más lesz a helyzet, ha próbát tesz a Volta-oszlop két pólusát összekötő drótban mozgó elektromossággal. Mikor megérkezett a fiatal diákokkal telt előadóterembe, az asztalra helyezte Volta-oszlopát, két végét platina dróttal kötötte össze, és egy mágnestűt helyezett el a közelében. A tű, amely különben mindig észak-déli irányba áll be, elfordult, és a drótra merőlegesen állt meg. Talán ez volt az egyetlen olyan nagy felfedezés, amely a diákok szeme láttára jött napvilágra, azonban a hallgatóságot nem nagyon érdekelte a dolog, de Oerstedet annál inkább. Előadás után a teremben maradt, és megkísérelte az általa éppen felfedezett szokatlan jelenség ellenőrzését. Elektromos mágnesség Először azt gondolta, hogy a mágnestű mozgását az elektromos áram által fűtött drótból kiinduló léghuzat is okozhatja. Hogy igazolja, hogy nem így van, papírlemezt helyezett a drót és a mágnestű közé, hogy megállítsa a légáramlást. A helyzet ugyanaz maradt. Azután 180°-kal elfordította a Volta-oszlopot, hogy a drótban az áram ellenkező irányban mozogjon. A mágnestű ekkor szintén elfordult 180°-kal – északi pólusa most abba az irányba mutatott, ahová azelőtt a déli pólus. Világossá vált előtte, hogy a mágnes és a mozgó elektromosság között valóban van kölcsönhatás. A feszültség alatt levő huzal párhuzamos mozgatásával kimutatta, hogy az iránytű nem egyszerűen vonzódik ahhoz, mint egy mágneshez, mert a tű kitérése mindvégig azonos maradt. A mágnestű elhelyezkedésének iránya attól függött, hogy az elektromos áram melyik irányban folyik a dróton keresztül illetve a huzal a tű alatt, vagy fölött van. Huzalhoz képest merőlegesen elhelyezve az iránytűket megfigyelte a ma ismert jobb kéz szabályt (Ha megfogjuk a vezetéket jobb kézzel, és a nagy ujjunk az áram irányát mutatja, akkor a többi ujjunk az mágneses erővonalak irányát adják). A felfedezésre vonatkozó valamennyi megfigyelését leírta, és közlés céljából beküldte az Annales de Chimie et de Physique francia folyóiratnak. A cikk 1820 végén jelent meg, a szerkesztőség következő megjegyzésével: “Az Annales olvasói meggyőződhettek már arról, hogy nem túl szívesen közlünk rendkívüli felfedezésekről szóló közleményeket, és ez az elv mindeddig helyesnek bizonyult. Oersted úr tanulmányát azonban és az általa elért eredményeket, bármilyen különlegesnek tűnnek is, sokkal több részlet támasztja alá annál, hogy tévedésre lehetne gyanakodni”. Az elektormágnesség, amint azt Oersted elnevezte, valósággá vált!

Andre Marie Ampére Amikor Oersted felfedezésének híre eljutott Párizsba, itt magára vonta Andre Marie Ampére (20 Jan. 1775 – 10 Jun. 1836) francia matematikus és fizikus figyelmét. Néhány héten belül kimutatta, hogy nemcsak az elektromos áram hat a mágnestűre, hanem két elektromos áram is hat egymásra. Ha két párhuzamos drótban ugyanabban az irányban folyik áram, akkor a két drót vonzza egymást, ha pedig a két áram iránya ellenkező, akkor taszítják egymást. Kimutatta továbbá, hogy ha egy rézdróttekercsen, amely függőleges tengely körül foroghat, áram folyik át, akkor az mindig északdéli irányba áll be, ugyanúgy, mint az iránytű. Azt is kimutatta, hogy két ilyen tekercs ugyanolyan módon hat egymásra, mint két rúd alakú mágnes. Így született meg az új tudományág, az elektrodinamika. Szolenoid és mágnes kölcsönhatása
E kísérletek vezették őt arra a gondolatra, hogy a természetes mágnességet a mágneses testekben folyó elektromos áram okozza. Elképzelte, hogy a mágneses anyag minden molekulájában köráram folyik, amely parányi elektromágnest képez. Ha az anyag nincs mágnesezve, akkor az egyes molekuláris elektromágnesek rendszertelenül helyezkednek el minden irányban, és az eredőjük nulla lesz. Mágnesezett testekben a molekuláris mágnesek, legalábbis részben, ugyanabba az irányba állnak be, így jön létre a mágneses vonzás vagy taszítás. Ampere eme feltételezését a modern fizika teljes mértékben megerősítette. Az atomok és molekulák mágneses tulajdonságait az atommag körül keringő és saját tengelyük körül gyorsan forgó elektronok hozzák létre. Mivel Ampere volt az első, aki az elektromos áram fogalmát mint a vezetőben mozgó elektromosságot világosan meghatározta, az elektromos áram egységét róla nevezték el (Egy amper akkora áram, amely másodpercenként egy coulombot visz át egy vezető keresztmetszetén). Ampére nem csak matematikus, fizikus volt, hanem kémikus is: az elsők egyike volt, akik megkülönböztették az atomokat és a molekulákat. 1814-ben Avogadrotól függetlenül kidolgozta azt a törvényt, mely kimondja, hogy minden azonos nyomású és térfogatú gáz ugyanannyi részecskét tartalmaz . Ezenkívül Ampére kidolgozott több kísérletezési eljárást és feltalált több mérőműszert is, az ő nevéhez fűződik a galvanométer és az elektromos távíró.

Ampere tudományos eredményei kimagaslók, de a szórakozott professzor klasszikus példája is volt. Mondják, hogy előadásai közben gyakran a táblatörlő rongyba fújta az orrát. Egy másik történet szerint egyszer Párizs utcáin járva, a járdaszélen állomásozó bérkocsi oldallapját fekete táblának nézte, és matematikai képleteket írt rá. Amikor a kocsi elindult, utána ment azután pedig vele futott, hogy befejezze a levezetést. Egyszer, amikor Bonaparte Napóleon látogatást tett a Párizsi Akadémián, Ampere nem ismerte meg őt. Napóleon mosolyogva jegyezte meg: „Látja Uram, mennyire zavaró, ha az ember nem látogatja meg gyakran a kollégáit. Én sem látom önt a Tuilleriák-ban, de tudom, hogyan vehetem rá, hogy eljöjjön és üdvözöljön engem!” Meghívta másnap ebédre a palotába. Másnap azonban az étkezőasztalnál széke üres maradt; Ampere elfelejtette a meghívást! :mrgreen:

Georg Simon Ohm Ampére-t elsősorban az elektromos áram mágneses hatása érdekelte. George Simon Ohm (1789. már. 16. – 1854. júl. 6.) német matematikus és fizikus, aki abban az időben tanító volt Kölnben, azt kívánta tudni, mi az összefüggés az elektromos áram, az áramot vezető drót anyaga, valamint az áramot mozgásban tartó elektromos potenciál között. Több Volta-oszlopot alkalmazott, amelyeket sorba kapcsolva, különböző feszültséget állított elő. Ezen kívül egy Ampere által szerkesztett galvanométert használt, amelyben az elektromos áram erősségét a mágnestűnek az áram által okozott kitérése méri. Különböző fémekből készült különböző hosszúságú és keresztmetszetű drótok vizsgálatával megállapította, hogy az áram erőssége egyenesen arányos a drót keresztmetszetével, fordítva arányos a hosszával, és függ a drót anyagától is. Megállapította azt is, hogy egy adott drótnál az áramerősség arányos a két vég közötti elektromos Ohm törvénye potenciálkülönbséggel (feszültséggel), amelyet az áramot a dróton mozgató, sorba kapcsolt Volta-oszlopok száma határoz meg. Az eset hasonló ahhoz, amikor a folyadék szabad áthatolását gátló üvegrosttal töltött csövön vizet szivattyúzunk át. A vízáram erőssége itt is a szivattyú által létrehozott nyomással és a cső keresztmetszetével nő, a cső hosszával pedig csökken, és a csőbe helyezett víz szabad áthaladását gátló anyag természetétől és mennyiségétől is függ. Ohm így bevezette a különböző drótok elektromos ellenállásának fogalmát. Felfedezéseit 1827-ben tette közzé “A galvanikus áramkör matematikai szempontból” címen. Ebben lefektette az elektromos áramkörök jövőbeni tanulmányozásának az alapjait.
Az elektromos ellenállás egységét Ohm tiszteletére 1 ohm-nak nevezzük, ez az az ellenállás, amely 1 volt potenciálkülönbségnél 1 amper áramot hoz létre. Néha elektromos ellenállás helyett elektromos vezetőképességről beszélünk, ami annak a reciproka. Az elektromos vezetőképesség egységét egy mho-nak nevezzük, ami az ohm szó fordítottja, vagy siemensnek.

