Modelářské spalovací motory – historie začátků jejich používání v Čechách

Spalovací motor byl pro modeláře dlouhou řadu let jediným „opravdovým motorem“ pro pohon jejich modelů letadel a i když dnes bohužel pomalu ustupuje do pozadí z důvodu masivního používání ekologičtějšího a pohodlnějšího pohonu elektromotory, stále naštěstí existuje dost jejich skutečných milovníků a uživatelů, hlavně mezi historickými modeláři, kteří jejich tradici dále udržují při životě. V následujícím článku se dočtete, jaké byly před 75 lety úplné začátky jejich používání u nás…

I jen letmým pohledem do dávné modelářské historie zjistíme, že se modeláři již od samých začátků snažili svoje modely letadel pohánět nějakým motorem. V 18. století to byly různé strojky s hodinovým pérem, které svým výkonem ale sotva tak stačily jen na modely různě zavěšené na nějakém lanku a tedy neschopné samostatného „motorového“ letu, v 19. století jsou známé pokusy s modely poháněnými parními strojky, vyskytují se tu již i modely poháněné motorkem na stlačený vzduch, ale objevují se i modely poháněné zkrouceným gumovým svazkem a tento pohon se u několika kategorií modelů udržel až do dnešní doby.

Na začátku 20. století se sice již začaly objevovat první pokusy s pohonem modelů spalovacími motory, nejprve v Anglii a v Německu, největšího rozšíření ale tento pohon doznal až po úspěšných pokusech Američanů Ray Ardena , Billa Browna, Irwina Ohlssona a dalších, kteří potom v 30. letech zahájili jejich rozsáhlou sériovou výrobu. Jejich motory byly velice výkonné, poměrně lehké a spolehlivé a tak se s nimi daly již opravdu úspěšně pohánět modely, takže se začaly mezi modeláři rychle rozšiřovat a koncem 30. let to byla již úplně běžná pohonná jednotka.

Jaká situace tehdy byla u nás?

Až do poloviny 30. let minulého století se v českém modelářství pod pojmem „motorový model“ automaticky rozuměl jen model poháněný gumovým svazkem! Tehdejší typický „motorový model“ ze začátku 30. let je například model na gumu V-501 konstrukce J. Vyskočila (obr. 1).

S malými vyjímkami se v té době i u nás také létalo s modely poháněnými motory na stlačený vzduch, ty se ale nijak nerozšířily pro větší hmotnost těchto motorů, krátkou dobu chodu a jejich vysokou cenu. Jedním z nich byl model V-502 (obr. 2) z roku 1934 pražského modeláře a „publicisty“ Karla Pečivy, konstruktéra letecké továrny LETOV. Jeho model v podstatě vznikl téměř dvaapůlnásobným zvětšením modelu na gumu V-501. Z výkresu je vidět, že model byl stavěný technologií tehdy používanou pro modely na gumu, takže byl asi i poměrně křehký a jeho výkony nebyly díky krátké době chodu motoru asi zrovna moc „oslnivé“.

Gumový svazek byl tedy u nás až do začátku roku 1937 prostě stále ještě nejlepší a nejrozšířenější „motor“ pro modely letadel, což je například zřejmé i z „Propozic pro celostátní závody modelů letadel“ uveřejněných v časopise MLADÝ LETEC, vydávaném Masarykovou leteckou ligou (MLL), kde bylo v únoru roku 1937 v ve stati o motorech uvedeno :

K pohonu motorových modelů smí být použito :

1. gumy (kaučukový motor musí být uvnitř trupu)

2. mechanický motor (s vyjímkou výbušných motorů)

3. gyroskopických zdrojů (setrvačníků)

Nástup pohonu spalovacími motory se již ale blížil i u nás, neboť někdy v roce 1936 přivezli z Paříže známí pražští modeláři Jaroslav Vyskočil a Antonín Podlešák první americké motory BABY CYCLONE a BROWN JUNIOR a začali s nimi hned zkušebně létat.

V březnu 1937 ve výše uvedeném časopise MLADÝ LETEC popsal Karel Pečiva americký spalovací motor BROWN JUNIOR, a v úvodu svého článku psal :

„Motor modelů letadel s dlouhodobou pracovní schopností a náležitém výkonu jest stále ožehavou kapitolou modelářství. Gumový svazek, jako obecný typ motoru, doznal od předválečných let (tím byla samozřejmě tehdy myšlena léta před I. světovou válkou – pozn. autora) značného zdokonalení preparací gumy specielním mazáním a jeho pracovní doba téměř zdvojnásobena, ale čas nepřekročuje v nejlepším případě 8 vteřin (rozvíjení svazku).

