25. Flutter ali vibriranje

Vsaka upogljiva površina lahko zaniha. Flutter je nihanje ali silovito tresenje krmilnih površin na krilu, repnih površinah ali drugem upogljivem delu na modelu. V nekaterih primerih je flutter blag in skoraj neškodljiv. Pri določeni hitrosti lahko krmilna površina zaniha in odda slišno brenčanje, ko pa se hitrost zmanjša, to nihanje izgine. V nekaterih primerih lahko flutter nastane zelo hitro, brez opozorila odpade krmilna površina ali se zlomi. Pilot v takem primeru sploh ne ve kaj se je zgodilo. Tak slučaj je lahko vzrok radijskih motenj ali pomanjkanje togosti konstrukcije.
Vibriranje krilcEnostavni primer fluttra je vzrok vztrajnosti krmilne površine. Če se krmilna povezava prekine, začne krmilo silovito nihati. Pri nihanju zadnjega dela trupa, ko ta doseže vrh nihaja in se začne gibati nazaj, se lahko krmilna površina ukloni in udari proti temu nihanju trupa, da bi ga ustavila. Pri nihanju v drugo smer se zgodba ponovi. Pri letu modela je jasno, da tako gibanje krmilne površine povzroči nihanje trupa. To nihanje pa lahko povzroči tudi pilot ali sunek vetra. Z odklonom trupa, ki ima določeno vztrajnost, se premakne tudi smerno krmilo, ki ustvari aerodinamično silo, ki poskuša trup vrniti v prvoten položaj. Trup se začne odklanjati v drugo stran in zaradi vztrajnosti zopet dalje od osnovne lege in postopek se ponovi. Pri določeni hitrosti lahko pride do resonance, ki povzroči silovito nihanje. Če se to nadaljuje, se lahko odlomi smerni stabilizator.
Flutter na višinskem stabilizatorju se lahko začne na enak način in je zaradi izgube kontrole višine veliko bolj nevaren. Tudi flutter krilc je enak. Krila so običajno upogljiva, krilca pa so zelo razsežna in težka, zato je flutter lahko zelo hitro prisoten, še posebno pri višjih hitrostih.
Flutter se lahko pojavi pri višji hitrosti tudi na krilu brez krilc, če je krilo preveč upogljivo ali premalo torzijsko ojačano. Zvijanje krila povzroči spreminjanje vpadnega kota na konceh, ki hitro zanihajo navzgor in navzdol.
Vibriranje krilModelar, ki še nikoli ni videl učinka fluttra, si menjajoč upogib krila navzgor in navzdol napačno razlaga s spremenljivo obremenitvijo krila. Krilo se pod obremenitvami res upogiba, pri fluttru pa je tako upogibanje ritmično nihanje, ki ko se enkrat začne, težko preneha.
Za primer vzemimo prosto leteč model, kateri med letom nikoli ne doživi fluttra, ker leti razmeroma počasi. Če takemu modelu vgradimo napravo za vodenje pa se lahko med letom pojavi flutter. Model je v takem primeru nekoliko težji, zato razvije večjo hitrost za katero ni namenjen. V takem primeru je edina rešitev ojačati celotno konstrukcijo. Enak primer se lahko zgodi, če modelu, ki je namenjen elektro pogonu, namestimo eksplozijski motor.
Če je torzijska os krila pred težiščem, v kateri se krilo lahko zvija, lahko pričakujemo, da bo tako krilo pri določeni hitrosti proizvedlo flutter. Bolje je prednji del krila do glavnega nosilca prekriti z balso, da dobimo tako imenovano D torzijsko škatlo. Dodana teža na prednjem robu krila pomaga premakniti torzijsko upogljivo os bližje težišču, kar uravnoteži maso krila. Drugi način torzijsko ojačanja krila so diagonalna rebra ali dvojna rebra z dodanimi diagonalami med rebri. Na ta način lahko konstrukcijo zelo ojačamo, toda zaradi majhnega prirastka teže, krila ne uravnotežimo.
Preprečevanje fluttra je bistveno za upogljive površine, posebno za hitre modele. Krilo in trup pa morajo biti togi. Pri tem ne smemo pozabiti, da togost in čvrstost nista eno in isto. Stekleno vlakno je zelo čvrsto, toda ni togo. Jadralni model, ki je pomanjšana maketa pravega letala, ima zelo tanek trup, zato se lahko hitro pojavi flutter na repu pri večji hitrosti. Tudi krmilni drogovi in spoji morajo biti togi v čim večji meri. Leseni drogovi so najbolj močni in togi, sledijo komande iz žičnih vrvi. Bovdne v cevkah pa je potrebno učvrstiti na čim krajših intervalih, da zmanjšamo zračnost. Najboljši material za krmilne drogove je kovinska cev iz lahkih zlitin. Tudi krmilne površine naj bodo toge in po možnosti uravnotežene.

Uravnoteženje mase
Masa krmilnih površin je najbolj odgovorna za nastanek fluttra. Če se zmanjša masa krmil, se zmanjša tudi verjetnost fluttra. Če je krmilo uravnoteženo tako, da je njegovo težišče v liniji pregiba, vztrajnost povsem onemogoči flutter. Če uravnotežimo maso smernega krmila, ta vedno deluje stabilizacijsko, pa če je nihanje trupa še tako močno.
Uravnoteženje mase krmilPri pravih letalih je uravnoteženje mase krmil rešeno na veliko različnih načinov, ki jih prikazuje risba. Najbolj pogost primer je montaža svinčene uteži na ročici pred vrtiščem krmila. Če je le možno, je takšna utež skrita v notranjosti krila, trupa ali repnih površinah. Včasih to ni možno, zato takšna ročica štrli iz površine in ustvarja upor. Drug način je podaljšanje krmilne površine naprej od osi vrtenja z dodano utežjo. Podaljšek naj bo skrit v notranjosti krila ali uporabljen kot frise krilce, ki razbremeni komando. Podobne naprave so dobrodošle tudi pri modelih za odpravljanje fluttra. Popolno uravnoteženje krmil ni vedno nujno potrebno, saj se flutter pojavi le pri določeni hitrosti. Včasih je dovolj le delno uravnotežiti krmila in efekt fluttra izgine. Takšno dodajanje teže na modelu je potrebno le, kadar je to nujno.
Vsak del na modelu ima neko kritično hitrost, pri kateri se pojavi flutter. Lahko se zgodi, da se flutter pojavi že pri nižji hitrosti, kot je kritična. Vzrok temu je zračnost v spojih ali obraba komand. Če krmila niso uravnotežena se z obrabljanjem spojev in večanjem zračnosti se flutter pojavi pri vedno manjši hitrosti. Na žalost modelar ne pozna kritične hitrosti za določen pojav fluttra, in ker se ta nepričakovano pojavi lahko sledi tudi izguba kontrole ali pa se pokvari povezava do servomotorja. V hujših primerih lahko pride tudi do loma zobnikov v servomotorju. Ko se flutter enkrat začne, ga je zelo težko ustaviti. To je možno le z zmanjšanjem hitrosti modela. Flutter pa lahko sproži tudi poškodovan servomotor, če modelar prekorači trdnostno mejo modela ali navidezno nerazložljiv zračni sunek. V veliko primerih je flutter viden ter slišen in čeprav je lahko zelo silovit, lahko model to prenese. Zelo majhne razlike v gradnji, lahko naredijo veliko razliko.