Michael Faraday Michael Faraday (1791. szept. 22 – 1867. aug. 25) az elektromos és mágneses jelenségekre vonatkozó klasszikus kutatásokat betetőzte, és új korszakot tárt fel, a „modern fizika” korszakát. London közelében született, egy kovácsmester fiaként. Szegénységük miatt 13 éves korában kifutó lett Mr. Riebau könyvesboltjában, később Riebau könyvkötőinasnak szerződtette hét évre. Faraday nemcsak bekötötte a könyveket, amelyek a boltba kerültek, hanem sokat közülük elejétől végéig el is olvasott, ami szenvedélyes érdeklődést keltett benne a természettudományok iránt. Különös örömet okoztak neki a  Marcet Conversations in Chemistry című könyv és az Encyclopaedia Britannica villamossággal foglalkozó cikkei. Utolsó tanoncévében, amikor éppen húsz éves volt (és amikor Galvani és Volta felfedezései még újdonságok voltak), a következőket írta régi barátjának, Benjamin Abbottnak (1811):

“Nemrégiben néhány egyszerű galvanikus kísérletet végeztem csupán azért, hogy magam előtt is szemléltessem a tudomány alapelveit. Knightékhez mentem, hogy egy kis pénzhez jussak, és emlékeztem rá, hogy formálható horganyuk(Zn-cink) van. Vásároltam ebből egy keveset. Vajon láttál-e már horganyt? Az első adagot a létező legvékonyabb darabokban kaptam, laposra hengerelve. Ez elég vékony volt elektromos pálcának, amint mondták, vagy De Luc elektromos oszlopnak, amint én azelőtt azt neveztem. Ebből korongokat alakítottam, ezekből és vörösrézből egy kis telepet készítettem. Az első telep hét pár lemezt tartalmazott!!! Ezek mérete egyenként félpenny-es érme nagyságú volt!!!  Én, Uram, én saját magam hét darab egyenként félpenny nagyságú korongot vágtam ki. Michael Faraday elektrolízis kísérlete Hét darab félpennyessel fedtem be ezeket, és közéjük hét vagy helyesebben hat nátrium-kloridoldattal átitatott papírdarabot helyeztem el. De ne nevess, kedves Abbott, inkább figyeld, hogy mi volt a hatása ennek az egyszerű készüléknek. Elegendő volt magnézium-szulfát szétbontásához — ami a legnagyobb mértékben meglepett, mert nem volt, nem lehetett fogalmam arról, hogy ez az anyag erre használható. Egy gondolat villant fel agyamban, elmondom. Összekötöttem az oszlop tetejét, az alját és az oldatot rézdróttal. El tudod-e képzelni, hogy a réz bontotta szét a szulfátot — vagyis annak az oldatba merített részét? Biztosra veszem, hogy ez galvanikus folyamat volt, mert mindkét drótot rövid időn belül gázbuborékok fedték, és apró részecskékhez hasonló igen kicsi buborékok folytonos áramlása járta át az oldatot a negatív drótból kiindulva. Hogy a szulfát bomlott szét, azt az bizonyította, hogy a világos oldat két óra alatt zavarossá vált: magnézium volt benne szuszpendálva”.

Ez volt az elektromos áram által bekövetkező kémiai bomlás, az elektrolízis. Faraday folytatta e jelenség vizsgálatát, és az utána következő évek folyamán két róla elnevezett alaptörvényt fedezett fel. Az első Faraday-törvény kimondja, hogy: egy meghatározott oldatnál az elektródákon lecsapódó/felszabaduló anyag mennyisége arányos az oldaton áthaladt teljes elektromosság mennyiségével (vagyis az idővel szorzott áramerősséggel). Ez annyit jelent, hogy az elektromosságot az oldatban szállító töltéssel bíró molekuláknak (amelyeket később ionoknak neveztek el) szigorúan meghatározott elektromos töltésük van. A második Faraday-törvény szerint különböző anyagok egy vegyértékű ionjai egyenlő mennyiségű elektromosságot szállítanak, a két, három stb. értékű ionok pedig arányosan nagyobb töltéseket. Ez az elektromos töltés univerzális egységének a létezését bizonyítja, amiről Faraday idején csak azt tudták, hogy a különböző atomokhoz van kötve. Később azonban a téren keresztül repülő szabad elektronok alakjában is észlelték.
Davy laboratórium Faraday-nek, az elektrolízis felfedezése után, állás után kellett néznie, mert tudta, hogy állása az üzletben már csak néhány hónapig tart. Leghőbb vágya volt, hogy Sir Humphry Davynél, a neves kémikusnál dolgozhasson, akinek előadásait inaskorában is hallgatta. A Davy előadásairól készített jegyzeteit kalligrafikusan lemásolta, mesterien elkészített rajzokkal egészítette ki, elegáns kötetet készített belőlük, és elküldte neki, azzal a kéréssel, hogy munkát kapjon laboratóriumában. Sir Humphry Davy a Royal Institution of Great Britain egyik igazgatója volt, és az intézet egyik felügyelőjétől kért tanácsot a fiatal könyvkötő alkalmaztatása ügyében. Az a következőket mondta: „Mossa az edényeket! Ha értékes fiú, akkor elfogadja ezt a munkát; ha nem fogadja el, akkor semmire se való!” Faraday elfogadta, és az intézetben maradt élete további 45 éve folyamán, először mint Davy segédje, azután mint munkatársa és végül, Davy halála után, mint utódja. Számos közleménye jelent meg tudományos folyóiratokban, de a tanulmányaival kapcsolatos legfigyelemreméltóbb dokumentum a Naplója, amelyet 1820-tól 1862-ig folyamatosan vezetett. Ezt a Royal Institution nemrégiben (1932) hét vaskos kötetben adta ki, összesen 3230 oldalon, több ezer lapszéli rajzzal. Pár idézet a naplóból az elektromágneses indukció megfigyeléseiről:

1831. aug. 29.
1.  Kísérletek az elektromosságnak mágnességből való létrehozására vonatkozóan stb. stb. Michael Faraday kísérlete
2.  Lágyvas-gyűrűt készítettem gömbvasból, mely 7/8 col vastag, a külső átmérője pedig 6 col. Egyik felére sok rézdrótmenetet csavartam a meneteket madzag és kalikó választja el — három drót volt, mindegyik 24 láb hosszú, ezeket össze lehetett kötni egybe, vagy mint külön darabokat használni. Mindegyik szigetelve volt a másiktól. A gyűrűnek ezt az oldalát nevezzük A-nak. A másik oldalon, de térközzel elválasztva, két darab volt felcsavarva, együttes hosszúságuk 60 láb volt, irányuk ugyanaz, mint az előző tekercseké, ezt az oldalt nevezzük B-nek.
3  Megtöltöttem egy, 10 négycolos négyzet alakú lemezből álló telepet. A B-oldalon levő tekercsekből egy tekercset csináltam, végeit pedig összekötöttem rézdróttal, amely közvetlenül egy mágnestű fölött haladt el (3 láb távolságra a vasgyűrűtől).Azután összekötöttem az A oldali egyik tekercs végeit a teleppel; azonnali hatás mutatkozott a tűn. Rezgett, és végül az eredeti helyzetben került nyugalmi állapotba. Mikor megszakítottam az A-oldal kapcsolását a teleppel, ismét jelentkezett a tű ingadozása.

