Jak to dát celé dohromady ?

()

 

  Velice èasto se mezi zaèínajícími (nìkdy i pokroèilými) lodními modeláøi èasto objevují dotazy typu: "...jaký do toho mám dát motor" nebo "jaké baterie použít" a pod. Vìtšinou si ale tazatelé neuvìdomují, že na tyto otázky nelze jednoznaènì odpovìdìt. Aby lodní model k Vaší radosti správnì plul, musí být dobøe sladìný jako celek.

   Budeme se zabývat lodními modely, které jsou pohánìné elektromotorem (jedním nebo více) a lodním šroubem (vrtulí). Pro jednoduchost si je rozdìlíme na dvì kategorie - rychlé èluny a normálnì plující.

Model plující v režimu výtlaèné plavby. model plující výtlaènou plavbou

Mezi rychlé èluny (kluzné)  mùžeme poèítat klasické závodní èluny nebo také modely sportovních jachet, rychlé øíèní èluny, torpédové èluny a pod. Ty normálnì plující (výtlaèné) jsou modely napø. remorkérù, nákladních lodí, bitevních lodí, osobních lodí a pod.

rychlý èlun plující v kluzu rychlý èlun plující v kluzu

   U rychlých èlunù budeme asi požadovat, aby plul co nejrychleji u normálnì plujících aby plul tou správnou - maketovou rychlostí, která bude co nejvíce pøipomínat skuteèný model. U obou typù pak si budeme chtít zajezdit co nejdéle, abychom po 5 minutách nemuseli z vody a nabíjet pohonné zdroje.

Lodní model je celek, jehož jednotlivé èásti musí být navzájem sladìny. Maketa lodi by mìla plout maketovou rychlostí. Zda rychlost plavby modelu odpovídá té maketové mùžete zjistit pomìrnì snadno. Na vodní ploše si vytyète desetimetrovou vzdálenost (bójky nebo znaèky na bøehu) a stopnìte si dobu za jakou ji vᚠmodel propluje. Pak porovnejte s tabulkou.
 
Tabulka èasù (sec.) na 10m
uzly/mìø. 1:200 1:100 1:87 1:72 1:50 1:25
40 6,9 4,9 4,5 4,1 3,4 2,4
35 7,9 5,6 5,2 4,7 3,9 2,8
30 9,2 6,5 6,0 5,5 4,6 3,2
28 9,8 6,9 6,5 5,9 5,0 3,5
25 11,0 7,8 7,3 6,6 5,5 3,9
22 12,5 8,8 8,2 7,5 6,3 4,4
20 13,8 9,7 9,1 8,3 6,9 4,9
18 15,3 10,8 10,0 9,2 7,6 5,4
15 18,3 13,0 12,1 11,0 9,2 6,5
12 23,0 16,2 15,1 13,8 11,5 8,1
10 27,5 19,4 18,1 16,5 13,8 9,7
8 34,4 24,3 22,7 20,6 17,2 12,2
5 55,0 38,9 36,6 33,0 27,5 19,4

Polomakety a nebo volné modely by ale také mìly napodobovat skuteènou pøedlohu. Bude asi vypadat hodnì zvláštnì, když na hladinì uvidíte nákladní èlun jedoucí tak rychle, že má snahu z výtlaèné plavby pøejít do kluzu. Model by se mìl na hladinì pohybovat co nejrealistiètìji. Chcete li jezdit rychle, postavte si kluzáka nebo motorovou jachtu a ne remorkér. Co tedy musíme dát do vzájemného souladu ?
  •  motor
  •  lodní šroub (vrtuli)
  •  baterie
  •  celková hmotnost modelu
Motory

   V dnešní dobì se mezi lodními modeláøi nejèastìji používají stejnosmìrné elektromotory, a u rychlých závodních èlunù se poslední dobou zaèínají prosazovat motory støídavé napø. øady EVO. Za jakýsi standart mezi stejnosmìrnými motory se považují motory znaèky SPEED od fy. která nabízí ucelenou øadu pro rùzné typy modelù. Podobnì jsou na tom napø. motory znaèky MIG, MABUCHI aj. Nejèastìji jejich napájecí napìtí bývá 6V, 7,2V a 12V. Jako vzor si vezmeme dobøe známé motory SPEED.
Stejnì dobøe nám mohou posloužit i webové kalkulátory motorù.
 

