První kapitoly R/C řízení v USA – bratři Goodové a Big Guff

K napsání tohoto článku mě inspiroval drobný příspěvek v časopise Letecký modelář číslo 11 z roku 1960.

Začátek všeho?

Úplně první pokus rádiového ovládání byl demonstrován v New Yorku v roce 1898. Jeho vynálezcem byl tehdy 43letý přistěhovalec Nikola Tesla. Byl mu řádně udělen americký patent č. 613 809 a to 8. listopadu 1898. Byl to pouze jeden ze 113 amerických patentů, které tento plodný génius během svého života obdržel. Mnoho elektrotechniků a historiků považuje jeho vynálezy za základ 20. století, jak ho známe. V následujících desetiletích se armáda a její dodavatelé pokusili implementovat Teslovu práci v různých  projektech – včetně lodí a letadel – bez velkých úspěchů.

Pionýři

V polovině 30. let 20. století modely letadel teprve začínaly být poháněny benzínovými motory. Ovládat let takového modelu byl snem mnoha modelářů. Mnoho radioamatérů a modelářů se o to intenzivně snažilo. V roce 1936 byla dokonce vyhlášena soutěž R/C modelů v Detroitu. Bylo to trochu předčasné, nepřišel ani jeden účastník. Následující rok se však může být považován za skutečný začátek.

Několik mužů, kteří byli aktivní radioamatéři, se začalo zajímat o možnost ovládání modelů letadel rádiem. Dva z těchto prvních průkopníků byli například Ross Hull a Clinton DeSoto. Oba byli funkcionáři American Radio Relay League (ARRL), což byl řídící orgán amerických radioamatérů.

Hull byl velmi nadaný rádiový konstruktér, jehož úspěchy zahrnují objev a popis troposférického ohybu VHF rádiových vln. Od mládí, které prožil v Austrálii, byl také nadšeným modelářem. Hull a jeho společník DeSoto úspěšně postavili a létali s několika velkými  kluzáky v první veřejné ukázce řízených letů v roce 1938. Jejich kluzáky uskutečnily více než 100 letů. Hull tragicky zemřel o rok později, tedy v roce 1939, když se náhodně dotkl 6 000 voltů, když pracoval na prvním televizním přijímači. DeSoto zemřel o deset let později.

Druhý ročník Národní soutěže v roce 1937 přilákal šest účastníků: Walter Good, Elmer Wasman, Chester Lanzo, Leo Weiss, Patrick Sweeney a B. Shiffman. Chester Lanzo vyhrál s nejlehčím a nejjednodušším modelem letadla, i když jeho let byl trochu nevyzpytatelný a trval jen velmi krátce. Sweeney a Wasman měli extrémně krátké pětisekundové lety. Nakonec jejich letadlo vzlétlo, prudce stoupalo, ztratilo rychlost a havarovalo. Ostatní tři účastníci nebyli schopni uskutečnit vůbec žádné lety.

Leo Weiss byl 18letý student leteckého inženýrství, který zkonstruoval velmi velký R/C model s rozpětím 14 stop (4.26 metru). Spolu se studentem elektrotechniky Jonem Lopusem vymysleli velmi sofistikovaný, inovativní R/C systém sestávající ze šesti laděných mechanických oscilátorů, reagující na zvukové tóny modulovaných na nosné vlně. Systém se stal široce používaným v 50. letech 20. století (Grundikův Variothon nebo Variophon). Během Národní soutěže v roce 1937 však Weiss nebyl schopen nastartovat dvouválcový motor Ferguson svého letadla.

V roce 1938 Národní soutěž opět hostilo „Motor City“ Detroit. Přestože se seznam účastníků rozrostl na 26, na ploše se objevilo pouze pět letců. Jedním z nich byl DeSoto, který přihlásil 14 stop velký (4,26 metry), 25-librový (11,3 kilogramů) model Piper Cub, který byl poháněn dvouválcovým motorem Forster. Každý ze čtyř samostatných přijímačů na palubě používal plynem plněnou elektronku Raytheon RK-62 v obvodu pro spínání vlastního relé. Jeho letadlo se umístilo na druhém místě, ale není jasné, zda skutečně letělo. Kupodivu, pravidla těchto prvních soutěží vyžadovala pouze to, aby soutěžící předvedli své systémy ve statické poloze na zemi, aby se umístili na druhém místě.

Walter Good byl jediným soutěžícím, který se pokusil o kontrolovaný let při silném větru o rychlosti 20 mil za hodinu. I když to skončilo krachem, Walt získal první místo.

Vítězové soutěže

Skutečně přesvědčivá ukázka rádiem řízeného letu motorovým modelem si musela počkat do následujícího roku. Na Národní soutěži v roce 1939, která se konala na letišti Detroit Wayne County, se objevilo jedenáct modelářů. Poprvé byl rozhodčími přijat 100 bodový systém. Body se udělovaly za řemeslnou dovednost, skutečný provoz ve statickém předletovém režimu na zemi, a hlavně, za různé letové manévry.

Pro Waltera a Williama Gooda, 23-letá dvojčata z města Kalamazoo (Michigan), to byl úspěšný rok. Bill byl licencovaný radioamatér s volacími písmeny W81FD. Jejich letoun, pojmenovaný „Big Guff“, byl hornoplošník.

