RM Pola

[PetrP]

Ladění pohonu V.

Odborná debata s kolegy mě podnítila k dalšímu zkoumaní problematiky lodních šroubů a jelikož jsem se pro všeobecné zaneprázdnění dosud nedostal na plánovanou výměnu motorů, podnikl jsem v mezidobí alespoň pár nenáročných experimentů s měněním parametrů lodních šroubů. Ty, které zkouším, si totiž toto označení plně nezasluhují (zjednodušené provedení). Zkusil jsem si s nimi více pohrát a pokusit se jejich listům dodat správně překroucený tvar, ale příliš se nedařilo a výsledek nebyl na pohled moc uspokojivý. Náhražky šroubů zhotovené zjednodušeným způsobem prostě nejsou pro takový účel vhodné a pro uspokojivý výsledek by chtělo jít na věc sofistikovaněji.

Poladěné „šrouby“ jsem otestoval při jízdě a ani mě nepřekvapilo, že dosažená rychlost ve srovnání s dosud nejlepšími výkony mírně poklesla. Listy jsem tedy srovnal opět do placky a rychlost zůstala nachlup stejná. Potom jsem přikročil ke zběžnému prozkoumání vlivu stoupání, či přesněji řečeno úhlu sklonu listů vůči hřídeli. Všechny popsané testy jsem provedl naráz při jedné návštěvě u vody, změny tvaru a sklonu listů jsem prováděl operativně na břehu. Tedy nebylo možné dosáhnout přesněji definovaných parametrů šroubů, vše pouze odhadem od oka. Nicméně pro hrubou orientaci to postačilo. Nejprve jsem zkusil lopatky nastavit do extrémního sklonu (znatelně přes 45°). Loďka stále plula relativně svižně, ale její rychlost významněji poklesla. Poté jsem listy naopak nakroutil do mnohem mírnějšího sklonu (jasně pod 45°) a rychlost zůstala na podobě snížené úrovni. Nakonec jsem se pokusil reprodukovat dříve použitý sklon 45° a rychlost opět vzrostla. Nicméně se mi ji nepodařilo vrátit na maximální úroveň (zřejmě vliv nepřesností nastavení případně poklesu napětí na baterce).

Závěry zkoušek tedy podporují mou stávající hypotézu, že maličké lodní šrouby mají přirozeně mizernou účinnost a kvalita provedení na jejich výkon nemá příliš vliv. Jako rozhodující parametry se jeví otáčky a sklon listů. Nicméně mi přesto nedává spát otázka, jestli by nebylo možné s kvalitním šroubem rychlost ještě o něco zvýšit. Se zodpovězením to však bude složitější, jelikož výroba solidního lodního šroubu s dodržením všech teoretických zásad je pro mě nesnadná. Jednak obecně a zde navíc speciálně kvůli miniaturním rozměrům. Co by mohlo být perspektivní zkušební metodikou, jednoduše vyrobit šrouby různých parametrů na 3D tiskárně. Ovšem touto technologií nevládnu, ani nemám ambice se jí zabývat. Zatím tedy nechávám další výzkum lodních šroubů otevřený do budoucna.

Sezóna mezitím pokročila a do jejího závěru mám ještě v úmyslu stihnout naplánované zkoušení a porovnávání dalších typů elektromotorů. Než model uložím na zimu, chci mít s jeho pohonem definitivně jasno, dál už nic neřešit a zahájit výstavbu nových lodiček. Což ovšem neznamená konec jakéhokoli testování, otázka vhodného pohonu lodních modelů zřejmě zůstane permanentně živá.

[PetrP]

Ladění pohonu VI.

Po delší prodlevě jsem konečně přistoupil k dávno plánovanému testování motorových alternativ. Nejprve jsem vyzkoušel z praktického hlediska nejpříznivější možnost, tedy náhradu původních motorů jinou variantou stejného typu. Elektromotorků řady 2025 totiž existuje spousta, masově se používají v hračkách a snad i dalších zařízeních. V domácích zásobách mám takových elektromotorů více, několik jsem již úspěšně použil v dříve postavených lodičkách. Ovšem to byl vždy jednošroubý pohon, zatímco nyní bych potřeboval dva motory identických vlastností. Kromě toho bych namísto jednorázového řešení preferoval vytipování určitého osvědčeného druhu elektromotoru pro případy budoucích aplikací. Raději jsem se tedy zaměřil na komerčně dostupný materiál (modelářské a elektro prodejny).

Přirozenou volbou by bylo nahradit původní motory MIG 2025B 6V jejich rychlejší variantou MIG 2025A 3V. Jenže v prodejnách, co mám po ruce, je nevedou a řešit zásilku by bylo nevýhodné, tak jsem se napřed zaměřil na neznačkové alternativy v elektroprodejnách, konkrétně https://www.pselectronic.cz/k5130-0036- ... motor.html Motorky jsou vzhledově identické s původními (až na barvu plastového zadního čela a chybějící ložisko v plastu) a o několik gramů lehčí. Výrazněji se odlišují parametry (proud, otáčky), přičemž se jeví obdobně jako zmíněné 3V MIGy. Záměna motorů v modelu tak byla naprosto bezproblémová. Z důvodu výrazně vyšších otáček jsem vrátil na svá místa původní šrouby (s nižším stoupáním) a očekával, že pohon bude i tak příliš přemotorovaný. Tedy bude třeba elektronické omezení výkonu, což by však současně mělo vhodně snížit proudový odběr na příznivější hodnotu. Výsledky praktických zkoušek mě však poněkud zaskočily.