Vagyis az egyik tekercsen áthaladó elektromos áram egy, a közelben elhelyezett másik tekercsben áramot indukál, ugyanúgy, mint ahogy egy test elektromos töltése elektromos polarizációt indukál egy másik közeli testben. Míg azonban az elektromos polarizáció esetében a hatás statikus, és mindaddig tart, amíg a két test egymás közelében marad, addig az elektromos áram indukciója dinamikus folyamat. A második tekercsben csak azokban az időközökben folyik áram, amíg az első tekercs árama 0-tól normális értékig növekszik, vagy amikor ettől az értéktől ismét 0-ra csökken.
Nem egészen 3 hónappal e korszakalkotó felfedezés után további fontos eredményeket ért el Faraday az elektromosság és mágnesség összefüggésével kapcsolatos tanulmányaiban. Itt közöljük Naplóikból, hogyan történt ez:

1831. okt. 17.
56.    Üres hengert készítettem papírból 8 rézdróttekerccsel, amelyek valamennyien egy irányban haladnak, és méretük a következő: 22, 23, 25, 27, 28. 30, 31, 32 láb. A kiálló végeket bele nem értve, valamennyit fonal és kalikó választja el egymástól. A papírhenger belső átmérője 13/16 hüvelyk volt, a külső átmérő 1½ hüvelyk, a réztekercsek (hengeralak) hossza 6 ½ hüvelyk.
57.    Kísérletek 0-val. A henger egyik végén levő 8 tekercsvégződést megtisztítottam, és nyalábbá kötöttem össze. Ugyanígy a másik 8 végződést is Ezeket az összekötött végeket azután hosszú rézdrótok segítségével a galvanométerrel kötöttem össze — azután egy ¾ hüvelyk átmérőjű és 8 ½ hüvelyk hosszú henger alakú rúdmágnes egyik végét bedugtam a hengeralakú tekercs végébe — utána gyorsan egész hosszában beledugtam, amire a galvanométer tűje megmozdult, amikor kihúztam a tű ismét megmozdult az ellenkezőirányban. Ez a hatás minden alkalommal megismétlődött, ha a mágnest a hengerbe tettem, vagy onnan kivettem, és ennek következtében elektromos hullám keletkezett pusztán a mágnes közelítése miatt, nem pedig attól, hogy ott van a mágnes.
58.    A tű nem maradt meg elfordult helyzetében, minden alkalommal visszatért a helyére. A mozgások sorrendje a fordítottja volt az előző kísérletek sorrendjének — a mozgás iránya megfelelt az előző kísérleteknek, vagyis a tű igyekezett a gerjesztő mágnessel párhuzamos helyzetbe kerülni, mivel a drótnak és az azonos nevű pólusoknak ugyanazon oldalán volt, ugyanabban az irányban.
59. Ha a 8 tekercsből egy hosszú tekercset csináltam, a galvanométerre gyakorolt hatás nem volt olyan erős, mint azelőtt, valószínűleg még a fele sem. Így a legjobb, darabokban és a végén összerakva.
60. Ha a 8 tekercs közül csak egyet használtam, alig volt észlelhető hatás.

Joseph Henry Az a gondolat, hogy a mágnességnek elektromos áramot kell létrehoznia, mert az elektromos áram is hoz létre mágnességet Faraday idejében már a levegőben volt. Sok fizikus igyekezett ezt a hatást megfigyelni. De félrevezette őket az elektrosztatikus indukcióval való analógia. Csak statikusan elrendezett mágnesekkel és drótokkal, tekercsekkel próbálkoztak, Francesco Zantedeschi de a mágnes köré tekert vezeték nem gerjesztett szikrát végek összeérintésekor. Faraday zsenijének és gazdag gyakorlati tapasztalaténak köszönhető, hogy kiderült: az elektromos áram létrehozása dinamikus folyamat, amelyhez vagy a másik áram erősségének a változása, vagy a mágnes helyzetének a változása szükséges. Ugyanez a gondolat felmerült egy másik fizikusban, az amerikai Joseph Henry-ben is, aki azonban addig halogatta a közzétételt, amíg a felfedezés prioritása az Atlanti Óceán másik partján levő férfié lett. Későbbiekben azonban kiderült, hogy mindkettejüket megelőzte egy fizikusi vénával megáldott olasz pap, Francesco Zantedeschi (1797. aug. 20 – 1873. már. 29) ki publikussá tette munkáit 1929-ben.

Michael Faraday kutató szelleme nem állt meg, amikor kibogozta az elektromosság és a mágnesség rejtett összefüggését. Azt is tudni kívánta, hogy az optikai jelenségeket befolyásolják-e a mágnesek. Ez irányú fáradozásainak eredménye az a fölfedezés, hogy mágneses térbe helyezett átlátszó anyagokban a fény polarizációs síkja elfordul (Faraday-effektus – 1845. szept.13). A mágneses erővonalak mentén terjedő fény – igen rövid elektromágneses hullámokból álló –, és az egyes atomokon belüli elektromos áramok közötti belső kapcsolatot mutatja. Ezeket a parányi áramköröket, amelyek létezését Ampere tételezte fel elsőnek, ma úgy tekintjük, mint az atomi elektronok keringését a központi mag körül. Faraday meg volt győződve arról, hogy a fizikai világban megfigyelt valamennyi jelenség valamilyen módon összefügg egymással. Ezért összefüggést igyekezett találni az elektromágneses erők és a newtoni gravitációs erők között. Bár 1849-ben folytatott kutatásai nem hoztak pozitív eredményt, Faraday naplója szerint a hite megmaradt.
Bármily jelentősek voltak is Faraday kísérletei, felfedezései, elméleti elgondolásai sem maradnak el mögöttük. Igen kevéssé volt iskolázott, és a matematikából gyakorlatilag semmit sem tudott, ezért nem lehetett — mint ma mondanánk — elméleti fizikus. A helyzet azonban az, hogy fizikai jelenségek elméleti képének megalkotásánál a felsőbb matematika ismerete gyakran szükségtelen, néha még káros is. Faraday előtt az elektromos és Mágneses erőtérvonalak mágneses, valamint a gravitációs erőkről azt képzelték, hogy azok a testeket elválasztó ürés téren át hatnak. Faraday egyszerű gondolkozásmódja számára azonban úgy tűnt, hogy ennek a „távolbahatásnak” nincsen fizikai értelme. Ha azt látta, hogy egy teher egyik helyről a másikra mozdul, látni akarta a kötelet is, amely azt húzza, vagy a botot, amely azt taszítja. Beszélt valamiről, ami mint egy csomó gumicső, a két egymással szemben álló elektromos töltés vagy mágneses pólus között feszül , és azokat összehúzza. Azonos előjelű töltések vagypólusok esetében ezek a gumicsőszerű valamik másképpen haladnak, és széttaszítják egymást. A Faraday-csöveket vagy erővonalakat mágnes esetében ki lehet mutatni, ha finom vasreszeléket szórunk az üveglapra, amelyen a mágnes van. A reszelék mágneses lesz, és a csövek (erővonalak) mentén ható mágneses erők irányában helyezkedik el. Elektromos tér esetében elektromos polarizáció alkalmazásával kaphatunk hasonló eredményeket, ezt a kísérletet azonban nehezebb elvégezni. Faraday megmutatta: az elektromos és a mágneses csövek (erővonalak) okozzák a különböző elektromágneses jelenségeket. Ha dróton áram folyik át, akkor a drótot köralakban erővonalak veszik körül, amelyek a mágnestűre hatást gyakorolnak, és azt meghatározott irányba mozdítják el. Ha egy vezető drótot egy mágneshez képest mozgatunk (vagy fordítva), akkor az mágneses csövek útját keresztezi, és ennek eredményeképpen áram indukálódik benne.
Faraday ezen elképzelései bizonyos tekintetben elég naivak voltak, és nagyrészt kvalitatívak, mégis új korszakot nyitottak meg a fizika fejlődésében. A testek között nagy távolságra ható misztikus erők helyébe a testek között és körül a térben folytonosan elosztott „valami” lépett, „valami”, aminek minden egyes pontban meghatározott értéket lehet tulajdonítani. Ezzel bevezette a fizikába az elektromos, mágneses vagy gravitációs kölcsönhatásra egyaránt az „erőtér”, vagy egyszerűen a „tér” fogalmát. Az üres tér által elválasztott anyagi testek közötti erőt úgy lehetett felfogni, mint a testeket körülvevő terek közötti „közelhatások” eredményét.