Malý výkon gumového svazku (jen několik desetitisícin HP) nutil modelářské pracovníky ke konstrukci jednotek silnějších, hlavně motorků na stlačený vzduch, kysličník uhličitý, suchý led a pod., ale ani ty nedávají stálý výkon, který klesá s ubývajícím tlakem ve vzduchové láhvi. Pracovní doba bývá kolem 2 minut dle obsahu nádrže a tlaku nahuštěného vzduchu. Vážným soupeřem vzduchových motorků jest dvou-, tří-, i vícepramenný gumový svazek se speciálními převody, dovolující značné nahromadění energie při zkrucování. Převodového typu motoru jest možno požít i pro modely větších rozměrů a bylo dosaženo normálních letů bez plachtění v termice v čase tří až pěti minut (Bušek 1936).

Motorek o dlouhodobém a stálém výkonu jest jedině benzinový, jehož pracovní doba jest určena množstvím paliva. Miniaturní benzinové motorky pro pohon modelů letadel byly na trhu již v dobách předválečných (opět je myšlena doba před I. světovou válkou – pozn. redakce), hlavně v Německu. Celá řada firem (Max Braune, Fritz Saran, Curt Möbius) vyráběla motorky více méně zdařilé. Téměř všechny měly společnou vadu, tj. velkou váhu, takže modely pro ně postavené vyznačovaly se velkými rozměry (3-4 m rozpětí, váha několik kg).

V poválečných dobách (t.j. po I. světové válce – pozn. autora) byli to hlavně Američané, kteří přinesli na trh několik zdařilých typů, z nichž vyniká motorek značky „Brown Junior“, krásný to výrobek moderní mechaniky, jehož popis přinášíme…“

Článek pak pokračuje velmi podrobným popisem motoru BROWN JUNIOR a jeho technickými nákresy, tomuto motoru se ale budeme věnovat někdy později.

V listopadu 1937 byl v časopise MLADÝ LETEC uveřejněn také tento článek o spalovacích motorech, ze kterého je zřejmé, že se tehdy jednalo o úplnou novinku :

Benzinové motorky.

Míti model s výbušným motorkem je ideálem snad každého modeláře bez rozdílu stáří, a jak vidíme z došlé korespondence i mnohých modelářek. Většina dotazů je o ceně a výkonnosti benzinových motorků. Odpovídáme proto uveřejněním některých základních dat, která by každý zájemce pro první informaci měl znáti : seriová výroba vyzkoušených motorků se u nás dosud neprovádí, alespoň nám o tom není nic známo a motorky vůbec dovážejí se převážně z ciziny. Nejvíce z Ameriky, jejíž výrobky jsou v tomto směru nejdokonalejší. Jsou tam firmy, které se zabývají pouze výrobou letadlových motorků, z nich nejznámějšími jsou výrobky značky Baby-Cyclone, Brown Junior, Ohlsson a j. Cena nejvíce rozšířeného vzoru Baby-Cyclone jest u nás asi 600 až 700 Kč. Jest to výrobek velmi dobrý a jeho výkon je úžasný. Váží 25 dkg a má 7.000 obrátek v minutě a 1/5 HP. Porovnáme-li jeho váhu a výkon s těmito vlastnostmi u motorů skutečných letadel a nebo automobilů, jest zřejmo, že motorek pro model letadlový jest téměř technickým zázrakem. Ale má bohužel také své nevýhody : nehledě k poměrně značně vysoké ceně, jest tento stroj velmi citlivý. Na příklad v návodu, který jest přiložen k motorku Baby-Cyclone, upozorňuje výrobní firma, že v případě použití nesprávné směsi pohonné anebo špatného poměru míchání, je motorek ve dvou minutách zničen. Je to všem vada, které se dá při odborném zacházení zameziti; upozorňujeme na ni pouze pro úplnost podávané informace. Současně upozorňujeme zájemce o benzinové motorky, že jejich používáním vznikají jim i různé povinnosti, úplně jiné než při létání s modely letadel bez motorků. Jest například třeba býti opatrným pro případ povinného ručení, kdyby takový model s benzinovým motorkem při havarii někoho zranil, nebo něco zapálil, a mnoho jiných drobností, o nich se prozatím zmiňovat nebudeme, neboť nechceme svoji zprávou nijak zájemce odraditi ; chceme pouze je upozorniti na tuto novinku se všech stran, aby místo k prospěchu nebyla modelářství ke škodě.

