lukeaksesi lehdessä julkaistut artikkelit
Kirjaudu jäsentunnuksilla

F3E-sähkönopeuslennokit ovat sähäkkä kilpailulaji 

maanantai 12.04.2021
TEKSTI TUOMAS PIETINEN
KUVAT TUOMAS PIETINEN, AARO PIETINEN, F5D.ORG FAI
Tuomas Pietinen ja Avionik D17 Ruotsinpyhtään lennokkikentällä (tätä ei tarvitse jos kuvaa 2 käytetään). Kuva: Aaro Pietinen

Seison kahden muun lennättäjän ja avustajien kanssa keskellä valtavaa nurmikenttää. Tuuli humisee kypärässäni, mutta muuten on hiljaista. Avustajat ovat valmiina heittämään lennokit ilmaan ja lennättäjät valmistautuvat.  Number one, start! Number two, start! Number three, start! Show alkaa! 

 

 

Pylon-kilpailuissa on ideana se, että yksi tai useampi lennokki kiertää kolmion muotoista rataa kymmenen kierrosta vastapäivään. Lennokkeja on yleensä kolme samaan aikaan radalla, ja ne lähetetään hieman porrastetusti, jotta startissa ei tulisi kolareita.

 

Rata on merkitty korkeilla tolpilla, ja ne täytyy kiertää. Ratamerkkien eli “pyloneiden” korkeus voi olla esimerkiksi viisi metriä, eikä sitä korkeutta matalammalla saa lennättää. Radan mitat ovat 180 x 40 metriä, ja lennätys suoritetaan kolmion leveässä päässä eli tolppien kaksi ja kolme lähellä.  Joka tolpalle ja joka lennättäjälle on oma tuomarinsa, joka valvoo, että rata kierretään ilman oikaisuja. Oikaisusta eli “cutista” saa aikarangaistuksen, ja kahdesta oikaisusta voi joutua diskatuksi kyseisestä erästä.

 

Kun lennokki lähestyy ykköstolppaa, avustaja yleensä sanoo lennättäjälle “lähestyy”. Kun lennokki ylittää tolpan linjan, antaa tuomari merkin lipulla tai valolla avustajalle, joka silloin huutaa lennättäjälle “käännä!”. Koska lennokin nopeus voi olla yli 300 km/h, pitää ennakoida, jotta kääntyminen olisi optimaalisessa kohdassa eikä mene pitkäksi. Hyvä avustaja on lennättäjän tärkeä kumppani kilpailussa. Avustaja myös heittää lennokin ilmaan erän alussa ja kertoo tarvittaessa tietoa kisan kulusta.

 

Kun 10 kierrosta on täynnä, lennättäjä ohjaa lennokin heti pois radalta ja alkaa valmistella laskua. Laskun jälkeen on mahdollista, että kisaorganisaatio ottaa lennokin “haaviinsa” ja punnitsee sen valvoakseen sääntöjen noudattamista. Lennokit mitataan ja punnitaan tarkasti ennen kilpailuja ja hyväksytään tai hylätään kilpailuun. Suurin kantopintakuormitus on 65 grammaa / neliödesimetri, mikä tarkoittaa noin yhden kilon lentopainoa.

 

Nopeus lähtee tehosta
Koska kyseessä ovat sähkölennokit, määräävät akku, moottori ja potkuri suurelta osin sen, kuinka nopea lennokki on. Eri valmistajien kisalennokkeja ei ole kovin montaa saatavilla, ja säännöt tekevät lennokeista hyvin samankaltaisia. Aikaisemmin NiMh-akkujen aikana hyvät akkukennot saattoivat pitkälti ratkaista pelin.

 

Nykyään, kun kilpaillaan LiPO-akuilla, ovat akkujenkin erot aika pieniä. Kisa-akkujen määrä on rajoitettu kolmeen. Akussa saa olla enintään viisi LiPo-kennoa sarjassa eikä yhtä enempää rinnan kytkettyinä. Myös akun painolle on minimi ja maksimi. Tärkein asia voimalinjassa on kuitenkin rajoitin, limitteri, joka antaa joka lennokin sisällä kaikille saman määrän energiaa per kisaerä, eli 1000 wattiminuuttia. Tästä on se seuraus, että saadakseen moottorin käymään koko kisaerän ajan ja lennokin maaliin asti, ei sen virrankulutus voi olla liian suurta. Jos se taas on liian pieni, on lennokki liian hidas ja energiaa jää turhaan varastoon. Koska säännöissä on mahdotonta tietää, mitä sähkömoottorimalleja ja akkuja markkinoilla on paraikaa tai tulossa, on energian rajoittaminen fiksua.