Při testovací plavbě bylo historicky poprvé dosaženo požadované rychlosti modelu. Ovšem na maximální výkon bez omezení. Což nebylo zcela v souladu s očekáváním, nicméně nesporný úspěch. Bohužel se však jednalo o jediné pozitivum a doslova Pyrrhovo vítězství. Naměřené proudové odběry totiž působily děsivě. Již proud naprázdno nebyl zrovna nízký (jeden motor cca 0,4 A), po zabudování do modelu se odběr dvojice motorů vyšplhal na cca 1,5 A a ve vodě dosáhl cca 2,2 A. Což je z mého pohledu jen těžko akceptovatelné. To by lodička moc dlouho plout nevydržela a baterie by se nadměrně přetěžovaly. To však ještě nebylo vše. Kromě toho se ukázalo, že dané motory relativně dost ruší (pulzování otáček či úplné výpadky chodu motorů). Závěr byl tedy jednoznačný, dotyčný typ elektromotorů je pro daný účel nevhodný a do budoucna zcela neperspektivní.

Otázka, jak by si vedly výše zmíněné rychlé MIGy. Doufám, že by mohly být zpracované kvalitněji, než nějaké noname motory a alespoň by nemusely působit rušení. Ovšem pokud jde o proudový odběr, obávám se, že by vyšly nastejno. Jedna varianta alternativního pohonu se tedy ukázala jako slepá cesta. Nicméně není třeba propadat pesimismu, ke zkouškám je již připraveno několik dalších typů malých elektromotorků.

[shark]

Co zkusit něco z tohohle? http://www.pojezdy.eu/view.php?cisloclanku=2010020008

[PetrP]

Motorky v odkazu působí zajímavě, dle popisu zřejmě dost kvalitní. Bohužel kvalitě odpovídá také cena, srovnatelná s mnohem většími a výkonnějšími modelářskými motory. Ono sice jistě není dobré šetřit za každou cenu (viz. moje poslední negativní zkušenost s extra lacinými motorky), ale opačný extrém také není to pravé. Z technického hlediska tam vidím zradu, že ty vláčkové motory jsou na 12V, zatímco já bych potřeboval zachovat napájecí napětí 4V. Potom i otáčky budou cca třetinové a to by bylo podle všeho málo (srovnatelné s těmi pomalejšími MIGy, které se snažím vhodně nahradit). Ale určitě dík za rozšíření obzorů. Tím že se modelovou železnicí vůbec nezabývám, tak mi zcela uniká příslušná technologie, přičemž by se třeba někdy něco z daného sortimentu mohlo přeci jen hodit.

[shark]

No, cena slušná, to jo. Vláčky taky nedělám, ale u tohoto prodejce jsem kupoval pár věcí využitelných v letecké modelařině a jinde obtížně sehnatelných. Pro lodě by se tam taky něco našlo...

[PetrP]

Jasně, vše se někdy může hodit, pro jistotu jsem si odkaz uložil.

[PetrP]

Ladění pohonu VII.

Jako druhý v pořadí jsem vyzkoušel dosud neznámý typ zploštělých elektromotorů z GME, konkrétně variantu na 6 V https://www.gme.cz/elektromotor-tgp02s- ... 0-1-220-3v Jedná se o relativní novinku v nabídce dotyčného velkoobchodu s elektronikou, svými parametry blízkou motorkům řady 2025. Těm odpovídají svými vnějšími rozměry a jejich hmotnost je pouze o několik gramů vyšší. Hlavním rozdílem je plechové zadní čelo namísto plastového, díky čemuž působí seriózněji a kvalitněji. Jediné, co se mi na nich nezamlouvá, je příliš krátká hřídel. Ve srovnání s mou původní volbou (MIG 2025B 6V) vykazují při stejném napětí cca jedenapůlkrát vyšší otáčky, což dávalo naději na dosažení vytoužené rychlosti.

Nejprve jsem motory otestoval s původními šrouby (nižší stoupání). Loďka plula hezky svižně, ovšem celkem dle očekávání byla dosažená rychlost pouze submaximální. Podobně jako v případě letních testů do maketového maxima chybělo několik „uzlů“. Teprve po výměně šroubů za testovací (velké stoupání) se začaly dít věci. Z modelu se rázem stal plnokrevník a lodička již po mírném přidání plynu svižně akcelerovala a pohybovala se s lehkostí a hbitostí sportovního auta. Na plný plyn dravě rozrážela vodu a výrazně čeřila hladinu. Zjištěná rychlost tentokrát byla poněkud přehnaná, o několik „uzlů“ vyšší než požadovaná. Při zpětném chodu na plný výkon se dokonce voda přelila přes palubu. Přitom pohon zůstal i na nejvyšších otáčkách relativně tichý a zcela uspokojivé tentokrát byly i hodnoty proudového odběru (cca 0,4 A pro původní a cca 0,6 A pro testovací šrouby). Prostě vytoužený ideál.

Kromě toho jsem ještě provedl třetí test s další sadou pokusných šroubů. Tentokrát s malým průměrem (10 mm) a nižším stoupáním (sklon listů cca 30°). Účelem bylo získat poznatky užitečné pro jiné podobné modely (potenciální budoucí stavby křižníků), poháněné namísto dvou větších čtyřmi malými šrouby (viz. San Francisco). Dle předpokladů rychlost modelu s takovými pidi šrouby výrazně poklesla a dosáhla pouze cca poloviny maxima (podobný projev, jako při úplně prvním plavebním testu s původní konfigurací pohonu). Potvrdilo se tedy, že rychlé lodě s tak malými šrouby budou vyžadovat hodně vysoké otáčky pohonných mini elektromotorků.