kolekce motorù øady SPEED z katalogu fi. Graupner

kolekce motorù øady SPEED z katalogu fi. Graupner
Baterie

   Znaèek a typù baterií je mnohem více než motorù a i jejich použití v lodních modelech je rùznorodé. Akumulátory typu NiCD nejsou pøíliš vhodné do rychlých závodních èlunù, ale velmi dobøe poslouží v maketách a polomaketách. Obzvláštì jejich pomìr cena/výkon je pøíznivý. Pro rychlé èluny je výhodnìjší použít typ NiMH nebo LiPol. Lépe snáší vysoký vybíjecí proud, který odebírá motor rychlého èlunu. Dá se øíci, že NiMH jsou universální a s jejich použitím neudìláte chybu. Jsou ale dražší než NiCD nebo gelové Pb. Vìtšímu rozšíøení baterií LiPol zatím brání jejich vysoká cena.
   Pro makety a polomakety lodí, které nedosahují vysokých rychlostí a kde je kladen dùraz na délku plavby a schopnost baterie zásobovat energií i další zaøízení v modelu (pumpy, svìtla, jeøáby atd.), mohou být výhodnìjší gelové Pb akumulátory. Jejich nevýhodou je ovšem vìtší hmotnost. Klasické olovìné akumulátory (autobaterie) se již
pøíliš nepoužívají, spíše vyjímeènì v opravdu velkých modelech lodí.
 
rùzné typy baterií rùzné typy baterií

Lodní šrouby pro rychlé èluny (kluzáky)

   Vìtšinou se používají dvoulisté s velkým stoupáním a štíhlým listem a nebo tzv. "X" šrouby. Šroub mùže být bìhem plavby zcela ponoøený (celý šroub je pod hladinou) a nebo poloponoøený (pod hladinou pracuje jen jedna polovina šroubu). Tyto poloponoøené šrouby se používají jen u nìkterých kategorií rychlých závodní èlunù. Zcela ponoøené šrouby poznáte tak, že jsou pod úrovní dna trupu a zrcadlo trupu pøesahuje pøes šroub. Poloponoøené šrouby jsou zpravidla v úrovni dna trupu za zrcadlem trupu.

poloponoøený lodní šroub pro závodní èlun
poloponoøený lodní šroub pro závodní èlun


Lodní šrouby pro makety a polomakety (výtlaèná plavba)

   Zde vycházíme z pøedlohy podle které model stavíme. Vhodný šroub vìtšinou snadno koupíme jak v kamenném obchodì, tak i na Internetu. Starší typy lodí mìly zpravidla 3 nebo 4 listý šroub. Modernìjší lodì používají více listé šrouby, tzv. vrtule. Ty se dají také sehnat ovšem není to žádná láce. Problém u maket tkví v tom, že každý skuteèný lodní šroub je originál. Pro model pak bychom mìli použít ten nejpodobnìjší, který lze zakoupit nebo si jej radìji vyrobit sami (1, 2, 3, 4).
 
tøílistý lodní šroub pro maketu váleèné lodì
tøílistý lodní šroub pro maketu váleèné lodì

Jak urèit správný šroub ?

   Pokud stavíme model ze stavebnice, držte se pokyny od výrobce a dodržíme pøedepsaný lodní šroub, pøípadnì koupíme šroub stejného prùmìru s vìtším stoupáním a ještì jeden se stejným stoupáním, ale trochu vìtší prùmìr. U levnìjších stavebnic totiž firma vìtšinou dodá to co zrovna je k mání a trochu to vyhovuje. Šroub v takovém pøípadì nemusí být zrovna ideální a vyplatí se experimentovat. Teprve u špièkové a taky poøádnì drahé stavebnice mùžete mít jakou takous jistotu, že výbìru šroubu výrobce vìnoval nìjakou vìtší pozornost. Pøi vlastní konstrukci modelu si mùžeme pomoci tak, že si tøeba najdeme podobný model na Internetu a zjistíme jaké šrouby jsou použity, pøípadnì si lodní šroub budeme muset sami spoèítat.
   Lodní šroub sám o sobì je opravdová vodní alchymie. I u skuteèných lodí nejsou vyjímeèné pøípady, kdy loï musela na výmìnu lodního šroubu, protože ten prvotnì navržený a udìlaný nepracoval správnì. U lodí, které plují výtlaèným zpùsobem plavby se to nestává èasto. U rychlých èlunù (kluzákù) se ovšem lodní šrouby mìní velmi èasto a ten správný se urèuje èasto metodou "pokus-omyl".
   Nìkteøí modeláøi - maketáøi to øeší tak, že udìlají maketový šroub z mosazného plechu a pak zkouší mìnit stoupání a prohnutí lopatek. Dopøedu to jezdí skoro pokaždé, ale èasto bývá problém s couváním. Šroub se testuje pøi konstantní rychlosti.

