Long Pike: Studi e presupposti dello sviluppo per alianti da termica ad elevate prestazioni e stabilità autonoma


La situazione attuale dei modelli sui campi di gara di F3J

I modelli sono ormai standardizzati e tutti dispongono dell'ultimo grido commerciale, ma questo significa che i mezzi sono uguali per tutti, tranne per chi fa ricerca e li sviluppa (vedi Samba model e similari).

Con Eugenio abbiamo fatto uno studio sull'evoluzione degli F3J e riscontato che alcune cose sono in cambiamento lieve, ma costante da parte dei costruttori e che altri aspetti sono del tutto trascurati o sviluppati solo su modelli atipici, ad esempio il Supra.

In base a questi studi abbiamo messo a punto un modello che fosse la proiezione futura di quello che potrebbe diventare tra qualche anno l'insieme delle soluzioni vincenti e lo stiamo provando, per ora con risultati veramente ottimi e nelle piene aspettative.

Dato che i produttori sono i primi ad essere interessati alla lenta evoluzione (per vendere un modello nuovo e diverso ogni 2 anni) e che ormai quasi tutto il mondo dei piloti top acquista i modelli e non li progetta e costruisce (a causa dell'elevato livello tecnologico delle realizzazioni), questo giochino commerciale funziona.

Sviluppare un modello intero ai livelli elevatissimi di quelli commerciali è praticamente impossibile e quindi sarebbe un'ipotesi da tralasciare, almeno momentaneamente.
Ma modificare alcune cose partendo dall'ottima base presente o sviluppare una fusoliera diversa, non sarebbe affatto impossibile.



I presupposti

Dato che i modelli oggi sono tutti uguali che ci servirebbe per prevalere in C. d. M.??
Per essere regolari, non stancarsi troppo in una settimana di gare, pilotare bene anche quando il modello non lo si vede, ect che cosa serve???

Non un modello più efficiente, quelli ci sono già e vanno tutti uguali, ma un modello più facile.

Facendo i conti della stabilità longitudinale e trasversale degli F3J attuali si verifica che sono sottodimensionati, sono realizzati al minimo necessario per garantire la stabilita` “minima”. Fusliera non troppo lunga pere permettere le piantate sui centri e timoni piccoli per ridurre la resistenza parassita e il peso
Ne consegue che:
- il Pike Superior con i piani a V non arriva a 0,4 di K di coda.
- il Pike Perfect è appena meglio e mi immagino che Kolb non usi dei timoni di serie, ma più grandi.

Tutta l'evoluzione dei Pike pare andare lentamente verso K più grandi, ma che interesse potrebbe avere Samba a fare subito quello che va bene dato che sta comunque vendendo e vincendo tutto?

Prima di testare le modifiche avevo il dubbio che servisse poco, che magari l'ala avesse un Cm0 così basso da farsi bastare un timone piccolo. Ma dopo le prove non ho particolari dubbi: va solo meglio.
Il K maggiorato non solo facilita il pilotaggio, ma permette piu` tolleranza sul centraggio facilitando la messa a punto e aumentando il rendimento globale in efficienza.
Dato che l’angolo di calettamento ottimale rimane piu` costante automaticamente , ne risulta che in turbolenza o in condizioni di visibilita` ridotta il modello volera` da solo ai calettanti di progetto e di trim e quindi di massima efficienza/prestazione richiesta.

Andiamo ora a indagare a riguardo del diedro delle ali. Qualcuno ha fatto i farfalloni (Ava, etc.) senza alettoni, ma modelli del genere non sono all round, non vanno veloci ed efficienti come un Perfect o similari.
In gara finora non hanno dimostrato di poter prevalere.

Dall'altra parte i Pike e similari hanno diedri inesistenti che comportano un costante pilotaggio su 3 assi.
Le versioni con + diedro ne hanno comunque troppo poco per fare la differenza e necessitano un uso intensivo degli alettoni per ottenere una virata coordinata.

Quanto si spreca di efficienza ogni spalettata di alettone e ogni correzione di elevatore e direzionale?
La risposta e` : dal 20 al 50% circa in quel momento, più tutta l'energia che serve a riaccelerare alla velocità di planata.

Un buon pilota tiene bene l'assetto e sopperisce anche grazie a programmi di miscelazioni varie a questa situazione, ma fare un modello che vola da solo, puo` far recuperare questa energia che viene sprecata non solo nell’efficienza dell’aliante, ma anche nelle “energie” del pilota.

Infatti se il pilota non e` troppo “impegnato” a pilotare ha energie in più si ha a disposizione per pensare a dove far volare il modello e guardare gli altri senza essere in continuo smanettamento che, anche se piccolo, distrugge comunque il profilo.


Le modifiche da applicare

Per ottenere questo risultato si possono usare i modelli che ci sono, che si conoscono bene e sono ben centrati. Si modificano per portare il K di coda ad almeno 0,5- 0,55.

Si può allungare la fusoliera o ingrandire il timone: se si allunga la fusoliera l’aumento di resistenza sarà trascurabile.

Il diedro dell'ala all'estremità si può maggiorare di 4 volte di “segando” il terminale a circa 40 cm dalla tip e tirandolo su da 15 a 20 gradi.
In questo modo si perde solo il 9% circa di superficie in pianta degli ultimi 40 cm, cioè 1,5% sul totale. Questa possibile perdita massima di efficienza di 1,5% non è detto che ci sia: infatti si migliora la distribuzione ellittica della portanza, si crea una simil winglet che, se non giova, di sicuro fa poco danno e si aumenta la stabilità trasversale e il diedro permettendo al profilo di “lavorare” in asse sul flusso.

Dal punto di vista strutturale non ci sono grossi problemi, i carichi in quella zona sono piccoli.


Pilotaggio e conclusioni

Con il modello modificato si vola virando con il direzionale in un pilotaggio 2 assi (che permetterà di manovrare come con gli alettoni o meglio).
Gli alettoni si useranno solo in "emergenza" e un po' in controcomando con una differenziazione magari inversa o split al contrario dove l'alettone interno si abbassa solo di 3-5 mm max nella fase termica.

La velocità di rollio riscontrata è maggiore di prima della modifica a parità di corse.

Il raggio di virata può essere più piccolo senza alchimie di pilotaggio.


In questo modo non si distrugge il profilo dell'ala quando si gira in termica e quando va dritto il profilo è sempre perfettamente in asse .

A questo punto avremo tutte le doti del solito modello (Pike, etc) se deve andare veloce e tutti i pregi del farfallone 2 assi quando ne ha bisogno.

Quando è lontano e non si vede, basta un po' di direzionale per farlo "girare lì" e lui provvederà al resto, anche in aria mossa, salendo in modo sicuramente più efficiente che con un pilotaggio 3 assi approssimativo fatto a 500 metri di distanza.

Tutte le altre doti del modello saranno inalterate.
 

Chi vuole ulteriori informazioni o dettagli vari puoi scrivermi, Claudio Vigada