Uvedené elektromotory se tedy v testech osvědčily a ukázaly se být vážným kandidátem na definitivní řešení pohonu. Nicméně pár drobných výhrad přeci jen zůstalo. Jednak nutnost výroby nových lodních šroubů. Optimální by bylo využít ty původní (již hotové), ovšem výsledky zkoušek hovoří proti. Alespoň velká výhoda, že mám nyní přesně jasno ohledně potřebných parametrů šroubů a mohu jít při jejich výrobě najisto. Druhá potíž, že jsem při testování bohužel zaznamenal občasné drobné projevy rušení a bylo by tedy třeba prověřit zapojení pohonu a vyloučit možná budoucí nepříjemná překvapení. Zatím tedy stále není definitivně hotovo a dokud počasí umožňuje jezdit, chtěl bych ještě stihnout prozkoumat pár dalších typů motorků, už jen z motivu ověření jejich vhodnosti pro zamýšlené budoucí aplikace.

[semo]

Chystám se už delší dobu odpovědět, protože si myslím, že tak dlouhý příspěvek si zaslouží reakci. Ale nevím co :-). Vždy si rád přečtu nové pokusy a motorky vypadají pěkně.

[PetrP]

Dík, však já taky rád reaguji na novinky v tvojí reportáži o rybářském člunu. Podobné pocity znám také, člověk by rád zareagoval, ale není pořádně na co a nemá co podstatného k věci říct. Tak leda pochvala a povzbuzení do dalšího pokračování. Těžko říct, co je vlastně optimální stav. Reakce na vlastní příspěvky jistě potěší, taky fajn, když se tu zas trochu víc diskutuje a není taková nuda. Reakce samozřejmě nemusí být vždy pozitivní, kritika potěší leda masochistu, ale je potřeba ji umět taky brát a i z ní se člověk může někdy poučit. Chápu, že mnohdy nemusí žádná reakce přijít z prostého důvodu, že příspěvek je natolik obsahově podrobný, že předem odpovídá na možné otázky. A jistě není třeba v diskuzi akorát sbírat pochvalné reakce. Však ono je vidět, jak počty zobrazení rostou a potom tedy vím, že mé příspěvky někdo čte a jejich publikace není jen samoúčelná.

S motorky jsem doufám tentokrát zacílil správně. Snad se nepotvrdí nějaké ty naznačené potíže a urovná se to (s kolegou jsem již probíral na chatu). Bylo by škoda muset takové nadějné motory odepsat z jiných příčin. Ono už dalších reálných možností tolik nezbývá. Malých motorků je sice řada typů, ale leccos rovnou nevyhovuje, něco se parametry překrývá s tím co už jsem zkoušel, něco je moc drahé či špatně dostupné atd. Mám teď v plánu provést poslední sérii testů a vyzkoušet ještě nějaké další motorky, ovšem spíš s ohledem na zamýšlené budoucí plány, do tohoto modelu se mi předem jeví méně vhodné, než ty posledně zkoušené motorky. Jinak už nechci testování donekonečna protahovat, beztak sezóna končí a další pokračování v jízdách by bylo možné až na jaře. Tady ať už je s touto lodí definitivně hotovo a potom bych se už rád začal věnovat nějakým novým plánům.

[PetrP]

Ladění pohonu VIII.

Závěrem října 2021 jsem provedl finální sérii motorových testů, při které se mi povedlo vyzkoušet několik zbývajících typů malých elektromotorů. Bylo to opravdu na poslední chvíli, jelikož letošní sezóna je u konce, a tak jako tak bych musel další experimentování přes zimu přerušit. Kromě časového tlaku mě navíc potrápila nepřízeň počasí (celý prodloužený víkend Vysočinu sužoval silný vítr), tedy testování nuceně probíhalo za ztížených podmínek a bylo jednou velkou improvizací. Aby bylo vůbec možné vše stihnout, musel jsem praktikovat výměnu šroubů a motorů přímo u vody. Pro jednoduchost jsem jezdil pouze s holým trupem bez nástaveb a správný ponor dorovnával balastem dle potřeby (rozdílné hmotnosti testovaných motorů). Ani nebyl čas nějak pořádně řešit uchycení menších motorků, a tak byly v trupu instalovány jen velice provizorně, aby to vydrželo pár minut testování a pak hned následovala jejich výměna za jiný typ. Moje oblíbená standardní vodní plocha byla tentokrát nepoužitelná kvůli velkým vlnám, naštěstí jsem nakonec nalezl útočiště u nádrže uprostřed blízké vesnice, kde byla hladina celkem klidná, i když se vítr projevoval i tam. Při měření plavebních časů tedy výsledky vykazovaly určitý rozptyl a k jejich přesnosti nepřispěla ani nejistota ohledně délky plavební dráhy (pouze odhadnuto z letecké mapy). Nicméně jsem si nakonec se všemi problémy poradil a zvládnul vyzkoušet vše, co jsem měl v plánu. Nyní tedy mohu s klidem přejít do zimního režimu a obrátit svou pozornost opět k jiným záležitostem.

Prvním ze tří zkoumaných typů motorů byl SPEED 320 https://www.peckamodel.cz/graupner-speed-320-7-2-v Ten mě zaujal příjemnou cenou (snad nejnižší mezi značkovými modelářskými elektromotory a určitou příbuzností vůči motorům řady 2025. Jeho průřez je s nimi shodný, ovšem délka je větší a hmotnost dvojnásobná. Otáčky má poměrně vysoké, avšak při napájení pouze z 1S Li-XX klesnou na rozumnější úroveň. Pořád jsou však vyšší než u minule testovaných motorků z GME. Nepřekvapilo tedy, že loďka s testovacími mini šrouby (10 mm) plula přeci jen svižněji a s původními šrouby (13 mm) akorát přesně dosáhla požadované maximální maketové rychlosti. Mohlo by se tedy slavit, avšak nutno vzít v úvahu i jistá negativa. Dotyčné motory jsou pro lodičku dané velikosti přeci jen už poměrně velké a těžké. Rovněž proudový odběr dvojice motorů je poněkud vyšší (téměř 1 A). Spíše se mi tedy jeví potenciálně vhodné do něčeho většího a do mini křižníku bych raději preferoval menší motorky.