Jak to celé dát dohromady ?

   Konfiguraèní tabulky ukazují možné varianty.
Ještì jednou zdùrazòuji, že se jedná o orientaèní hodnoty ! Není zde zohlednìna hmotnost modelu. To by byla tabulka pøíliš složitá. Jak ale hmotnost zohlednit ? Je to vìc citu stavitele, lze však øíci, že èím má model vìtší hmotnost, tím použijeme silnìjší motor nebo více stejných motorù.
   Pøi výbìru lodního šroubu obecnì platí, že èím vìtší prùmìr a více listù, tím volíme nižší otáèky motoru (zaøadíme pøevody) a naopak. Každý šroub je optimalizován pro urèitý poèet otáèek. Pokud je zaèneme pøekraèovat, zaène docházet k nežádoucím jevùm, které snižují úèinnost šroubu. Dochází tak k paradoxnímu úkazu, kdy zvýšíme otáèky motoru na maximum, ale rychlost modelu náhle poklesne. Když otáèky snížíme, rychlost modelu opìt náhle vzroste. Tomuto jevu se øíká "kavitace" nebo srozumitelnìji že si listy šroubu navzájem berou vodu. Za listem šroub vzniká víøení, které má za následek "zøedìní" prostøedí ve kterém se šroub otáèí, a listy tak nemohou zabírat naplno. Voda se za listem prostì nestaèí "zavøít" a následující list prolítne naprázdno. Dalším jevem mùže být pøisávání vzduchu ke šroubu, kdy šroub vodu odsouvá tak mohutnì, že za ním vzniká podtlak. Voda nestaèí prázdný prostor zcela vyplnit a pøisaje se vzduch. To se dìje hlavnì u modelù se šroubem tìsnì pod hladinou.
   Praktický pøíklad. Motor SPEED 300 má pøibližnì 29.000 otáèek za minutu. Když jej dáte do modelu a napøímo jej pøipojíte na tøí nebo ètyølistý lodní šroub, bude vám pøi vyšších otáèkách pìknì víøit vodu, ale model moc nepopluje. Když bude mít šroub navíc ještì nepøimìøenì vìtší prùmìr, tak motor za chvilku spálíte. Šroub je tzv. "tìžký".
 
Ilustraèní foto

Odhad jízdní doby modelu

   Je to velmi ošemetná záležitost. Každý lodní modeláø vám øekne nìco jiného. Faktorù, které vstupují do hry o èas je pøíliš mnoho, než aby se daly jednoduše zobecnit. O bateriích lze napsat, že èím mají vìtší kapacitu (Ah) tím déle budeme jezdit. Vìtší poèet èlánkù zase zajišuje vyšší rychlost. Jestliže napø. použijete do tak notoricky známého modelu jako je Artur, motor SPEED 300 s pøevodem 1:3 a akumulátory NiMH 1500mAh (6 èlánkù) a tøílistým šroubem, mùžete pøedpokládat, že si zajezdíte cca 30-40 minut.
Bude samozøejmì ještì také hodnì záležet na použitém lodním šroubu a režimu plavby (osvìtlení, radar a jiné prvky). Když ale model zatížíte malým gelovým Pb akumulátorem 6V 3Ah mùžete být schopni jezdit hodinu - hodinu a pùl až dvì. Polomaketa s jedním tøílistým šroubem, délka modelu cca 70 cm, hmotnost 2kg, motor SPEED 400 pøipojený napøímo a napájený gelovým akumulátorem 6V/4,5Ah ,vydrží jezdit dvì až tøi hodiny. Samozøejmì že ne na plný výkon. U rychlých èlunù (závodních kluzákù) je odhad ještì problematiètìjší, ale poèítejte s tím, že pøes deset minut nepøetržité jízdy na plný výkon se budete dostávat tìžko. Na závodech tìchto èlunù je u nìkterých kategorií bìžné, že se vymìòují baterie po ujetí nìkolika kol. Nìco jako když automobilové F1 tankují bìhem závodu.