James Clerk Maxwell Faraday elképzeléseinek matematikai megfogalmazását a híres skót James Clerk Maxwell (1831. jun 13 – 1879. nov. 5) adta meg. Maxwell Edinburghban született, néhány hónappal azután, hogy Faraday közzétette felfedezését az elektromágneses indukcióról. Faraday-vel ellentétben, igen jó matematikus volt. Tíz éves korában az Edinburgh Academy tanulója lett, és kénytelen volt idejének egy részét a görög rendhagyó igéknek és a „humanista tudományok” más ágainak a tanulmányozására fordítani, ő azonban inkább matematikával akart foglalkozni, és első eredménye ezen a téren, saját szavai szerint, azt volt, hogy „egy tetraédert, egy dodekaédert és még két más »édert« készítettem, amelynek nem tudtam a nevét”. Tizennégy éves korában elnyerte az Akadémia matematikai érmét egy tanulmányáért, amelyben megmutatta, hogyan lehet tűvel és fonállal tökéletes ellipszist szerkeszteni. Néhány évvel később, Maxwell két tanulmányt nyújtott be a Royal Societynek, az egyik címe „Gördülő görbék elméletéről”, a másiké „Rugalmas szilárd testek egyensúlyáról”. Mindkét tanulmányát másvalaki olvasta fel a Societyben, mert „nem volt ildomos, hogy egy blúzos kisfiú lépjen az előadói emelvényre”. Maxwell 1850-ben, 19 éves korában beiratkozott a cambridge-i égyetemre. Négy évvel később megkapta a diplomáját, 1856-ban pedig kinevezték az aberdeeni Marischal College természetfilozófiai tanszéke vezetőjének. Itt maradt 1874-ig, akkor visszahívták Cambridge-be, az akkor újonnan alapított Cavendish Laboratórium igazgatójának.

Maxwell kezdetben csak a tiszta matematika iránt érdeklődött, de hamarosan élénken érdekelni kezdte a matematikai módszerek alkalmazása különböző fizikai problémákra. Igen jelentősen hozzájárult a hő kinetikus elméletének kifejlesztéséhez, de legjelentékenyebb munkája kétségkívül az volt, hogy a matematika nyelvén fogalmazta meg Faraday elgondolásait az elektromágneses tér természetéről és törvényeiről. Általánosította azokat az empirikus tényeket, hogy a változó mágneses tér elektromotoros erőt és elektromos áramot indukál a vezetőkben, valamint hogy a változó elektromos tér és az elektromos áram mágneses teret hoz létre. Az általánosítás eredményképpen megalkotta a később róla elnevezett híres egyenleteket. Ezek a mágneses tér időbeli változását az elektromos tér térbeli eloszlásával kapcsolják össze és fordítva.
Ha a mágnesezett testek, töltött vezetők és az elektromos áramok eloszlását ismerjük, akkor Maxwell-egyenletekkel minden részletében ki tudjuk számítani az elektromágneses teret és annak időbeli változását. Maxwell kimutatta, hogy bár az elektromos és mágneses terek rendszerint elektromosan töltött és mágnesezett testekhez vannak kötve, szabad elektromágneses hullámokként is létezhetnek és terjedhetnek a térben. Hogy ezt világosan lássuk, vegyünk két gömb alakú vezetőt, amelyek közül az egyik pozitív, a másik negatív elektromossággal van töltve. A két gömböt körülvevő térben sztatikus elektromos tér van, amely a töltések elektromos energiáját valami olyan módon tárolja, mint ahogy egy erősen meghajlított rugó tárolja a mechanikai energiát. Ha a két gömböt dróttal összekötjük, akkor áram folyik egyikből a másikba. így a gömbök töltése, és ezzel az őket körülvevő elektromos tér is, gyorsan csökken, végül eltűnik. Az áram azonban mágneses teret hoz létre a drót körül. Abban a pillanatban, amikor az elektromos tér 0, a rendszer egész energiája ebben a mágneses térben van felhalmozva. A folyamat azonban nem áll meg, az elektromos áram, bár csökkenő intenzitással, de tovább folyik a drótban, és újra feltölti a két gömböt ellenkező előjelű elektromossággal. A mágneses tér energiája úijra az elektromos tér energiájává alakul. Végül megszűnik az áram, a gömbök újra fel vannak töltve ugyanannyira, mint kezdetben, de ellenkező előjellel. A folyamat aztán újra megindul, ellenkező irányban. Az elektromos rezgések folytatódnak oda-vissza, amíg a töltést hordó drót felmelegedése által okozott fokozatos energiacsökkenés meg nem állítja a rezgéseket. Az egész hasonló az ingához, ahol a mozgás kinetikus energiája, amely a lengések közepén éri el a maximumát, a két szélső helyzetbe érve, potenciális energiává alakul.
Maxwell egyenleteiből le tudta vezetni, hogy a leírt rezgő elektromágneses tér az oszcillátort körülvevő téren át energiát magával vivő hullámok alakjában szétterjed. Mivel az elektromos erővonalak a dróton átmenő síkban fekszenek, a mágneses erővonalak viszont merőlegesek rá, a hullám elektromos és mágneses vektorai merőlegesek egymásra és a terjedési irányra is. 1888-ban, röviddel azután, hogy Maxwell tanulmánya megjósolta, Heinrich Hertz német fizikus bebizonyította e hullámok létezését. Ez vezetett azután a rádiótechnika kifejlődéséhez, ami manapság az ipari civilizáció nagy részét alkotja.

Maxwell elméletének egyik igen fontos eredményét most részletesebben tárgyaljuk: az elektromágneses hullámok terjedési sebességének a kiszámítását. Ha az elektromos és mágneses terek kölcsönhatásával foglalkozunk, felmerül a kérdés, hogy milyen eszközöket használjunk a különböző elektromágneses mennyiségek mérésére. Előzőleg láttuk, hogy az elektromos töltés egységét úgy definiálták, mint amely a tőle 1 cm távolságra levő, vele egyenlő töltést 1 din erővel taszítja. Ennek megfelelően az elektromos térerősség egységét úgy kell definiálnunk, mint azt a teret, amely 1 din erővel hat egy benne levő egységnyi elektromos töltésre. Hasonlóképpen definiálták a mágneses pólus egységét és a mágneses térerősség egységét is. Mi történik azonban, ha olyan jelenségekkel foglalkozunk amelyekben elektromosság is, mágnesség is előfordul? Ilyen például az elektromos áram által létrehozott mágneses tér.

Tegyük fel, hogy áram hatását vizsgáljuk a dróttól 1 cm távolságban levő mágneses pólusra. Az elektromos áram egységét úgy definiálhatjuk, mint azt az áramot, amely egy másodperc alatt a fentebb definiált töltésegységet szállítja. Ebben az esetben azonban a hatóerő, amely az áram által létrehozott mágneses térben az 1 cm távolságban levő egységnyi pólusra hat, nem szükségszerűen 1 din. Valóban nem is annyi. Másrészt viszont az egységnyi áramot definiálhatjuk úgy is, mint olyan mágneses teret létrehozó áramot, amely 1 din erővel hat az 1 cm távolságban levő egységnyi pólusra. Ekkor azonban a dróton egységnyi áram esetén áthaladó töltés nem egyenlő a fent definiált elektrosztatikus töltésegységgel. A fizikusok nem választották az egyik lehetséges definíciót, elvetve a másikat, hanem mindkettőt használják, úgy hogy egy konstans tényezőt vezetnek be az egységek egyik rendszerből a másikba való átszámítására. — A helyzet hasonlít a hő mérésénél fennállóhoz, ahol a kalóriát is, az erget is lehet használni (4,2-107 átszámítási faktorral). Az elektromos vonzás és taszítás Coulomb-féle törvényével definiált töltésegységét (a fenti két definíció közül az elsőt) elektrosztatikus egységnek (esu) vagy frankiinnak (Fr), az Oersted-féle törvény (az elektromos áram mágneses pólusra gyakorolt hatása) segítségével definiált egységet pedig elektromágneses egységnek (emu) nevezzük. Egy elektromágneses egység egyenlő 3-1010 elektrosztatikus egységgel. Vagyis a másodpercenként 1 elektrosztatikus egységet vivő áram csupánl/3-1010 din erővel hat az 1 cm távolságra levő egységnyi pólusra. Két test viszont, amelynek mindegyike 1 elektromágneses egységnyi töltést tartalmaz, és amelyek 1 cm távolságra vannak, egymást 3-1010 din erővel taszítják.