Jako poslední ze všech jsem otestoval dvojici typů miniaturních elektromotorků z GME https://www.gme.cz/elektromotor-nmb-n30 ... rni-1-5-5v https://www.gme.cz/elektromotor-ff-n30va-3-6v Navenek jsou prakticky shodné, avšak liší se svými charakteristikami. Rychlejší z nich jsou dokonce z prodeje vybavené odrušovacími kondenzátory (žluté), zatímco k pomalejším jsem stejně jako ke všem dalším typům elektromotorů kondenzátory doplňoval osobně (modré). Dotyčné motorky jsou již poměrně malé a ani jsem vážně neuvažoval, že by se mohly uplatnit v pohonu kitu italského křižníku. V tomto případě jsem cílil spíše na možné další budoucí aplikace, konkrétně lodě poháněné větším počtem (4 případně 3) menších šroubů, namísto dvou větších (viz. aktuální případ). Před třemi roky jsem použil k pohonu modelu křižníku San Francisco čtveřici ještě menších elektromotorků z GME https://www.gme.cz/elektromotorek-3v-f-sff-m20va Ty se sice v provozu celkem osvědčily, ale přeci jen je znát, že pracují na hranici svých možností. Chtěl jsem tedy otestovat jejich poněkud silnější alternativu. Pomalejší verze s mini šrouby příliš neoslnila a loďka se ploužila cestovní rychlostí (cca polovina maxima). Příjemné překvapení však přinesl test s většími (původními) šrouby. Otáčky ve vodě dle sluchu příliš nepoklesly, loďka vyplula svižněji a motorky kupodivu zůstaly studené. Z jednoho krátkého testu sice nelze dělat přehnané závěry, nicméně se jeví, že ty motorky mají relativně silný moment a zvládnou relativně těžší šrouby. A to při velmi nízkém odběru (dvojice jen pár desetin A). Je však jasné, že se hodí pouze pro pomalejší lodě. Hodně rychlé lodě (jako výkonné křižníky apod.) potřebují hodně velké otáčky, které by měla poskytnout rychlejší varianta dotyčných elektromotorků. Tu jsem s většími šrouby raději netrápil a provedl pouze test s mini šrouby. Při něm lodička dosáhla poměrně vysoké rychlosti (rozhodně nejvyšší ze všech pokusů s mini šrouby). Sice to nebylo úplně dle představ (cca tři čtvrtiny maxima), ale každopádně se potvrdil předpokládaný potenciál a existuje solidní naděje, že s lepšími šrouby a za lepších podmínek (4 šrouby místo 2) by model křižníku s danými motorky mohl dosáhnout ještě výrazně vyšší rychlosti. Cenou za vysoký výkon je však relativně vysoký proudový odběr (dvojice přes 0,6 A, tedy ve čtyřech motorech to bude výrazně přes 1 A), k čemuž by bylo třeba přihlédnout při volbě vhodného zdroje.

[PetrP]

Ladění pohonu – dodatek

Kromě otestovaných elektromotorů jsem se zabýval ještě řadou dalších možností, ale z různých důvodů jsem již tyto motory v lodi nevyzkoušel. Některé jsem testoval alespoň na stole, další jsem zavrhnul rovnou předem. Jedním z důvodů byla časová omezení. Nelze stihnout vše, a tak jsem si vybíral do testů pouze to nejperspektivnější. Některé motory jsem odmítnul kvůli vyšší ceně, či horší dostupnosti. Další se svými parametry překrývaly s tím, co jsem již v lodi testoval. Některé jsem sice pořídil, ale hned po vyzkoušení na stole je z dalšího testování vyřadil (vesměs kvůli příliš vysokému odběru). I takové poznatky však mají svou hodnotu, chtěl bych tedy ještě představit, čím vším jsem se alespoň teoreticky zabýval.

Při hledání vhodných verzí motorů 2025 padl můj zrak rovněž na jeden typ motorů z GME https://www.gme.cz/elektromotor-3-6v-typ-130 Jakmile jsem však změřil jeho odběr naprázdno, bylo jasné, že tohle tedy rozhodně ne. Na tak malý motor byl proud doslova brutální (cca 0,7 A), kolik by si asi tak vzal pod zátěží? Určitou představu mi nastínila zkušenost s dalším podobným motorkem (viz. Ladění pohonu VI.). Dále mě ze sortimentu GME zaujal mini motorek https://www.gme.cz/elektromotor-m20-3-6v navenek shodný s typem instalovaným v San Franciscu. Bohužel však nejspíš využití nenajde, jelikož jeho odběr naprázdno je několikanásobně vyšší a rovněž je výrazně hlučnější.

Jestliže nedokázal plně vyhovět MIG 2025, zkoumal jsem další motory z nabídky MEGAMOTOR a zaujal mě MIG 200 (viz. http://www.megamotor.cz/ ). Nakonec jsem ho však vůbec nezkoušel, neboť jeho cena je poněkud vyšší a nutnost zásilky by nákup dále prodražila. V nabídce modelářských prodejen mě zaujala varianta motorů 2025 https://www.peckamodel.cz/3bd1005-foxy- ... erny-motor s parametry šikovně mezi oběma hlavními verzemi MIGů 2025 (A a B). Bohužel nesmyslná cena dané motory zcela diskvalifikuje. Dále jsem si povšiml jiného motorku SPEED https://www.peckamodel.cz/speed-180-4-5-v který mi tvarem a rozměry přišel asi jako motorky ze standardních serv, co jsem kdysi rozebíral. Parametry by mohly být příhodné, avšak cena opět poněkud vyšší a navíc v kategorii mini motorů preferuji spíše zploštělé před kulatými.

