Lietadlá Marcelovi Palajovi učarovali už v detskom veku, kedy s nadšením pozoroval svojho otca a starého otca, ako lietajú s modelmi aeroplánov. V štrnástich rokoch pri stavbe svojho prvého modelu pochopil, ako veľmi ho táto oblasť baví. „Keď bol model hotový, uvedomil som si, že by som si chcel postaviť model od základu. Sám si ho navrhnem, vypočítam, postavím, jednoducho všetko,“ vraví Marcel, druhák na Gymnáziu Ľudovíta Štúra vo Zvolene. S vlastnoručne skonštruovaným diaľkovo ovládaným modelom termického vetroňa to napokon dotiahol až na víťazstvo v celoštátnom kole Stredoškolskej odbornej činnosti (SOČ) 2017 v kategórii Matematika, fyzika.
Prečo práve vetroň? „Keď som bol menší, dostali sme s bratom autíčko na diaľkové ovládanie, ktoré vedelo ísť rýchlosťou takmer 50 km/h. Problémom bola veľmi malá výdrž akumulátorov, a preto som pri lietadle chcel, aby vedelo lietať dlhšie. Túto požiadavku spĺňajú vetrone a motorové vetrone. Druhá vec, ktorá sa mi na tomto spôsobe lietania páči je, že človek je nútený hľadať stúpavé prúdy, a nemôže to teda robiť úplne každý. Treba pri tom premýšľať a mať aj trošku talentu. Tí, ktorí lietajú s modelmi vetroňov, si robia srandu, že tí. ktorí s vetroňmi lietať nevedia, lietajú akrobaciu a makety.“
Vetroň alebo motorový vetroň má zväčša štíhly trup a veľké rozpätie krídel, ktoré mu umožňujú kĺzať sa po vzduchu – preto sa zaraďuje do skupiny klzákov. Platí, že s väčším modelom sa dá lietať do väčších výšok, teda lepšie využívať stúpavé prúdy. „Chcel som, aby bol môj model čo najväčší, lebo väčšie modely lietajú lepšie, a aj inak vyzerá, keď má niekto 1,5 m model, a keď niekto nesie takmer 4 m model. (smiech) Druhá požiadavka bola na čo najväčšiu skladnosť, aby som so sebou model mohol nosiť kam chcem, mohol ho dať do ruksaku a podobne. V každom prípade, model mal byť rekreačný, teda dostatočne robustný, aby sa s ním dalo robiť úplne všetko a nebál som sa ho trošku viac prevrátiť.“
Model vetroňa zvláda základnú akrobaciu, no nespráva sa ako akrobatické lietadlá. Ako vraví Marcel, nie je na to stavaný a nemá na to dostatočný výkon motora. „Model je poháňaný elektromotorom s maximálnym výkonom približne 600 W, ale beží na približne 400 – 500 W a má statický ťah okolo 2 kg. Výkon motora je taký, že model je schopný stúpať pod takmer 60° uhlom, avšak na poriadnu akrobaciu je to stále málo. Vrtuľa má rozmer 12 x 6 palcov, čo je približne 30,48 x 15,24 cm. Je sklopná, teda listy sú voľne uchytené, aby sa sklopili dozadu, keď motor nebeží, a keď sa motor rozbehne, odstredivou silou sa vyklopia.“
Model má ovládané 4 základné kanály a k tomu štrbinové klapky, umožňujúce zvýšenie odporu a vztlaku. Vďaka nim môže vetroň na pristátie viac klesať a lietať pomalšie. Každý servomotor je zapojený do samostatného kanálu, pričom kanály možno medzi sebou mixovať vďaka programovateľnej vysielačke.
Nad stavbou modelu začal Marcel uvažovať v novembri 2015. Vo februári 2016 laminoval trup a v septembri sa konal zálet modelu. Vetroň letel bez problémov na prvý pokus.