Amikor Maxwell az egyenleteit megalkotta, az elektromos térnél elektrosztatikus egységeket kellett használnia, a mágneses térnél pedig elektromágneses egységeket. Ezért az egyik oldalon elektromos teret, a másik oldalon pedig mágneses teret tartalmazó képletekbe becsúszott a 3-1010 tényező. Amikor a tovaterjedő elektromágneses hullámok leírására alkalmazta az egyenleteket, kiderült, hogy a terjedési sebesség számértéke éppen a két egység hányadosa, vagyis 3-1010 cm/sec. És íme, ez a szám pontosan megegyezik a fény vákuumbeli sebességével, amit már Maxwell születése előtt különböző módszerekkel megmértek. Áhá— gondolta Maxwell valószínűleg —, ez azt jelenti, hogy a fényhullámok a valóságban igen rövid elektromágneses hullámok. Ez a gondolat vezetett a fizika egy igen fontos ágának, a fény elektromágneses elméletének a kifejlődéséhez. A fény és anyag egymásrahatását, beleértve a fény kibocsátását, terjedésé és elnyelését, ma úgy tekintjük, mint a térben terjedő rövid elektromágneses hullámok és a parányi elektromosan töltött részecskék, a pozitív töltésű atommag körül keringő elektronok között ható erők eredményét. A Maxwell-egyenletek felhasználásával az optika összes jelenségeit és törvényeit a legapróbb részletekig meg tudjuk magyarázni.

Látszólag össze nem függő fizikai mennyiségek közti számbeli egyezések gyakran vezettek alapvető új felfedezésekhez és széles körű általánosításokhoz a fizikában. Ilyen volt az elektrosztatikus és elektromágneses egységek arányának egyezése. Későbbiekben, a forró testek által kibocsátott fényés hőhullámokra vonatkozó konstans megegyezése azzal a konstanssal, ami az ibolyántúli sugarak által megvilágított testből kibocsátott elektronokkal kapcsolatos, igen jelentősnek bizonyult a kvantumelmélet kifejlődésében.

 

Elektromosság felfedezése

By , 2012. April 1 16:16

Az elektromosság és a mágnesség jelenségét már a régi görögök is ismerték és valószínűleg az antik világ többi népei is. E jelenségek rendszeres tanulmányozásához azonban csak a művészetek és tudományok reneszánszának kezdetén fogtak hozzá.

Angol természettudós, Sir William Gilbert (1544. máj. 24 – 1603. nov. 30), akiWilliam Gilbert I. Erzsébet angol királynő udvari orvosa és Galileo Galilei (1564. feb. 15 – 1642. jan. 7) kortársa volt, gondos kísérleteket végzett a mágnesek kölcsönhatására vonatkozóan. Eredményeit De Magnete c. könyvében tette közzé. A könyv a mágnesek összes lényeges kvalitatív tulajdonságának leírását tartalmazza, ezért egyes körökben őt tekintik a elektromosság, mágnesség atyjának. Gilbert lelkes híve volt a kopernikuszi világrendszernek és azt remélte, hogy a bolygókat Nap körüli pályájukon tartó erőket a mágneses vonzással lehet megmagyarázni. E problémák közelebbi tanulmányozása céljából magnetitből (mágneses vasércből, Fe3O4) golyókat készített és az ezeket körülvevő mágneses teret a gömbök körül különböző helyeken és különböző távolságra elhelyezett parányi iránytűkkel tanulmányozta. Azt találta, hogy van a gömbnek egy olyan pontja, amely minden más pontnál erősebb vonzóerőt fejt ki az iránytű egyik végére. Az átellenes pont pedig maximális vonzóerőt gyakorol az iránytű másik végére. A gömb felszínének különböző pontjain a tű mindig meghatározott helyzetbe áll be, éspedig a maximális vonzások pontjait, azaz a gömb mágneses pólusait összekötő főkör irányába. Ez feltűnően hasonlít ahhoz, ahogyan az iránytűk a Föld felszínének különböző pontjain beállnak. Gilbert ebből arra következtetett, hogy a mi földgolyónkat óriás mágnesnek lehet tekinteni, amelynek mágneses pólusai a földrajzi északi és déli sarkok közelében vannak. Ez a felfogás évszázadokon át fennmaradt és miután a nagy német matematikus, Karl Friedrich Gauss,  számításaival is alátámasztotta, a földmágnesség elméletének egyik alapeszméje lett (mágneses pólusok vándorlása – videó, 44MB).
Ottó von GuerickOttó von Guerickét (1602. nov. 30 – 1686. maj. 21) leginkább a magdeburgi félgömbökkel (két félgömbbel, amelyekből összeillesztésük után a levegőt kiszivattyúzták, és akkor több ló se tudta széthúzni) folytatott kísérleteiről ismerik. Guericke akkor, amikor Newton már megalkotta, de még titokban tartotta elképzelését az általános gravitációról, a bolygók és a Nap közötti vonzást elektromos kölcsönhatással igyekezett megmagyarázni. Annak ellenére, hogy ez neki, ugyanúgy mint Gilbertnek nem sikerült, sok fontos felfedezést tett az elektromos töltés tulajdonságaira vonatkozóan. Azt találta, hogy a megdörzsölt borostyánkő könnyű tárgyakat, például papírdarabokat magához ragad, majd elejti őket. Két könnyű test viszont, amelyeket megdörzsölt borostyánkő érintett, mindig taszítja egymást. Azt találta továbbá, hogy az elektromos töltést át lehet vinni egyik testről a másikra, nemcsak közvetlen érintkezés útján, hanem őket összekötő fémdróttal vagy nedves kötéllel is. Az elektromos jelenségeket később a XVIII. század elején Charles François du Fay (1698. szept. 14 – 1739 jul. 16) tanulmányozta. Megállapította, hogy kétféle elektromosság van. Az egyik borostyánkő, pecsétviasz, keménygumi és más gyantaszerű anyagok dörzsölése útján keletkezik, a másik pedig üvegszerű anyagok, például üveg vagy csillám dörzsölése útján. E kétféle elektromos folyadékot, fluidumot „gyanta-elektromosságnak” és ,,üveg-elektromosságnak” nevezték. Megállapították az is, hogy az azonos elektromos töltések taszítják, a különbözők pedig vonzzák egymást. Az elektromosan semleges testekről feltételezték, hogy mindkét elektromos fluidumot egyenlő mennyiségben tartalmazzák, míg az elektromosan töltött testekben vagy a gyanta- vagy az üveg-elektromosság van túlsúlyban. Az Ottó von Guericke által megfigyelt jelenségeket kezdetben úgy fogták fel, hogy azok a kétfajta elektromos fluidum közötti kölcsönhatásnak tulajdoníthatók. Tegyük fel, hogy keménygumigömböt dörzsölünk, ami ennek következtében gyanta-elektromossággal töltődik fel. Ha egy kicsiny, töltés nélküli testet viszünk a közelébe, amelyben a kétféle elektromosság egyenlő mennyiségben van jelen, akkor a gyanta-elektromosság a test távoli végéhez taszítódik, az üveg-elektromosság pedig a közeli végébe kerül. Minthogy az elektromos kölcsönhatások a távolsággal csökkennek, ezért az üveg-elektromos töltésre ható vonzó erő nagyobb lesz, mint a gyanta-elektromos töltésre ható taszító erő. Ennek eredményeképpen a két test vonzani fogja egymást. Ha a keménygumigömb helyett üveggömböt veszünk, az eredmény ugyanaz, csak az üveg- és a gyanta-elektromosság felcserélődik, így tehát a semleges testeket a töltött testek mindig vonzzák. A jelenséget, vagyis az eredetileg nem-elektromos test töltései szétválasztásának a jelenségét, elektromos ,,polarizáció”-nak vagy „indukció”-nak nevezzük. Ha most két kis testet érintünk egy elektromosan töltött nagy testhez, akkor azonos elektromossággal töltődnek fel, így ha elvesszük őket a nagy töltött testtől, akkor taszítják egymást.