Nějaké vhodné mini elektromotorky by šlo získat ze serv standardní velikosti, ovšem zde jsou velkou neznámou parametry a při nákupu nových serv určených pro rozebrání by to ani nedávalo ekonomický smysl. Nějaké malé a výkonné elektromotorky bývají k sehnání v modelářských prodejnách jako náhradní díly k určitým RC setům vrtulníků, dronů apod. Ovšem opět otázka ohledně přesných parametrů a cena je obvykle relativně vysoká.

Zřejmě poslední oblastí, kde sehnat vhodné malé elektromotorky, co mě napadla, je modelová železnice, robotika apod. speciality. Ovšem to vše je pro mě pole neorané a pokud jsem schopný získat vhodné motory z mých obvyklých zdrojů, není motivace se tímto hlouběji zabývat.

[PetrP]

Ladění pohonu – závěry I.

Hlavním výstupem z mého testovacího maratonu je přijaté řešení problému, kvůli kterému jsem se na jaře do celého podniku pustil. Tedy otázka pohonu modelu. Zřejmě nepřekvapí, že jsem se nakonec rozhodl sáhnout po motorcích z GME (viz. Ladění pohonu VII.). Z variant, které vedly k dosažení požadované maketové rychlosti, se mi totiž jevily jako nejpříznivější řešení. Jak svými parametry (rozměry a hmotnost prakticky shodné s původně užitými motory MIG 2025), tak svým projevem (tiché a schopné bez potíží utočit těžší šrouby) a přitom stále příznivým proudovým odběrem. Jediným nedostatkem je potřeba výroby nových šroubů, optimalizovaných právě na otáčky daných elektromotorů. Což sice znamená práci navíc, ale po tom všem času a úsilí, co jsem již do tohoto modelu navíc investoval, mi to již nepřijde tak strašné. Dokonce mám určitou vlastní motivaci. Jelikož původní šrouby nejsou zdaleka dokonalé, docela rád bych se pokusil vyrobit napodruhé něco kvalitnějšího.

Elektromotory SPEED 320 také nevyšly špatně, jejich předností by byla absence výroby nových šroubů, i s těmi původními jsou rychlé dost. Nicméně bych zas musel kvůli zvýšené hmotnosti řešit odlehčení modelu a také proudový odběr by byl poněkud vyšší, což vzhledem k použití malých baterek s omezenou kapacitou není tak příhodné. Obecně se mi však daný typ elektromotoru celkem zamlouvá a počítám s jeho případným využitím v nějakém příštím modelu poněkud větších rozměrů. Další nadějnou variantou bylo použití původních motorů MIG 2025B na vyšší napětí (2S Li-XX). Zde mě však odradila nutnost investice do potřebného mini vybavení. V případě trochu větších lodí nevidím s vyšším napětím problém, vhodné akumulátory a regulátory mám doma k dispozici. Avšak pro pohon lodiček, co dotyčné vybavení neuvezou, bych nadále rád preferoval svůj před pár lety zavedený mini standard 1S Li-XX. A to i s vědomím určitých nevýhod, přičemž k těm dříve známým přibyla v průběhu testování další.

Během experimentů jsem si totiž vícekrát s různými motory povšiml určitého podezřelého chování, které jsem původně považoval za rušení od motoru, avšak po konzultaci s kolegou odborníkem jsem získal jiné věrohodné vysvětlení (podporované mými pozorováními). Že totiž zdrojem problému jsou krátkodobé proudové špičky při rozběhu a při rychlých změnách výkonu, vedoucí k poklesu napětí na akumulátoru a následným výpadkům chodu elektroniky (projevující se cukáním serva a přerušovaným chodem motorů). Přičemž se jeví logické, že se zmíněné problémy více projevovaly v případě motorů s větším odběrem a při napájení lionkami (teoreticky měkčí zdroj, než lipolky). Je evidentní, že provoz běžného RC (konstruovaného pro 4S Ni-XX) na 1S Li-XX je z principu na hraně a poruchy funkce kvůli nedostatečnému napájecímu napětí jsou reálnou hrozbou. Pokud je tedy nízkonapěťový systém z nějakých důvodů preferován, zřejmě potřeba mít příslušná rizika na paměti a přizpůsobit tomu volbu vhodných motorů a akumulátorů.

Zásadním argumentem pro napájení jednočlánkem je úspora hmotnosti, prostoru a také ceny. Ovšem toto neplatí absolutně a nedá se automaticky dělit dvěma. Při vyšším napětí totiž poklesne potřebný proudový odběr, a tedy postačí menší baterky s nižší kapacitou. Názorně jsem mohl popsaný efekt pozorovat během mého testování. Kdy obdobného výkonu a příkonu bylo (s využitím vhodných motorů a šroubů) dosaženo jak při nižším napětí a vyšším proudu, tak při dvojnásobném napětí a polovičním proudu. Obě varianty vnímám pro dosažení žádaného cíle jako rovnocenné a jejich volba pro konkrétní případ u mě závisí spíše na praktických důvodech než teoretických argumentech. Tedy zejména dostupnost a parametry vhodných elektromotorů (některé mini motorky vyšší napětí nesnesou) či mini reglů (ty na vyšší napětí potřebují BEC, což vede ke zvýšení rozměrů a hmotnosti).

[PetrP]

Ladění pohonu – závěry II.

