Modellezés

Eredeti megjelent:

Magyar Repülés

1948.2. szám 30. old.

Új utak a repülőmodell-motortechnikában

A CO₂ (szénsavas) motorok.

Nincs is egy éve, hogy a külföldi repülőmodellező szaklapokban egy titokzatos, új motorfajtát fedeztünk fel. A hirdetésekben feltűnő volt a motor kis méretei mellett a viszonylagosan nagy motorteljesítmény és a magas fordulatszám. A motor minden gyújtóberendezés nélkül működött és a szövegből megállapítottuk, hogy a kis motor üzemanyaga cseppfolyós szénsav.

A CO₂ motorok őse.

A modellezés őskorában a repüléssel foglalkozó ifjú álmát a légmotor alkotta, ugyanúgy, mint ahogy a mai modellező vágya a modellbenzinmotor. A légmotor többhengeres, forgó tengelye révén vezérelt kis motor volt és meghajtását egy hosszúkás tartályban összesűrített levegő képezte; ez a hosszúkás tartály volt egyben a modell törzse is. A tartályban 5-10 atmoszférára lehetett a közismert pumpa segítségével a levegőt sűríteni. Ennél magasabb nyomás elérése nem sikerült a tartály elégtelen szilárdsága miatt, de a közönséges pumpa sem tette lehetővé nagyobb sűrítés alkalmazását. Így is előfordult, hogy a légmotoros modellező nagy fáradsággal készített tartályát buzgalmában szétrepedésig pumpálta.

A légmotor fordulatszáma és teljesítménye nagymértékben függ az alkalmazott nyomástól, kézenfekvő lett volna tehát a nyomást növelni, minél kisebb helyen minél több hajtóanyagot-jelen esetben levegőt- összenyomni. Nagyobb nyomások azonban szilárdabb tartályt igényelnek s minthogy ez egyben jelentős súlynövekedést is hozott volna, az akkori motorszerkesztők belátták, hogy a nyomásnövelés ilyen formája nem járható út számukra. Inkább megmaradtak a könnyű, kisnyomású levegőtartály mellett.

A gázok tulajdonságai.

A fizikából ismert tény, hogy a légnemű testek kellő hőmérséklet és nyomás mellett cseppfolyósíthatók. Ez gyakorlatilag azt jelenti, hogy normális hőmérsékletű, 1 légkör nyomáson lévő nagy gáztérfogat cseppfolyósítva egészen elképesztő kis térfogatra zsúfolható össze.

A kellő helykihasználás szempontjából tehát motorunkat sűrített, cseppfolyósított gázzal kellene működtetni, így a modell sok üzemanyagot vihet magával és sűrített gázmotorja sokáig dolgozhat. A levegő azonban nem használható erre a célra, mert a cseppfolyósítása csak igen alacsony hőmérsékleten -141°Clsiusnál és 40 atm. nyomás mellett lehetséges. Kritikus hőmérsékletnek a gázok azon hőmérsékletét értjük, amely felett cseppfolyós halmazállapotot már semmiféle nyomás alkalmazásával sem vehet fel. Bár a levegő cseppfolyósítása megoldott feladat, gyakorlatilag, modellmotorok nyomással történő hajtására alkalmatlan, így érthető, hogy a légmotorok nem voltak tökéletesíthetők és alkalmazásuknak befellegzett.

A légmotorral való foglalkozás azonban nem volt felesleges, sőt teljesen új utat nyitott a modellmotorok fejlődésének. Amit nem lehetett megvalósítani sűrített levegővel, az kedvező tulajdonságai miatt tökéletesen sikerült szénsavval. A szénsav (CO₂) kritikus hőmérséklete +32C° és ezen hőmérséklet 72 atm nyomás mellett folyékonnyá válik. A nagy nyomásra tartályt szerkeszteni nem volt könnyű feladat, de préselt, nagyszilárdságú acélból sikerült.

A cseppfolyós szénsav tartálya.