Èasté nežádoucí jevy pøi plavbì a jejich možné pøíèiny
 
Nìkolik modelových situací pro modely s ponoøeným šroubem, kdy model nepluje podle našich pøedstav a jejich pravdìpodobné pøíèiny.
 
motor pracuje na plný výkon, nehøeje se a model pøesto pluje pomalu
- pøíliš malý prùmìr a nebo nízké stoupání lodního šroubu
- pøisávání vzduchu do prostoru šroubu
motor pracuje na plný výkon, pøehøívá se a model pluje pomalu
- slabý motor
- pøíliš velký prùmìr šroubu a nebo pøíliš velké stoupání
pøi zvyšování otáèek motoru náhle poklesne rychlost
- nevhodný typ lodního šroubu (kavitace)
- zbyteènì vysoký poèet otáèek na šroubu
pøi rychlém prùjezdu zatáèky zaène voda za šroubem "vaøit" a model zpomalí
- nevhodný typ lodního šroubu (pøisávání vzduchu)


Poøád z toho nejste moudøí ?
 
Než propadnete zoufalství a beznadìji zkuste ještì následující postup.
  • ujasnìte si jakým typem plavby popluje vᚠmodel - výtlaèná nebo kluzná plavba
  • podle typu plavby a pøedpokládané rychlosti modelu zvolte vhodný šroub
  • od vlastností šroubu a hmotnosti modelu odvoïte vhodný motor a pøípadné pøevody
  • podle motoru a dalších aktivních prvkù odvodíte vhodný typ akumulátoru
Pro snadnìjší výbìr jednotlivých komponent vám mohou pomoci tyto orientaèní konfiguraèní tabulky. Baterie jsou uvažovány šesti až sedmi èlánkové. Gelové a olovìné akumulátory jsou nevhodné do menších modelù pro svoji vyšší hmotnost.

+ = vhodný - = nevhodný
Makety a polomakety (jeden šroub)
délka modelu v cm 50 60 70 80 100
motor SPEED 6V a 7,2V 280*/300 300*/400 400 400/550*/600* 600/700*/720*
baterie NiCD + + + + +
baterie NiMH + + + + +
baterie LiPol + + + + +
baterie gel (6V) - + + + +
* s pøevodem 1:2 až 1:4
 

Makety a polomakety (dva a více šroubù s jedním motorem)

délka modelu v cm 50 60 70 80 100
motor SPEED 6V a 7,2V 300*/400* 300*/400* 550* 600* 600*/700*
baterie NiCD + + + + +
baterie NiMH + + + + +
baterie LiPol + + + + +
baterie gel (6V) - - + + +
* s pøevodem 1:2 až 1:4

Makety a polomakety (dva a více šroubù s více motory)
délka modelu v cm 50 60 70 80 100
motor SPEED 6V a 7,2V 280 300* 300/400* 400/500* 500/600*
baterie NiCD + + + + +
baterie NiMH + + + + -
baterie LiPol + + + - -
baterie gel (6V) - - + + +
* s pøevodem 1:2 až 1:4

Rychlé èluny (jeden šroub)
délka modelu v cm 50 60 70 80 100
motor SPEED 7,2V 400 400/600 400/600 650/720 720/900
baterie NiCD (7-9 èlánkù) + + + + +
baterie NiMH (7-9 èlánkù) + + - - -
baterie LiPol + - - - -
baterie gel (6V) - - - - -
* s pøevodem 1:2 až 1:4
 
Pokud chcete pøeci jen konkrétní pøíklady podívejte se tøeba na tento odkaz:
Najdete zde konkrétní øešení u nìkolika druhù lodí.
 

Související èlánky

Jak to celé dát dohromady - podruhé

 

 
 
Použité literatura a odkazy
 
Modely lodí RC plovoucí makety - Jiøí Syrovátko - Computer Press a.s. - 2004
Modelbau - katalog výrobkù Firmy Graupner pro rok 2003
 

Podìkování


Dìkuji Ivanovi, Antemu  za pøipomínky a korekce textu.

Keba