„Najskôr som si model samozrejme navrhol, čo však nie je také priamočiare, ako by sa mohlo zdať. Neexistuje totiž rovnica, program, tabuľka alebo niečo, z čoho vyjdú rozmery modelu. Je to skôr o tom, že človek niečo navrhne, potom to výpočtami overuje, či je to dobre alebo nie, a prípadne to navrhne inak. Preto som si najskôr stanovil technológie stavby častí modelu: trup je laminátový, laminovaný do negatívnej formy, ktorú som mal doma, a zvyšok modelu, krídlo a chvostové plochy, sú konštrukčné, teda z dreva. Keď som mal rozmery trupu, stanovil som si rozpätie modelu tak, aby som mohol s modelom lietať v súťažnej kategórii do 100 palcov. Následne som vypočítal pôdorys krídla a veľkosť chvostových plôch a mohol som začať stavať. Pri krídle bolo podstatné vypočítať veľkosti nosníkov, aby sa model nezlomil vo vzduchu, a pôdorys krídla, aby mal model dobré pádové vlastnosti. Začal som stavbou trupu, po nalaminovaní som obidve polovice trupu zlaminoval dokopy, a do trupu som vlepil všetky priečky a motorové lôžko. Potom som vyrobil chvostové plochy a začal so stavbou krídla. Najskôr som postavil centroplán a potom obidve uši.“
Model má rozpätie 254 cm, čo sa rovná rozmeru 100 palcov a váži menej ako 2 kg. Maximálnu rýchlosť Marcel nemeral, ale na jednom obdobnom, avšak výrazne pomalšom, mu vyšla približne 60km/h. Predpokladá, že maximálna rýchlosť tohto vetroňa by mohla byť približne 120km/h a možno aj viac. „Model pri rozbehnutí na takúto rýchlosť začne veľmi zaujímavo hučať, až pískať,“ dodáva. Zaujímavý je tiež cenový rozdiel medzi Marcelovým vetroňom a modelmi dostupnými na trhu. „Presnú hodnotu modelu som nezisťoval, keďže veľa materiálu som mal doma, ale mohla by sa vyšplhať do 500,00 €. Pre porovnanie, podobné modely, ktoré si človek môže kúpiť v obchode, sú tiež kusová ručná výroba a dajú sa kúpiť za približne 1 500,00 €.“
Hoci ide o amatérsku prácu mladého gymnazistu, počas konštrukcie modelu nenastali výraznejšie komplikácie. V prípade otázok sa Marcel spoľahol na rodinu. „Samozrejme, žiadna takáto stavba neprebieha úplne hladko, lebo je to prototyp. Jednotlivé kroky stavby som si vždy zvážil a poradil som sa s otcom, ktorý mi pri celej stavbe pomáhal. Problémy, že by sa niečo nedalo urobiť ako som to chcel, sa nevyskytli. Na modeli by som asi zmenil iba dve veci: štrbinové klapky, ktoré nefungujú úplne tak, ako som si predstavoval a ich výroba bola veľmi komplikovaná. Tieto klapky by som urobil normálne, jednoduché. Druhá vec je vodorovná chvostová plocha (výškovka, VCHP), ktorá je na modeli príliš veľká, kvôli čomu má model ťažisko príliš vzadu. Táto VCHP by sa dala zmenšiť o približne 5 cm. Výhodou tohto rozmeru VCHP je však to, že ak by som zväčšil rozpätie na približne 4 m, VCHP by mohla zostať taká istá.“
Súťaženie v lietaní s modelmi aeroplánov Marcela neláka tak, ako ho fascinuje ozajstné pilotovanie. „Zrejme nie profesionálne, ale rekreačne by som lietať chcel. Na malom, ultraľahkom lietadle som lietal, ale na vetroni ešte nie, hoci by som chcel. Oproti motorovému lietadlu je tam ticho – počuť iba vzduch okolo lietadla,“ hovorí lietadlový nadšenec, ktorému do skončenia gymnázia zostávajú ešte dva roky. Potom ho čaká vysokoškolské štúdium a je pochopiteľné, že okrem fyziky alebo informatiky, zvažuje i strojné inžinierstvo so zameraním na stavbu lietadiel.
Informácie a foto poskytol: Marcel Palaj
Spracovala: Katarína Sládečková pre redakciu Veda na dosah
Uverejnila: VČ