Elektroszkópot Kolbe-féle elektroszkóp Sürítős elektroszkóp Leyden palack Leyden palacksor

Az elektromos jelenségekkel folytatott első kísérletek idején két igen fontos elektromos műszert szerkesztettek, a lemezes elektroszkópot és a leydeni palackot. Az elektroszkópot, vagyis az elektromos töltés jelenlétét kimutató műszert 1705-ben szerkesztette Haukesbee. Ez két szalmaszálból áll, amelyek egy fémrúd alsó végén egymás mellett vannak felfüggesztve. Ha a rúdba akár gyanta-, akár üveg-elektromosságot vitt, a szalmaszálak azonos elektromossággal töltődtek fel és így egymástól elváltak. Ma is használjuk ezt a műszert, csak a szalmaszálak helyére sokkal könnyebb aranylemezkék kerültek. A leydeni palackot 1745-ben alkotta meg a leydeni (Hollandia) egyetemen néhány kutató abból a célból, hogy nagy mennyiségű elektromosságot gyűjtsenek egybe. Közönséges henger alakú üvegpalackból készült, amelynek külső és belső oldalát vékony ezüstfólia borította. Ha a külső fólia földelve van (vagyis össze van kötve a földdel), a belsőhöz pedig elektromosan töltött testet érintünk, vagy fordítva, akkor az elektromosság (akár gyanta-, akár üveg-elektromosság) igyekszik a földbe kerülni, de az üvegréteg megállítja az áramlást. Ily módon nagy mennyiségű elektromosság gyűlik össze a palackban, és “hatásos” szikrákat lehet létrehozni, ha a belső és külső fóliát dróttal kötjük össze. A régimódi leydeni palackból ma különféle kondenzátortípusok fejlődtek ki, amelyek sok vékony levegő-, üveg- vagy csillámréteggel elválasztott fémlapból állnak. Az ilyen kondenzátorokat, amelyek igen nagy mennyiségű elektromosságot képesek tárolni, a fizika és az elektrotechnika minden területén alkalmazzák. Benjamin Franklin
Az első részecskegyorsítót, amelyet 1930-ban John Gockroft és E. T. S. Walton a cambridge-i egyetemen szerkesztett, 1 millió voltra feltöltött kondenzátorokkal működtették. Ha a kondenzátorok hidrogént tartalmazó üvegcsövön át kisültek, akkor nagy energiájú ,,atomlövedék”-et hoztak létre, amelyek a cső végére helyezett lítiumdarab atomjait eltalálva, szétrombolták azt.
Ugyancsak a XVIII. században folytatta kísérleteit Benjamin Franklin (1706. jan. 17. – 1790. ápr. 17), a nagy amerikai államférfi és író, aki meglett korában, 40 évesen kezdett érdeklődni a fizika iránt. Nem elégedett meg a parányi szikrákkal, amelyeket úgy kapott, hogy sárcipőt dörzsölt prémes kabátjához. Sokkal nagyobb szikrákkal akart játszani, olyanokkal, amilyeneket Zeusz szór le a felhőkből égi háború idején. Ezért sárkányokat küldött fel a viharfelhőkbe, hogy azokból nyerjen elektromosságot. A sárkányt tartó nedves kötél tökéletes elektromos vezető volt, ennek segítésével fel tudta tölteni leydeni palackját, amiből aztán szikrákat kapott. Tanulmányait könyvben gyűjtötte össze Kísérletek és megfigyelések az elektromosság köréből, amelyeket Philadelphiában, Amerikában végeztek (Experiments and Observations on Electricity Made at Philadelphia in America) címmel, Áram iránya 1753-ban. Ennek alapján a Londoni Royal Society és a párizsi Academie Royale de la Science tagjává választották. Kísérleteivel versenyre tudott kelni Zeusszal, de nem volt ilyen eredményes az elektromos jelenségek elméleti magyarázatában, amikor bevezette az elektromos egy-fluidum hipotézist. Feltételezte, hogy az ,,üveg-elektromosság” az egyetlen elektromos fluidum és az elektromos állapot két különböző fajtája e súlytalan fluidum fölös mennyiségének vagy hiányának tulajdonítható. A fölös mennyiségű üveg elektromosságot tartalmazó testet (például a megdörzsölt üvegbotot) pozitív töltésűnek nevezte el, amelyikből hiányzott (például a megdörzsölt gumirudat), azt negatív töltésűnek. Ha két olyan test kerül össze, melyek egyike fölös, másika pedig hiányos mennyiségű elektromos fluidumot (üveg-elektromosságot) tartalmaz, akkor az elektromos áram az első testből, ahol fölös mennyiségben van, átáramlik a másikba, ahol hiányzik. Benjamin Franklin eme elképzeléséből alakult ki a modern terminológia, amely szerint az elektromos áram a pozitív elektródtól (az anódtól) áramlik a negatívhoz (a katódhoz).  Manapság tudjuk, hogy Du Fay két elektromos fluidumot feltételező felfogása közelebb áll a valósághoz, mint Frankliné, bár a helyzet sokkal bonyolultabb mindkettőjük elképzelésénél. Vannak pozitív és Charles Auguste Coulombnegatív töltésű részecskék és minden normálisan pozitív vagy negatív töltésű részecskéhez tartozik egy „anti-részecske”, amely éppen ellenkező töltésű. A fémdrótokban folyó elektromos áram esetében Franklin elképzelése állt közelebb az igazsághoz. Itt az elektromosság áramlása kizárólag az elektronok mozgásának tulajdonítható. Az eltérés csak az, hogy az elektronok gyanta-, és nem üveg-elektromosságot tartalmaznak. Mostanában felmerült az a javaslat, hogy a pozitív és a negatív elektromosság elnevezését cseréljék fel, hogy az áram konvencionális iránya a plusz pólustól a mínusz felé egybeessék az elektronok mozgásának az irányával. Ebben az esetben azonban azoknál a részecskegyorsítóknál volna baj az elnevezésekkel, amelyek nagyenergiájú protonokat lövellnek atomi célpontok felé: az elektromos áram így nem a részecskegyorsítók torkolatából indulna ki, hanem a célpontból. Folyadékok esetében, ahol az elektromosságot pozitív és negatív töltésű ionok szállítják ellenkező irányban, a terminológiának a változtatása semmit sem jelentene.

A XVIII. század második felében sok országban foglalkoztak az elektromos és mágneses erők tanulmányozásával. Az egyik fontos felfedezés ezen a téren Charles Auguste de Coulomb (1736. jún. 14. – 1806. aug. 23.) francia Torziós mérleg fizikus nevéhez fűződik, aki megszerkesztette az úgynevezett „torziós mérleg”-et az igen csekély erők mérésére. Fő része hosszú vékony szálra függesztett rúd, melynek két végén két egyenlő nehéz gömb van. Ha nem hat erő a gömbökre, akkor a rúd beáll valamilyen egyensúlyi helyzetbe. Ha az egyik gömbön elektromos töltés van és közelébe egy másik töltött gömböt helyezünk, akkor az elmozgatható gömbre ható elektromos erő a rudat a felfüggesztési pont körül addig forgatja, amíg a szál forgatónyomatéka ki nem egyensúlyozza a hatóerőt. Mivel a szál nagyon vékony, a gömbre ható kis erő is jelentékenyen elfordítja a rudat eredeti helyzetéből, mégpedig úgy, hogy az elfordulási szög arányos az erővel. Coulomb a mozgó és mozdulatlan gömböket különböző elektromos mennyiséggel feltöltve és a köztük levő távolságot változtatva, felfedezte a róla elnevezett törvényt. Eszerint, az elektromos vonzó és taszító erő egyenesen arányos a két töltés szorzatával és fordítva arányos a köztük levő távolság négyzetével. E törvény alkalmazásával a töltés elektrosztatikus egységét, a franklint úgy definiálhatjuk, mint azt a töltést, amely 1 din Coulumb tötvénye erővel hat 1 cm-nyi távolságban levő ugyanolyan töltésre. A gyakorlatban a coulombot használjuk az elektromos töltés egységéül, amely a fentebb definiált elektrosztatikus egységnél, a franklinnél 3 milliárdszor nagyobb. Coulomb ugyanezt a torziós mérleget használta a mágnesek kölcsönhatásának vizsgálatára. Egy mágnest függesztett a szálra, a műszert körülvevő üvegedény tetején keresztül pedig egy másik mágnest dugott be függőlegesen. Kimutatta, hogy ugyanaz a törvény érvényes a mágneses kölcsönhatásra is. A mágneses póluserősség egysége ezért úgy definiálható, mint annak a mágneses pólusnak az ereje, amely 1 din erővel vonz vagy taszít egy 1 cm távolságra elhelyezett ugyanolyan erejű pólust.