Jejich rádiové a ovládací mechanismy byly zářným příkladem jednoduchosti. V době, kdy všechna letadla jejich konkurentů nesla přijímače s 3-4 elektronkovými obvody, byl rádiový přijímač bratří Goodů záležitostí jedné elektronky s minimem elektronických součástek. Jejich podomácku vyrobené relé bylo tak citlivé, že mohlo být aktivováno změnou proudu o 1 miliampér! Také navrhli a vyrobili svůj 1 uncový (28,3 gramu), gumovým svazkem poháněný řídící mechanismus s rohatkou.

Před odjezdem na Národní soutěž v roce 1939 provedli oba bratři přes 60 řízených letů v jižním Michiganu. Jejich úsilí se vyplatilo. Byli odměněni prvním místem a celkovým skóre 89 bodů. Vítěz na druhém místě získal pouze 11 bodů. Bratřím Goodům se podařilo zopakovali své první místo v Národní soutěži i v roce 1940, a ještě jednou po skončení druhé světové války, v roce 1947.

Svůj historický model  letadla, pojmenovaný „Big Guff“, předali bratři Goodové v květnu 1960 Národnímu muzeu letectví a kosmonautiky ve Washingtonu, D.C., kde ho lze vidět dodnes. Fotografie zachycuje předání modelu kurátorovi muzea, D.C. Dr. Paulu Garberovi.

Oba bratři studovali a následně získali doktorát z fyziky. Poté, co se po celý život věnovali kariéře ve výzkumu a výuce elektroniky, odešli do zaslouženého důchodu. Walt Good byl v letech 1958 -1960 presidentem AMA. V letech 1965-1966 FAI-CIAM President. V roce 1969 byl uveden do AMA síně slávy. V roce 1960 mu byl udělen Diplom Paula Tissandiera a v roce 1989 byl uveden do Síně slávy SAM.

První R/C model bratří Goodů byl ale jiný. Postavili jej již v roce 1935, nejprve jako volný. Tento byl nazván KG-1. To je zkratka autorů konstrukce, tedy Kovel/Grant. Do tohoto modelu byl poprvé aplikován jejich R/C systém. Model byl poháněn motorem Brown Jr.

Aplikovaný řídící mechanismus směrového a výškového kormidla

Bratři předvádějí svou přijímačovou sestavu s trupem KG-1

Převoz modelů a R/C vybavení nebyla jednoduchá záležitost.

Big Guff

Nyní se pojďme podívat na vítězný model.

Na snímku Walter Good pomáhá při vzletu modelu v roce 1947.

Samotný model s motorem a nádrží vážil bez elektroniky 2,7 kilogramu. Letová hmotnost, tedy naložený model měl 3,6 kilogramu.

Rozpětí křídel modelu bylo 2438 mm

Celková plocha 126 dm2

Délka trupu 1816 mm

Profil křídla byl Grant X

Model poháněl motor Brown Jr. V průběhu času byly používány další motory, například Ohlson 60 nebo Baby Cyclone a podobné motory stejné třídy.

Plán ke stažení zde:

Celkové radiové vybavení včetně baterek mělo váhu 907 gramů.

Relé, které bylo velmi citlivé na řídící proud 1 mA, vážilo 2,5 oz tedy 70,8 gramu.

Řídící mechanismus směrovky a výškového kormidla vážil každý 1 unci (28,3 gramu) a byl poháněn gumovým svazkem.

Model měl dva přijímače, každý pro jeden ovládací prvek. Aby se kanály nemíchaly, každý přijímač měl jinou frekvenci s náležitým odstupem kvůli „přeslechu“ 56 MHz a 60 MHz. Pro samotné přijímače se používaly tehdy běžně vyráběné 1,5 voltové baterky do ručních svítilen. Pro relé bylo napájení 45 voltů a ovládací mechanizmus byl napájen 6 volty z tužkových baterek.

Schéma přijímače:

Schéma uspořádání přijímače včetně baterek:

A ještě fotografie přijímače v krabici, která se vkládala do modelu.

Nyní se pojďme podívat na vysílač.

Schéma vysílače:

Ovladače byly v samostatné krabičce, která byla propojena s vysílačem pomocí kabelu. Jeden ovladač byl pro směrovku a druhý pro výškovku.

Walt Good řídí model a Bill asistuje.

Bill Good s trupem modelu a vysílačem:

Kromě posuzování řemeslného provedení modelu a statické zkoušky R/C ovládání, byly v závodě předepsány i figury, které měl závodník vykonat v letu. Nejprve byla předepsána osmička, kterou se prověřilo, že model je schopný zatáčet vpravo i vlevo či letět rovně.

Přistávalo se podle následujících schémat. Bylo předepsané místo, kam měl model dosednout. Nařízeno bylo přistání po pravé zatáčce. Důležité bylo dodržet určitou výšku při manévru.

Další přistání mělo být provedeno po levé zatáčce.

Myslím, že z tehdejším vybavením to nebylo vůbec jednoduché.

Academy of Model Aeronautics (AMA) připravila film o dvojčatech Goodových. Tento film je dostupný na Youtube a nyní si jej můžete prohlédnout.

Zdroj: AMA, časopis Airtrails, Model Ariplane News, Model Builder, Outerzone