 

Akku ja energianrajoitin vievät kaiken siiven alle jäävän tilan rungossa.
…eikä tilaa sitten paljoa jäänytkään…

 

Eri sääolot vaikuttavat aerodynaamisesti hyvin paljon lennokin etenemiseen. Kostea tai kuiva ja lämmin tai kylmä sää tuovat paljon vaihtelua moottoriaikaan, vaikka rata onkin aina yhtä pitkä kierrettäväksi. Vain lennokin vastus ilmamassassa vaihtelee. Myös akun lämpötila kisan alussa on tärkeää. Liian kylmällä akulla ei moottorille heru heti kaikkea mahdollista virtaa, vaan vasta akun lämmetessä kisan aikana. Moni lämmittääkin akkujaan ennen lähtöä. Kisaerän jälkeen akkuja taas jäähdytetään ennen kuin ne taas ladataan.

 

Viralliset ja muut kilpailuluokat
RC-lennokeilla kilpaillaan monissa luokissa. Vanha vitsi kuuluukin, että luokkia on paljon enemmän kuin kilpailijoita. Tässä voi olla perääkin, ja yksi syy moniin luokkiin on tietynlainen kahtiajakoisuus kattojärjestö FAI:n “virallisten” luokkien ja muiden kilpailuluokkien välillä. Nämä muut voivat sitten olla joko ihan kansallisia “sovittuja” kilpailuluokkia tai hyvinkin suuria kansainvälisiä kilpailuluokkia. Esimerkiksi RC-suihkumoottorilennokeilla kilpaillaan omissa kilpailuissaan, joita hallinnoi IJMC eli International Jet Model Commitee. FAI:n luokat ovat yleisesti ottaen todella vaativia niin itse kilpailulennättämisen ja kalustonkin osalta. Säännöissä määrätään hyvin tarkkaan, mikä kilpailutehtävä on ja myös kilpailukalusto on tarkkaan määrättyä.

 

F3E-kilpailurata
on sama kuin oli
F5D-luokassa.
Kilpailuluokan
nimi on vastikään
muuttunut. Kuva: FAI
Ratatolppia voi improvisoida vaikka valojalustoista tai mato-ongista, joita tuetaan esimerkiksi maahan kiilatuilla naruilla.

 

FAI erotti luokat
Sähkölennokeilla on ollut FAI:n alaisuudessa vain kaksi kilpailuluokkaa, F5B-sähköliidokit ja F5D-sähkönopeuslennokit eli “pylonit”. Koska molemmat vaativat omanlaisen kilpailuratansa ja samaan aikaan, on esimerkiksi MM-kilpailuiden järjestäminen ollut mahdollista harvoille järjestäjille. Tästä on vuosien varrella seurannut varsinkin F5D-luokan kuihtuminen.

 

Nyt FAI on tehnyt sääntömuutoksia, eivätkä nämä kaksi luokkaa ole enää kytköksissä toisiinsa. Muutos on radikaali, mutta käytännöllinen. Sähkönopeusluokka on tästedes nimeltään F3E, ja koska kilpailurata on sama kuin F3D-polttomoottorinopeusluokassa (useimmissa pylon-luokissa on sama 180 x 40 m rata), voidaan kaikki pylon-luokat kilpailla samassa paikassa ja kerralla. Silloin voidaan hyödyntää olemassa olevaa kilpailuorganisaatiota, vain lennokit vaihtuvat eri luokkaan per lähtö.

 

Mukaan saatiin myös uusi F3R-luokka, joka voi käytännössä olla enemmän yksityyppiluokka tyyliin Q500, jossa kaikilla on tietty moottori ja potkuri tulosten tasaamiseksi.

 

Saksassa on oma nousuluokkansa sähköpyloniin, F3E Limited. Lennokki voi olla sama kuin F3E-luokassa, mutta voimalinjassa on huomattavasti vähemmän tehoa. Vasta-alkaja voi siis ensin kilpailla tässä luokassa ja siirtyä halutessaan myöhemmin kuumaan ryhmään. Tänä vuonna F3E & F3D MM-kilpailuiden piti olla USA:n Munciessa, mutta koronaviruksen vuoksi kisat voidaan siirtää myöhempään ajankohtaan. Mikäli Suomesta halajaa sähkökisaan mukaan, on lähin vaihtoehto Saksa, ellei sitten Suomessa järjestettäisi kilpailuja pitkästä aikaa.

 

Lennätystaito on kaiken A ja O 
Tasainen lennätys erästä toiseen tuottaa kilpailumenestystä. Jos suoritus kestää liian kauan, vaikka lennätysvirheen takia, voi virta loppua ennen maalia. Vain harjoittelu auttaa. Harva voi harjoitella radalla, joten useimmiten harjoittelu on “mielikuvitusrataa” pitkin omalla lennätyskentällä. Porukassa voi hyvin harjoitella, vaikka vain yhden tolpan kanssa. Koska lennokki on pieni ja nopea, on sen näkeminen välillä hyvinkin haastavaa. Tätäkin pitää harjoitella, ja ennen kaikkea pitää ennakoida. Tämä pätee kaikkien muidenkin nopeiden RC-lennokkien lennätykseen. Nopeita refleksejä ja silmän ja käden koordinaatiota voi harjoitella vaikkapa pingistä pelaamalla. Myös RC-lennätysssimulaattori auttaa, varsinkin talvella, kun valoa ei riitä lennättämiseen. Silloin voi tosin lennättää vaikka paremmin taivaalla näkyviä lennokkeja.