A gyakorlati életben, az iparról nem is beszélve, a sűrített szénsav több helyen nyer alkalmazást. A tűzoltókészülékek palackja, valamint szódavíz gyártására szolgáló autosyphon mind cseppfolyós szénsavval működik. Az autosyphon készülék szénsavtartálya, u.n. patronja üresen 2.7 dkg súlyú és 8 gramm cseppfolyós szénsav fér bele, ez igen alkalmas CO₂ motor hajtására. A külföldi motorszerkesztők is úgy szerkesztették motorjaikat, hogy hajtásukat egy autosyphon-patron biztosítsa.

A CO₂ motor működése.

A szárnyas csavarral a 19.sz. patron hézagmentesen szorítható helyére. Némelyik típusnál a patron a motortól függetlenül a modell törzsében helyezhető el és a motorral egy cső segítségével közlekedik. A patron alumíniumdugóját egy kis csavaros tűvel lehet belyukasztani. A nyomás a tartályból a furaton keresztül áramlik és már csak egyedül a hengerfejben elhelyezett 10. golyószelep áll útjában. A nyomás a golyót fészkébe szorítja és így a gáz útja el van zárva.

Ha azonban átfordítjuk a motor légcsavarát, a dugattyú közvetlenül a felső holtpont elérése előtt felemeli a golyót és a gáznak utat enged. A légcsavar lendülete átviszi a tengelyt a holtponton és tovább már a nagynyomású gáz löki lefelé a dugattyút. A golyót a fölötte elhelyezett rugó, de a gáznyomás is fészkébe nyomja, a szénsav útja ismét lezáródik. A dugattyú fölé jutott gáz azonban ki akar terjedni és tovább nyomja a dugattyút lefelé. Alsó holtpontja előtt a dugattyú szabaddá teszi a kipufogónyílást és a munkát végzett, de még mindig tekintélyes nyomású gáz a szabadba áramlik. A továbbiakban a légcsavar lendítő ereje forgatja a tengelyt és a dugattyú összenyomja a fölötte maradt gázt. A szelep kinyitása után a szénsav a dugattyú fölé áramlik, így a gáz nem alacsony nyomású, hanem sűrített térbe jut. A motor működési ideje 1 perc körül mozog. Ez aránylag rövidnek tűnik fel, de gyakorlott modellezők tudják, hogy ennyi motorjárattal a modell tekintélyes magasságot ér el és további termikus repülése könnyen lehetséges.

A mai modern mechanikus motoros modellek olyan gyorsan emelkednek, hogy néhány perc leforgása alatt eltűnnének, ezért már eddig is modellversenyeken a motor működési ideje 40 másodpercben volt korlátozva, ezt az 1948. évben már 30 másodpercre kellett leszállítani. Ezek figyelembe vételével a CO₂ motorok rövid működése semmiféle hátrányt sem jelent.

Az ábrából könnyen megérthető, hogy a motor magától nem tud elindulni, de az elrendezés következtében a „szó szoros értelmében” egy rántásra „begyullad”.

A kis motor a könnyű súly, kis helyszükséglet és nagy teljesítmény, valamint a szénsavas patronok olcsósága miatt különösen alkalmasnak látszik repülőmodellek meghajtására. Hazánkban még eddig nem történtek ugyan ilyen kísérletek, a külföldi eredmények és az elmélet azonban azt mutatják, hogy a CO₂ motorokkal érdemes lenne foglalkozni. A CO₂ motorok használhatóságát és elterjedését mindenesetre a közeljövő fogja eldönteni.

(Az archiváló megjegyzése: Krassó Tamás tájékoztatott, hogy a cikket Benedek György írta, de bizonyos okokból a neve nem jelenhetett meg az újságban. Ez úton is köszönöm a hasznos, kiegészítő információt.)

_{♣ Archiválta SRY 2006 január 15. ♣ CANON LiDE system ♣ Microsoft Word ♣ SRY MODELL 2005}