Co se elektromotorů týče, tak jsem si odnesl poznání, že se leccos z jejich charakteristik dá odhadnout již na základě zkoušky na stole. Pokud motor již naprázdno odebírá relativně vyšší proud, tak při zátěži to bude ještě násobně více, tedy pohon takovým motorem bude dost neekonomický. Pokud má motor již od poslechu dost nízké otáčky, zřejmě bude nevhodný pro rychlá plavidla, ovšem záleží rovněž na šroubu, viz. dále. Nevhodnost trápení malého motoru velkým šroubem je obecně známá věc. Ovšem ani opačný případ není ideální. Jelikož velký motor si i při nízké zátěži vezme větší proud a ekonomika provozu opět dostává na frak. Což někdo příliš neřeší, ovšem při použití baterek s menší kapacitou je parametr proudového odběru poměrně podstatný. Obecně platí, že vysokootáčkové motory mají vyšší odběr, ovšem preference nízkootáčkových není všemocná. Vysoká rychlost si prostě žádá vysoké otáčky a výkon, tedy následně i vyšší proudový odběr. Aby však nerostl nad přípustné meze, je důležitá efektivita pohonu, tedy zejména vhodné sladění motoru s lodním šroubem.

Problematiku lodních šroubů jsem přiznávám dosud poněkud zanedbával. Spíše jsem řešil výkon, ovšem ten je sám o sobě k ničemu, pokud není přenesen do vody. Odedávna jsem žil v představě, že účinnost maličkých lodních šroubů je mizerná, a tedy nemá smysl jejich design příliš řešit. Což je sice v zásadě pravda, ovšem jen částečná a nyní jsem zjistil, že i mezi malými šrouby mohou být překvapivě velké rozdíly. Obecně platí, že vyšší účinnost mají pomaleji se točící šrouby větších průměrů, zatímco jak jsem si názorně ověřil, čím menší průměr a vyšší otáčky, tím hůře. Velikost šroubů se však nedá zvětšovat libovolně, jelikož třeba brát ohledy na předlohu. Stoupání šroubu jsem dříve opomíjel ještě více než průměr, což byla evidentní chyba. Teprve pokusy mi názorně ukázaly, jak dramatický efekt na rychlost plavidla může změna stoupání šroubu mít. Samozřejmě, částečně jej lze nahradit vyššími otáčkami, ovšem varianta s nižšími otáčkami a vyšším stoupáním se jeví jako efektivnější. Rovněž na malých modelech tedy platí, že rychlejší lodě potřebují šrouby s vyšším stoupáním. Jeho zvyšování však má také své meze, a tedy hodně rychlé lodě prostě potřebují obojí, jak stoupání, tak otáčky. Když bych se to pokusil přirovnat pomocí terminologie z aut, tak vyšší stoupání šroubu je jako jízda na vyšší převodový stupeň a naopak. A moje pocity z lodního pohonu velký průměr/stoupání versus malý průměr/stoupání by se daly vyjádřit jako „táhne odspodu“ versus „musí se točit“. A mohu vyznat, že jak v autech, tak v lodích je mi první možnost subjektivně příjemnější. Pokud by tedy záleželo jen tomto, volba by byla jasná. Ovšem při návrhu modelového pohonu jsou ve hře již zmíněná omezení a kromě (polo)maketových rozměrů a vzhledu nesmí být šroub příliš těžký pro zvolený motor. Jinak to prostě nepojede a efektivita pohonu půjde do háje. Elektřina akumulovaná v baterkách totiž nemá sloužit k ohřívání vody v rybníce, ale k účinnému pohonu lodě vpřed.

Tolik alespoň v kostce k mým dojmům a závěrům z testování pohonu. Přes zkratkovitost sdělení se mi původně zamýšlený stručný příspěvek protáhl na délku slušného článku. A to jsem zůstal pouze na povrchu a jistě by se dalo ohledně této náročné problematiky napsat mnohem více a jistě by taková osvěta byla všeobecně prospěšná. Pokud tedy někdo má odlišné poznatky a zkušenosti, případně nějaké užitečné doplňující informace, jedině uvítám, pokud bude ochotný se o ně podělit.

[PetrP]

Konečné úpravy

Závěrem sezóny 2021 jsem uzavřel testování variant pohonu, rozhodl se pro finální řešení a předpokládal, že jej přes zimu zrealizuji a na jaře v nové sezóně již model křižníku vypluje v plné parádě. Nicméně se tak nestalo. Na vině byla tvůrčí krize, která na mě dolehla a způsobila, že jsem toho za celý rok 2022 příliš nenamodelařil. Což se bohužel týkalo i křižníku Pola, zamýšlené úpravy jsem neustále odkládal a teprve na podzim se pod tlakem blížícího konce sezóny donutil instalovat nové motory, abych stihl s lodičkou alespoň jednou vyplout před příchodem zimy. To bylo na dlouhou dobu vše. Přes zimu a během jara nového roku (2023) se mi přeci jen povedlo ze stagnace poněkud vymanit a opět jsem zkusil začít něco budovat. Ovšem to se týkalo dalších projektů a na křižník Pola došlo teprve začátkem června 2023, kdy jsem konečně zvládnul vyrobit zamýšlené nové šrouby a následně lodičku s kompletně inovovaným pohonem otestoval ve vaně i při plavbě na otevřené vodě.

Nové šrouby jsem vyrobil stejnou technologií a obdobným postupem jako ty původní. Tedy listy z hliníkového plechu lepené epoxidovým lepidlem na náboj z hliníkové trubičky. V mezidobí jsem rozmýšlel, jak daný postup zdokonalit a získat kvalitnější výsledek než posledně. Přes některá aplikovaná vylepšení to však dopadlo víceméně obdobně. Není problém vystřihnout listy z plechu, ani uříznout a zapilovat náboj, kritickou operací je připevnění listů k náboji ve správné pozici a úhlu. Běžně se k tomu účelu využívají speciální přípravky, které si však v mini rozměrech příliš nedovedu představit. Ovšem pokud bych ještě někdy měl nějaké podobné šrouby vyrábět, zřejmě by bylo třeba se s tím v zájmu lepší kvality výsledku nějak vypořádat. Druhým problémem je správné nakroucení listů. Pokud jsou dlouhé a úzké, tak je situace snazší, jelikož se dají upnout oba konce a navzájem překroutit. Ovšem v případě širších listů (co potřebuji) mi takovým postupem vznikaly jen různé patvary zdaleka nesplňující představu. Použitý výsledek tak vypadá spíše jako prosté prohnutí profilu listů. Což se následně projevilo na odlišném tahu a odběru vpřed (vyšší) a vzad (nižší). Nové šrouby se mi tedy vyrobit povedlo, ale nebyl jsem s jejich výslednou podobou úplně spokojený. Podstatné však bylo, že pracují správně. Loďka s nimi (a s novými motory) konečně dosáhla správné maketové rychlosti a oba šrouby zřejmě mají obdobný tah (loďka pluje celkem rovně a výrazně se nestáčí).

