Siiven muotoja, syitä niihin ja niiden nimiä

Lennokin siivissä on kulmia, pyöristyksiä yms. muotoja, mutta miksi? Tämän artikkelin on tarkotus käydä läpi näistä muodoista yleisimmät, paneutumatta kuitenkaan aerodynamiikkaan sen tarkemmin. Eli perusteet on taas kyseessä ja ne jotka haluavat perehtyä aerodynamiikkaan tarkemmin, löytänevät sitä tietoa netistä kyllä.

V-siipi

Ensimmäisen lennokin kannalta tärkein siiven muoto on ns. V-siipi. Eli siipi on edestä katsottuna hyvin loivan V-kirjaimen muotoinen. Tämä V-muoto on siivessä siksi, että se oikaisee lennokin itsestään kun löysäät otteen ohjainsauvoista. Oikaisuliike tietenkin vaatii aikaa ja korkeutta, eli ei kannata lennättää 3m korkeudessa ja olla siinä uskossa että oikiaa se jos karkaa käsistä. Mutta juuri tämän oikaisevan vaikutuksen takia se löytyy ensimmäiseksi lennokiksi soveltuvista kapineista.

Tätä siiven taitoskohtaa sanotaan niksaukseksi (niksaus) ja vapaasti lentävien(ei ohjata radiolla) liidokkien siivissä niitä on useimmiten 2kpl eikä kolmekaan ole vielä mikään ihme. Alatasoisessa koneessa pitää olla suurempi V-kulma kuin ylätasoisessa, jotta saadaan sama oikaiseva vaikutus. Liidokeissa 2 tai 3 niksausta helpottaa hinaamista.

1, 2 ja 3 niksauksen V-kulmasiipiä edestä katsottuna

Erilaisia V-siipiä

V-kulmaiselta siiveltä löytyy myös haittapuolia, joiden takia sitä ei voida käyttää kaikissa lennokeissa.

 

  • Pyrkii luisumaan kallistuksen suuntaan.
  • Vie siivekkeiden tehon, joten siivekkeellinen siipi on suora.
  • On ”kiikkerä” eli lennokki heiluu sivusuunnassa reilusti joka vaikuttaa lennon ulkonäköön.
  • Suurentaa vajoamisnopeutta. Mitä syvempi V-kulma, sitä nopeammin vajoaa.
  • Selkälento ei onnistu.

Suora siipi

Kun lennättäminen hallitaan hiukan paremmin, voidaan siirtyä suoraan siipee joka on varustettu siivekkeillä. Siivekkeet mahdollistavat lennokin kallistamisen ja se on perusta erilaisille taitolentoliikkeille. Suora siipi ei oikaise lennokkia jos irroittaa otteensa ohjainsauvoista, vaan se pitää oikaista siivekkeillä tehtävällä ohjausliikkeellä.

Suora siipi edestä katsottuna

Suora siipi edestäpäin katsottuna

Indusoitu vastus

Indusoitu vastus eli ilmavirran pyörteet ovat asia joka kannattaa ottaa huomioon. Sen osuus lennokin kokonais ilmanvastuksesta voi olla jopa 25-30% luokkaa. Indusoitua vastusta voidaan vähentää monilla siiven ja siivenkärjen muotoiluilla. Niin sanottu tylppä siiven kärki, eli kärki joka päättyy siipikaareen ilman mitään muotoiluja on huonoin vaihtoehto.

Siiven kärjen muotoiluja joilla voidaan vähentää indusoitua vastusta

Indusoivaa vastusta vähentäviä muotoja

Siiven muotoja ylhäältä katsottuna

Lennokkiaiheiset keskustelut vilisevät erilaisia siiven muotoa kuvaavia nimityksiä. Yritän selventää näistä tavallisimpia muotoja kuvien kera.

Tasaleveä siipi on kuten nimikin sanoo, ylhäältä katsottuna tyvestä kärkeen tasaleveä.