 

Hyvin lentävä sähköpylonlennokki on vähän ristiriitainen juttu. Sen pitäisi ensinnäkin lentää suoraan ja olla mahdollisimman vakaa, kun sitä ei ohjata. Mutta, toisaalta sen pitää kääntyä hyvin tiukasti tolpalla ja kestää 40 G:n rasitus kääntöhetkellä. Ohjauslinkistön on oltava välyksetön ja servojen laadukkaita. Mitään rakennusohjeita ei yleensä lennokkivalmistajilta mukaan tule, tieto painopisteen sijainnista ja ohjainpintojen sopivista liikeradoista yleensä kyllä. Kilpailukalusto on ollut suurelta osin venäläisen Sergey Sobakinin valmistamaa, joskin myös erittäin hyviä itse rakennettuja lennokkeja on nähty.

 

Aiemmin siipi oli yleensä ontto rakenteeltaan, mutta nykyään on taas menty enemmän vaahtoa täynnä oleviin, hyvin ohuisiin siipiin. Uusimman Avionik D17-lennokin siipi on vain 7 mm paksu. Tällä hetkellä on useitakin näkemyksiä moottoreista ja potkureista.

 

Avionik D17:n siipi on vain seitsemän millimetrin paksuinen.

 

Perinteisesti on käytetty pientä 4,7 x 4,7 tuuman potkuria, joka voi kiertää lennossa 45–50 000 kierrosta minuutissa. Toinen vaihtoehto on suurempi yksilapainen potkuri, joka on aerodynaamisesti tehokkaampi. Uusimpia suuntauksia on sawtooth- eli taittuvalapaiset sahalaitapotkurit, joissa on hurja nousu suhteessa halkaisijaan – esimerkiksi 12 x 25 – ja suhteellisen matalat kierrokset. Niitä voi käyttää, mikäli moottoriin on asennettu alennusvaihde. Tällä yhdistelmällä lennokista tulee huomattavan hiljainen verrattuna pieniin potkureihin ja varsinkin yksilapaisiin potkureihin, jotka ovat äänekkäitä. Sahalaita kuulostaa vähän V8-moottorilta taivaalla. Pienipotkurinen lennokki on avustajalle helpoin heitettävä, sillä siinä on vähiten vääntömomenttia ja lennokki on helpompi heittää onnistuneesti ilmaan.

 

Korkeusperäsimeen pitäisi saada mahdollisimman pitkä ohjainvipu, jotta ohjaus olisi riittävän tarkkaa kovissa nopeuksissa. Ilmassa lennokki on suurimman osan ajasta kyljellään, joten korkeusperäsin on tärkein ohjauspinta.
Potkureita kannattaa olla ainakin muutamaa erilaista, jotta lentoaikaa voi säätää kesken kisankin. Potkureita myös usein rikkoontuu laskeuduttaessa.
Sahalaitapotkuri, jonka toinen lapa on kuvassa taittuneena tiiviisti lennokin runkoa vasten. Potkuri on australialaisen Big Bruce Racingin tekemä, ja se on kooltaan 12 x 25.

 

F3E-sähköpylon on haastava kilpailulaji, mutta yhdessä kilpaileminen ja kilpailujen usein mukava ja rento meininki ovat lajin hyviä puolia. Lisäksi pienehköt lennokit mahtuvat hyvin autoon ja kuljetus on helppoa. Laji ei ole FAI-lajiksi edes kovin kallis. Sähköpylonia voi lennättää mainiosti myös ilman kilpailuviettiä. Alemmilla moottoritehoilla varustettuina sähköpylonlennokki lentää pienen ja nopean sähköliidokin kaltaisesti.

 

Kaksi vuosikymmentä sähköpylonin kehitystä: vasemmalla uusin Avionik D17, keskellä Avionik D06 ja oikealla useasta eri yksilöstä yhdistelty “Frankenstein” Avionik D99.

 

F3E-lennokit vuodesta 1999 vuoteen 2020
* Sähkönopeuslennokkeja kutsutaan myös nimellä sähköpylon. Kansainvälinen FAI-kilpailuluokka on nimeltään F3E. Maailmanmestaruuskilpailut järjestetään yleensä kahden vuoden välein yhdessä F3D-polttomoottoriluokan kanssa.

* Vuodesta 2005 ovat säännöt edellyttäneet alle 65 g/dm2 kantopintakuormitusta. Lennokkien siipien kärkiväli on tyypillisesti noin 140 cm ja minimipaino on 1 kg.

* Lennätysajat ovat pudonneet viimeisen 15 vuoden aikana noin 10 sekuntia. Rataa kierretään 10 kierrosta vastapäivään. Nopeimmat ajat ovat on noin 55–57 sekuntia. Laji on suosittu erityisesti Keski-Euroopassa.

* Lisätietoja: tuomas.pietinen@gmail.com, F5d.org, www.lennokit.net

MM-kilpailut Itävallassa 2014. Kuva: F5D.org