A század közepén brit hajók több olyan különös trópusi édesvízi halat hoztak Londonba, melyek fájdalmasan megrázták azt, aki hozzájuk nyúlt. Tanulmányozás során a biológusok megállapították, hogy a hal csak akkor ráz, ha feje tetejét és testének alsó részét két kézzel érintették Luigi Galvani és a leydeni palack hatására emlékeztetett, amelyet akkoriban találtak fel. A halat ezért elektromos angolnának (Gymnotus electricus) nevezték el. Amikor bebizonyosodott, hogy a halat leydeni palack töltésére is lehet használni, nem volt többé kétséges, hogy villamos kisüléssel állnak szemben. A hal által létrehozott elektromosság felkeltette Luigi Galvani (1737. szept. 9. – 1798. dec. 4.) olasz fiziológus érdeklődését. Békacombok izomösszehúzódását Galvani bolognai étteremben kezdte tanulmányozni. Egyszer észrevette (így szól a történet), hogy az erkélye vasrácsán rézhorgon lógó levágott békaláb úgy rángatózott mint az élőé, amikor hozzáért a rács vasához. Hogy „kontrollált feltételek mellett” folytathassa megfigyelését, Galvani kísérletet végzett — laboratóriumi jegyzőkönyve tanúsága szerint 1786. szept. 20-án —, amelyben egy vasággal és egy rézággal bíró villával megérintette a békaláb idegét és izmát. Alessandro Volta A békaláb minden érintésnél azonnal összehúzódott. Galvani tévesen bizonyosra vette, hogy ez az elektromos angolna által okozott elektromos ütésekhez hasonló jelenség. Barátja, Alessandro Volta (1745. feb. 18. – 1827. már. 5) olasz fizikus hamarosan bebizonyította, hogy a békaláb összehúzódását okozó villamos áram tisztára szervetlen eredetű jelenség, amelyet mindig megfigyelhetünk, ha kétféle fémből összeforrasztott drót végét vizes sóoldatba mártjuk. Volta ezt a jelenséget fiziológus barátja tiszteletére galvanizmusnak nevezte el. Szerkesztett egy, ma ,,Volta-oszlop”-nak nevezett eszközt, amely nagyszámú, váltakozóan egymásra következő réz- és vas- vagy cinkkorongból áll, köztük sóoldatba mártott szövetrétegekkel. A Volta-oszlop az olyan modern villamos elemek prototípusa, amelyeket ma is használunk a zseblámpában és sok más készülékben. 1800 márciusában Volta beküldte a felfedezését leíró kéziratot közlésre a londoni Royal Society-nek, amely akkor a tudományos eszmecserék nemzetközi centruma volt. Ekkor igen szerencsétlen dolog történt. Carlisle és Nicholson, akik a Royal Society Volta kisérlete békacombbal Volta oszlop kiadványainak intézésével voltak megbízva, félretették a kéziratot, megismételték Volta kísérleteit és az eredményeket saját nevükkel közölték. Mesterkedésük azonban nem járt sikerrel. Volta vizsgálatait más forrásokból már ismerték, Carlisle-t és Nicholsont tudományos plagizálással vádolták és ők eltűntek a feledés homályában. Manapság a Volta-oszlop és a volt, az elektromos potenciál (feszültség) egysége örökíti meg a nagytehetségű olasz természettudós nevét.

Az elektromos potenciál a töltött testek elektromosságának a mértéke: tegyük fel, hogy van egy nagy gömb alakú vezetőnk, bizonyos elektromos töltéssel, amelyet növelni kívánunk. Ezt megtehetjük úgy, hogy szigetelt fogóval kis meghatározott töltésű fémgömböt a nagy gömbtől elég nagy távolságból (elméletben végtelen távolból) a nagy gömbhöz hozunk és hozzá érintjük. A két gömb között ható Coulomb-taszítás miatt bizonyos munkát kell végeznünk, hogy a két gömböt összehozzuk. Azt a munkát, amelyet így végezni kell ahhoz, hogy a nagy gömb töltését egységnyivel növeljük, a gömb elektromos potenciáljának nevezzük. Ha az elektromos töltést coulombban mérjük, a munkát pedig joule-ban, akkor az elektromos potenciált voltban kapjuk.

Henry Cavendish Nagyjából ugyanebben az időben élt Angliában egy igen különc és zárkózott jellemű férfi, Henry Cavendish (1731. okt. 10 – 1810. feb. 24), egy angol főnemes fia. Nem voltak barátai, félt a nőktől, Clapham Common-ban levő nagy háza cselédlányainak azt parancsolta, hogy ne mutatkozzanak előtte, az étkezésre vonatkozó utasításait naponta a hall asztalán hagyott cédulán találják meg. Nem érdekelte sem a zene, sem más művészet. Minden idejét a palotája magánlaboratóriumában végzett fizikai és kémiai kísérletekkel töltötte. Munkáját csak a hagyományos egészségügyi séták szakították félbe vagy pedig a Royal Society Club vacsorái, amelyeken hébe-hóba részt vett, hogy tájékozódjék afelől, min dolgozik a többi fizikus és kémikus. 79 éves korában halt meg s hosszú élete folyamán csak néhány aránylag jelentéktelen tanulmányt tett közzé. Publikált tanulmánya a fémek savakkal történő reakciója során felszabaduló „gyúlékony levegő” (hidrogén) és egyéb gázok tulajdonságaival foglalkoznak. Halála után azonban 1 millió fontot találtak a bankszámláján és 20 kötetnyi feljegyzést a laboratóriumában. A feljegyzések hosszú ideig rokonai kezében maradtak. Amikor, mintegy 100 évvel később, nyilvánosságra hozták őket, kitűnt, hogy Henry Cavendish egyike volt a legnagyobb kísérleti fizikusoknak és kémikusoknak, akik valaha éltek. Cavendish megalkotta az elektromos potenciál fogalmát, bevezette a kapacitás egységét, összefüggést adott meg a síkkondenzátor kapacitására. Megalkotta az anyagok dielektromos állandójának fogalmát. Megállapította az elektromos feszültség és az áramerősség közötti összefüggést (amely ma Ohm-törvényeként ismert). Felismerte a párhuzamosan kapcsolt áramköri ágakban folyó áramok erőssége Cavendish mérlege közötti összefüggést (ezt ma Charles Wheatstone nevéhez kötjük). Coulomb-mal egy időben fedezte fel az elektromos és a mágneses kölcsönhatások törvényeit. Kémia terén végzett munkássága pedig egyenrangú Lavoisier teljesítményével. Torziós inga segítségével tanulmányozta a kis tárgyak közti rendkívül gyenge gravitációs erőt és kísérletei alapján meghatározta a Föld tömegének egzakt értékét (pontosabban sűrűségét). Fizikai egység ugyan nincs róla elnevezve, a cambridge-i Cavendish Laboratórium azonban egyike a világ legnagyobb hírű tudományos központjainak.