K novým šroubům bylo třeba vyrobit rovněž nové hřídele, jelikož původní i nové šrouby jsou pevně přilepené (v daných rozměrech si nedokáži představit uchycení na závit). Stejně jako ty dřívější jsou z nerezového (svařovacího) drátu. Jako spojky byly ponechány osvědčené silikonové hadičky. Při prvních testech s novými šrouby mě však nepříjemně překvapilo sklouzávání spojek z motorových hřídelí. Z toho jsem měl obavy již při předloňských testech nových motorů (dotyčné elektromotorky totiž mají hřídele nešikovně krátké). Přesto jsem tenkrát žádný problém nezaznamenal. V současnosti možná mělo vliv, že jsem pohon testoval neprodleně po nasazení nových hřídelí, tedy hadičky neměly dostatek času k hřídelím pevně přilnout. Při další testovací plavbě s odstupem času se již potíže neopakovaly. Přesto jsem ještě pro jistotu nasadil na motorové hřídele kabelové bužírky pro zvýšení adheze hadičkových spojek. Dále se již problém jevil vyřešen.

Na závěr jsem ještě šrouby natřel barvou na plastikové modely, aby působily maketově (podobně jako ty původní). Při té příležitosti jsem celý model očistil od prachu štětečkem (za dobu jeho existence se již na něm stačilo leccos usadit) a zaretušoval pár drobností. A to již mělo být definitivně vše. Původně jsem ještě uvažoval o přichycení zadní paluby silikonem (snadno rozebíratelné spojení pro potřeby servisu), ale nakonec jsem se ji rozhodl ponechat volně odnímací. Při testovacích jízdách se totiž ukázalo, že drží na svém místě dobře, nemá tendenci vypadávat a pokud nejde voda více přes palubu (vlny, agresivní couvání) tak tudy nezatéká. Přišlo mi tedy lépe ponechat možnost permanentního dohledu nad funkčními komponenty umístěnými v lodní zádi. Nic dalšího jsem již s loďkou podnikat nechtěl a byl jsem rád, že je konečně hotovo. Po třech letech byl tedy model definitivně dokončen a prohlášen za způsobilý služby.

[PetrP]

Závěr

Stavba RC modelu křižníku Pola mi přinesla dosud nepoznané zážitky. Proti původním předpokladům nebyla ani rychlá, ani snadná a připravila mi nejednu horkou chvilku a způsobila zpoždění realizace dalších projektů. Přitom hlavní komplikace nenastaly dle očekávání se stabilitou, ale nečekaně již při sestavování modelu, kdy mě okolnosti neplánovaně donutily pustit se do vlastních tvořivých úprav nad rámec původní stavebnice. Což byla pro mě v oblasti stavby kitů novinka a také zjištění, že investice do kvalitnějšího plastikového modelu může být nakonec příjemnější než přidělaná práce navíc s méně kvalitní stavebnicí. Úspěšné dovršení celého díla mě tedy nenaplnilo jen běžným uspokojením, ale i značným zadostiučiněním a úlevou. Jako vždy však čas otupil všechny negativní dojmy a v době finálního dokončení modelu již u mě dávno převládlo pozitivní rozpoložení.

K dalším nečekaným komplikacím došlo v případě pohonu, kdy se původně zvolené elektromotorky ve spojení s nízkým napájecím napětím ukázaly být pro daný účel nevhodné (příliš nízké otáčky) a bylo třeba je nahradit jiným typem. Také zde se nakonec podařilo dosáhnout uspokojivého řešení a celou záležitost jsem s výhodou pojal jako výzkumný projekt pro získání cenných poznatků ohledně pohonu malých lodních modelů. Křižník Pola totiž jistě není mým posledním RC modelem postaveným na bázi plastikové stavebnice. Naopak již mám v zásobě a v hledáčku další kity křižníků, bitevních i letadlových lodí, které se budu snažit v příštích letech postupně zrealizovat a jejichž pohony tedy bude nutno řešit.

Po několika letech od výstavby USS San Francisca se mi tedy povedlo uvést do provozu další podobný model a tím získat druhou jednotku do své miniaturní eskadry těžkých křižníků. Vzhledem k mé náklonnosti k dané lodní kategorii a úspěšnému zvládnutí konstrukčních problémů je pravděpodobné, že nezůstane u jmenovaných dvou a že ještě v budoucnu nějaké podobné přírůstky v měřítku 1:350 získám. A třeba časem dojde i na model takového křižníku ve větším provedení.

[PetrP]

Na závěr sezóny 2023 se mi podařilo pořídit foto a video dokumentaci z plavby. Je z ní vidět, že lodička konečně jezdí, jak má a na klidné hladině si vede dobře.