  • Helppo ja nopea rakentaa, koska kaikki siipikaaret ovat samanlaisia.
  • Helppo leikata foamista kuumalangalla.
  • Aiheuttaa suurta ilmavirran pyörteilyä siiven kärjessä. (indusoitu vastus)

Tasaleveä siipi

Tasaleveä siipi

Elliptinen siipi on siipimalli joka aiheuttaa vastusta ja pyörteilyä huomattavasti vähemmän kuin tasaleveä siipi. On käytössä esim. monessa 2 mailmansodan aikaisessa hävittäjässä. Spitfire taitaa olla niistä yksi tunnetuimpia.

  • Työläs ja hidas rakentaa, koska kaikki siipikaaret ovat erilaisia.
  • Leikkaaminen foamista kuumalangalla erittäin hankalaa.

Elliptinen siipi

Elliptinen siipi

Perusohje elliptisen siiven rakentamisessa on jakaa siiven puolikas 10 yhtäsuureen osaan ja tehdä siipikaarista alla olevan kuvan kokoisia. Koot siis prosentteina tyvikaaren koosta.

 

Elliptisen siiven perusohje

Elliptisen siiven perusohje

Trapetsinen siipi on tyvestä kärkeen päin tasaisesti kapeneva siipimalli, jota käytetään todella paljon.

  • Helppo ja nopea rakentaa, koska siipikaaret voidaan tehdä nipussa tyvi ja kärkikaaren välissä.
  • Melkein yhtä helppo leikata foamista kuumalangalla kuin tasaleveä siipi.
  • Aerodynaamisesti tehokkain on eteenpäin vino malli.

Trapetsinen siipi

Trapetsinen siipi

 

Deltasiipi on varsinkin nykyaikaisissa nopeissa hävittäjäkoneissa paljon käytetty. Lennokeissa sitä käytetään eniten ns. lentävissä siivissä (esim. Zagi) eli lennokeissa joissa ei ole runkoa ollenkaan. Myös hävittäjien mallilennokeissa käytetään esikuvan mukaista deltasiipeä. Voimanlähteenä puhallinmoottori tai oikea suihkumoottori.

  • Työläs rakentaa siipikaarista.
  • Alkuun hankala leikata foamista kuumalangalla, mutta kun niksit oppii syntyy siipiä helposti ja nopeasti. Vaatii kyllä useimmiten 2 leikkaajaa.

Pari deltasiiven perusmallia

Deltasiiven perusmalli

Haritus

Haritus on kummajainen johon vasta-alkajakin törmää hyvin äkkiä. Joka paikassa sanotaan että siipien tulee olla täysin suorat, jotta se saadaan lentämään suoraan. No haritus on hallittua ”kieroutta” joka helpottaa lennättäjän elämää kummasti. Kyse on siitä että siiven jättöreuna(takareuna) on siiven kärjessä muutaman asteen ylempänä kuin siiven tyvessä. Eli siiven tyven ja kärjen kohtauskulma on erilainen. Tämä aikaansaa sen että siiven tyvi sakkaa ennen siiven kärkeä, jolloin sakkauksesta tulee suora ja helposti hallittava.

Jos siiven kärki sakkaa ennen tyveä(kärkisakkaus) on siitä yleensä seurauksena tonttaus ennenkuin lennättäjä kerkeää tehdä mitään. Eipä sillä että jotain voisi tehdäkkään, kun tyypillinen tilanne on nousun jälkeinen kaarto josta lennokki vain ”valuu” maahan.

Kuva harituksesta

Harituskulma

Kuvassa on tyven ja siiven kärjen välistä kulmaa liioiteltu selvyyden vuoksi.

 

Jos haluat antaa palautetta tai ottaa yhteyttä muiden näkemättä, onnistuu se palautelomakkeella
http://www.rantarosvo.org/sivut/Sahkopostipalaute.html