GWS-190 aka FW-190

By , 2012. March 13 13:53

 

A GWS FW-190 modelljét már évekkel ezelőtt, az egyik első repülőgépeim között építettem. Az én készletem még abból az időből származik, amikor az EPS repülőket porszívóval kellett összeszedni esés után, úgy gurultak szét az apró habgolyócskák. Ekkor alakult ki az a módszer, amit azóta is alkalmazok, ha egy-egy hab gép kerül a kezeim közé, de erről majd később.

Focke-Wulf gyártmányú Fw 190 a Luftwaffe egyik együléses, egymotoros vadászrepülőgépe, és kora egyik legjobb vadásza volt. 1942 őszétől egészen 1943 végéig a legjobb gép volt kategóriájában még a szövetséges gépek között is, azok csak a háború vége felé előzték meg, de mindvégig a Luftwaffe legkiválóbbja maradt. Ennek ellenére a németek vadászpilótái mégis a Bf 109-est részesítették előnyben. Főként a második világháborúban használták. A háború után a francia és a szovjet légierő is használta rövid ideig. 1941-től több mint 20 000 darabot gyártottak belőle, beleértve a körülbelül 6000 vadászbombázó változatot is.
Első bevetésére Franciaországban került sor. Az angol pilóták hitetlenkedve figyelték az új repülőt. Nagyobb tűzerővel rendelkezett, mint a Bf 109, jobb volt a stabilitása zuhanásban is, továbbá meredekebben emelkedett más repülőgépeknél, bár a Bf 109-es emelkedősebességét nem érte el. Az angliai csata során igazolta, hogy a Spitfire V-ösnél is jobb gép. Ezt elsősorban jobb manőverezőképességének és erősebb motorjának köszönhette, ráadásul kisebb mérete miatt eleve kisebb célpontot nyújtott, mint más gépek. Óriási előnye volt, hogy nem kellett minden repülési helyzetben újra trimmelni (kiegyensúlyozni), így vezetése kevésbé volt fárasztó. Ennek a repülőgépnek állít emléket a hab gépeiről ismert gyártó most bemutatásra kerülő építőkészlete.

box3  Az akkori GWS modellek jellemzően 80-90 cm közötti fesztávolságukkal nem voltak túlságosan bizalomgerjesztőek. Kicsi, könnyű, törékeny gép, amiket nemigazán lehet irányítani sem nagyobb testvéreikhez képest. A 190-es viszont meghaladta az egy métert. Úgy gondoltam, ha sikerül kb 800 grammos repülőgépet építeni már közel leszek egy jól irányítható mégis könnyed modellhez.

A doboz tartalmazta a törzs és a szárnyak 2-2 darabját, a vízszintes stabilizátort, orrkúpot, kabintetőt pár merevítő és műanyagelemet. Futóművet nem. Nem részletezem a törzs és a szárny két felének összeragasztását. Egyszerű művelet, amivel a sárkány gyakorlatilag kész. A gyártó egy-egy széncsövet adott a szárnyak merevítésére és egy műanyag csövecskét a vízszintes stabilizátorhoz. GWS FW-190 wing enforcement, szárny megerősítés  Akkoriban nem fogtam olyan biztos kézzel a gépeket ezért jelentősen túlbiztosítva építettem. A törzs két féldarabja közé hosszában beragasztottam egy 4mm-es szénszálas rudat, és a szárnyak és a stabilizátorok belépőéleit is egy egy 2mm-es szénrúddal erősítettem meg. Ezek egyaránt szolgálnak merevítésül és védik a szárnyat a frontális ütésektől is. A gép alsó felületét a becsült terhelések irányában üvegszálas ragasztószalaggal borítottam. Ezután következett a festés. Itt követtem el a legnagyobb csalást a modellen. Jól látható gépet szerettem volna ezért egy későbbi FW 190 D–9 típusra jellemző kamuflázs mintát választottam, ami felül zöld “ködös”, alul piros-fehér csíkos. Nem realisztikus, de nekem mégis így tetszett. Amennyiben nem szeretnénk egy átlagos akril spray árának többszörösét költeni kifejezetten habanyagok festésére való, hígítómentes termékekre a bármilyen akril festék tökéletesen megfelelő. Fújásnál azonban vigyázni kell, hogy olyan vékony rétegekben vigyük fel a festéket, amiből az oldószer gyorsan el tud párologni és nem marja meg a felületet. Az én gépemen 6-7 réteg festékkel értem el a kívánt színeket.

GWS FW-190 painting, festés   GWS FW-190 painting, festés   GWS FW-190 painting, festés

Az említett szénszálas merevítések a habgépes építési módszeremnek csak az egyik részét képezik. A másik az üvegszálas szalag és a “csodálatos” vastag cellux. Kis gyakorlattal a legkülönbözőbb felületek is teljesen bevonhatók és e két komponens alkalmazása gyakorlatilag törhetetlenné teszi a habgépeket. Bátran ajánlom minden kezdő számára. Tudat alatt olyan biztonságérzetet ad, hogy sokkal felszabadultabban repülhetsz meg minden figurát még a tanulás szakaszában is. Természetesen semmilyen merevítés nem helyettesíti az alázatot és a sorrendiséget, ami ahhoz kell, hogy BIZTONSÁGOSAN repíthessünk egy modellrepülőt!

GWS FW-190   GWS FW-190  Mára a gép több módosításon és baleseten is túl van. A legelső konfigurációban egy rcm-pelikán Cessna 480 motorját kapta meg. Sosem sikerült pontosan beazonosítani a motort és a teljesítményére vonatkozó adatokat, de hibátlanul működött 10×5-ös APC légcsavarral és az akkori 1300-1500mAh Lipo-kal. Futószárakat először 2,5mm es küllőből készítettem, de ezeken nagyon ingatag lábakon állt és minden leszállásnál elhajlottak, így kicseréltem 4mm-es acélhuzalra.

Egyszer aztán bekövetkezett az első baleset. Viszonylag alacsonyan próbálgattam, milyen lassan is képes repülni, amikor átesett és dugóhúzóban megindult a föld felé. Minden igyekezetem ellenére sikertelenül próbáltam kihúzni és a vége egy frontális becsapódás lett. A lezuhanással több tapasztalattal is gazdagodtam. Egyrészt tudom, hol esik át a repülőgép (ezt leírni nehéz mérési adatok nélkül, de jól látszik vezetés közben) másrészt a kategóriában használt műanyagelemek, mint például az orrburkolat úgy törik szilánkokra, mint az üveg. Először megpróbáltam megjavítani. Kitöltöttem púrhabbal a burkolat elejét. Száradás után a felesleget kivágtam, a külső felületeket epoxy-val borítottam és a festést valamelyest helyreállítottam. Az egyenletlen részeken ezüstfestékkel szárazecseteltem imitálva a sérüléseket a festésen.

IMGP6895  A második összeállításban egy 2830-as 1300KV RCTimer motort kapott. Eddigre szabványosítottam a 2200mAh 3S akkumulátorokat, amik már nehezebbek voltak elődeiknél, így az említett kismotor már nem húzta olyan jól a sárkányt. Nem hiszem, hogy egy háborús gépet túlmotorozottra kellene építeni. Úgy repüljünk bele a figurákba, hogy tisztában vagyunk azzal, hogy elegendő sebességet gyűjtöttünk a manőver végrehajtásához, de mégis picit gyengének éreztem a teljesítményét. A végső megoldást egy 2836-os Aeolian motor jelentette, ami 10×5-ös légcsavarral pontosan azt a teljesítményt nyújtja, amivel kényelmesen lehet reptetni az immár közel egy kilogrammos gépet, melyen egy pici kamera is helyet kapott. Az orrburkolat idő közben annyira elhasználódott, a sok szállításnak és bukdácsolásnak köszönhetően, hogy végül lecseréltem egy rugalmasabb PET palackbók készített darabra.

Jelenleg egy pár hatalmas 9cm átmérőjű kerékkel szereltem fel. Köszönhetően annak, hogy minden körülmények között jól vezethető, kezes repülőmodell, ez lett az a gép, amit bátran, bármilyen körülmények között kiviszek egy kellemes “örömrepülésre” és bemelegítésre, komolyabb repülők reptetése előtt.

Panorama Theme by Themocracy