[PetrP]

https://www.youtube.com/watch?v=lkaXuf6dtfw

[semo]

K těm šroubům: nešlo by listy vytvarovat na kopytu, místo ohybání? V náboji pak zasadit do zářezů, zalepit a teprv pak případně doladit malým pilníkem. Případné přesahy dovnitř trubičky by se mohly "projet" malým vrtákem.
Loď je moc pěkná :-)

[PetrP]

Tak v zásadě by to tak nějak asi šlo, akorát je obrovským problémem miniaturní velikost (celkový průměr šroubů 13 mm, průměr náboje 3 mm vnější, 2 mm vnitřní). Nějaké povědomí o metodice výroby šroubů mám, viz. články na starém Monaku:
http://old.mo-na-ko.cz/lode-sroub.htm
http://old.mo-na-ko.cz/lode-sroub2.htm
https://www.mo-na-ko.cz/clanky/vyroba-lodniho-sroubu
Jenže mi to vše přijde vhodné pro mnohem větší šrouby, ale v těch mých mini rozměrech stěží použitelné. Navíc neúměrně pracné v poměru k výslednému přínosu. Nejlépe, pokud se podaří bezpracně zužitkovat šrouby přímo ze stavebnice.

Nejspíš tedy pro příště lépe se přidržet pouze tradiční zjednodušené metody (vystřihnout z plechu "trojlístek", uprostřed proděravět a zalepit na hřídel s trubičkami z obou stran, poté dopilovat co třeba a vyhnout listy). Co jsem mimo jiné použil při výrobě testovacích šroubů při ladění pohonu křižníku (viz. foto v historii této diskuze). Akorát nešikovné, že takto zhotovené šrouby nepůsobí zcela maketově, zejména v případě většího stoupání. Ovšem to lze přijmout (celkově u mých modelů neusiluji o dokonalou maketovost ale připouštím ústupky a zjednodušení). A rovněž menší stoupání lze případně dohnat zvýšenými otáčkami. Záleží na konfiguraci a sladění pohonu.

Jinak opět dík za příznivé hodnocení. Doufám že se mi brzy podaří rozhoupat k dalším stavbám a že ty příští lodičky na tom budou po vzhledové a technické stránce ještě lépe. A také doufám, že se mi ty příští stavby podaří zrealizovat výrazně rychleji a bez nežádoucích komplikací a zdržení. K čemuž všemu by mi měly dopomoci právě pracně nabyté zkušenosti při výstavbě modelu křižníku Pola.

[semo]

Při hledání vhodných verzí motorů 2025 padl můj zrak rovněž na jeden typ motorů z GME https://www.gme.cz/elektromotor-3-6v-typ-130 Jakmile jsem však změřil jeho odběr naprázdno, bylo jasné, že tohle tedy rozhodně ne. Na tak malý motor byl proud doslova brutální (cca 0,7 A), kolik by si asi tak vzal pod zátěží?

Přesně tento motorek si objednal nedávno bratr. A to hned dva. A bez zátěže braly dokonce více než 1A, i po namazání. Když jsem ho rozebral, viděl jsem dokonce, že cívky rotoru jsou dvakrát kratší, než obvykle! I takto se dá šidit....

Vyndal jsem z regálu obdnobný motor, původně z nějaké hračky. Stejná velikost, pro 6V. Na prázdno bral něco přes 100mA a běžel pěkně hladce a pocitově měl dost síly.

Takže pro poučení: nezatracoval bych tyto motory, ale ten z GME je vadný šmejd!

[PetrP]

Nevím jestli šmejd, nebo je to tak schválně, ale takový elektromotor je evidentně nepoužitelný a kvalita odpovídající (velmi nízké) ceně. Každopádně těch motorků velikosti 2025 existuje řada klonů s velice rozdílnými parametry a kromě značkových výjimek (viz. řada MIG 2025) se u no name motorků těžko shání přesné parametry a nezbývá než je zkoušet a testovat metodou pokus omyl. Proto jsem zde také o všech těch mých pokusech s malými elektromotory referoval. Když už jsem si s tím dal tu práci, tak ať třeba ty poznatky poslouží i někomu dalšímu.

[semo]

Zaráží mě, že i ty bráchovy, koupené s dvouletým odstupem, vykazují stejný problém. Škoda, že na GME neni datasheet, člověk by aspoň mohl ukázat prstem a říct: "ha, ten proud nesedí". Příště tedy raději použít nějaký ten vymontovaný z hračky (třeba nějaké RC autíčko), protože tam jakási "kvalita" být musí. Jinak by to nejezdilo a zákazník by to donesl zpátky do obchodu. A nebo ten MIG, těm bych věřil. Dokonce mají některé i uhlíky.

[PetrP]

Tak ono se již podle avizovaných otáček dá usuzovat, který motor zřejmě bude mít spotřebu nižší či vyšší (včetně variant MIGů 2025) a ty vysokootáčkové a vysokoodběrové mají z principu vinutí kratší a silnější. Lépe než ten motor z GME mi vycházel navenek identický z PS electronic https://www.pselectronic.cz/k5130-0036- ... motor.html Ten jsem zkoušel jako první náhražku a jeho odběr mi vyšel neuspokojivě vysoký. Když ten motor z GME měl výrazně vyšší již odběr naprázdno, ani jsem ho v lodi netestoval. U některých motorů z GME datasheety jsou a co jsem ověřoval, tak ty odběry naprázdno vesměs cca seděly. Odběry pod zátěží to je jiná věc, silně závislé na charakteru zátěže. Otáčky jsem ověřit neuměl. S tou kvalitou jinak souhlas. Mezi navenek stejnými motorky existují veliké rozdíly. Právě ty mnou původně favorizované MIG 2025 mají hřídele uloženy v kluzných ložiscích (nikoli pouze v plastu) a tuším že mají i ty uhlíky (místo pouhých plíšků). Škoda že v daném případě nevhověly, ale časem mi jistě přijdou vhod v dalších modelech, kde nebude problém s 2S napájením a tak se otáčky patřičným způsobem zvýší. Jinak mi pro 1S přijde solidní ten motor, co jsem nakonec zvolil.