V tomto článku je mimo jiné zajímavá i první zmínka o „nebezpečí“ při provozování spalovacích motorů, které platí obecně dodnes…

V lednu 1938 pak podrobně popsal Karel Pečiva opět v časopise MLADÝ LETEC americký motor značky BABY CYCLONE, který byl u nás v té době asi nejrozšířenější a nejpoužívanější :

„V poslední době byli jsme svědky velmi pěkných úspěchů v našem motorovém modelářství. Docílené výkony znatelně se přiblížily výkonům zahraničních modelářů.

Udrží-i se tato vzestupná linie, nebude dlouhá doba a naši pracovníci vyrovnají se jak konstrukcí modelů, tak výkony, modelářům jiných států s mnohaletou praksí v tomto oboru.

Počet zájemců, hlavně pak počet majitelů motorků, stále roste, takže již v příštím roce lze počítati s prvními závody modelů s benzinovými motorky. O rozvoj tohoto sportu má zásluhu v první řadě nerozlučná dvojice Vyskočil – Bušek, která do dnešního dne postavila 4 typy modelů. S modelem VB-531 provedl Bušek přes 150 letů bez poškození a vytvořil československý rekord výkonem : prolétnutá trať 15 km, výška 1500 m a čas 55 minut“ 

(obr. 3 – Výkres modelu VB-531 převzatý z knihy J. Vyskočila “ Jak zhotovím letadélko s benzinovým motorem“ z roku 1939).

Poslední model kabinového typu byl schopen každé mezinárodní konkurence, 3 minuty po startu dosáhl výšky 500 m, bohužel hned při prvním letu zmizel. Zatím po něm pátrají četnické stanice.

V dalším čísle časopisu MLADÝ LETEC se ale dočteme, že to nakonec dobře dopadlo a že z toho byl další československý rekord :

„Model uletěl.
Čsl. modely dosahují vysoké úrovně. Dne 31. října konal se na letišti v Ruzyni pokus o stanovení čsl. rekordu modelů letadel s benzin. motory. Letadlo bylo dílem model. pracovníka M.L.L. Jar. Brože. Model měl rozpětí 170 cm, vážil 1200 gr a byl opatřen benzinovým motorem o výkonnosti 1/5 k.s. Pokusné lety se konaly za pošmourného podzimního počasí. Po dvou nezdařených startech bylo před polednem přikročeno za dozoru funkcionářů místní skupiny M.L.L. Praha, místopředsedy model. odb. p. mjr. Krňáka a model. ref. p. ing. Pahra ke startu třetímu. Start se zdařil a model opsav nad letištěm dva kruhy zvolna se vzdaloval směrem k obci Středokluky. Letoun byl ihned následován konstr. Brožem pěšky a funkcionáři autem k snadnějšímu pozorování. Nad obcí Středokluky měl model asi 800 – 1000 m výšky, čas 67 min., načež zmizel měřičům z dohledu. Směr letu byl Slaný – Buštěhrad – Kladno. Tím byl stanoven nový čsl. rekord a starý byl překonán o 12 minut. Dle odhadu konstr. Brože mohl model vystoupit ještě o dalších 800 metrů a při klouzavém poměru 1:18 ulétnout trať 30 km při čase alespoň 90 min., ježto model stoupá i klouže v kruzích. Při takových pokusech dochází obyčejně k ztrátě modelu. Na štěstí tak tentokráte nebylo, neboť model byl nalezen u obce Stehelčeves na Kladensku a majiteli téměř neporušen vrácen. Prolétl trať 11 km.“

Ale zpět k popisu motoru BABY CYCLONE , ve kterém K. Pečiva píše :

„Do všech typů Vyskočilových i do modelů jiných pracovníků je zamontován americký motor značky „BABY CYCLONE“, který převládá v našem modelářství a jehož popis přinášíme.

Je to velmi výkonný 2taktní jednoválec při nepatrné váze, vyrobený firmou Aircraft Industries, Glendale (Los Angeles) California.

Válec je odlit ze železné litiny s eliptickou přírubou pro uchycení dvěma šrouby ke karteru. Na válec je nalisována hliníková vložka s chladicími žebry a horní konec válce uzavírá hlava z duralu s otvorem pro speciální zapalovací svíčku.

Píst z jednoho kusu z lité oceli, kalený, cementovaný a broušený. Zabroušení do válce provedeno s tolerancí 0,0001 x 2,54 = 0,00254 mm = 2,5/1000 mm, takže odpadají kroužky. Zabroušení je tak dokonalé, že píst drží kompresi několik minut, aniž by sebemenší část tlaku unikla.

Pístní čep ocelový, vrtaný, cementovaný, kalený, s hliníkovými koncovkami.

Kliková skříň lisovaná (správně by mělo být, že je tlakově odlitá do kokily – pozn. autora) z lehké slitiny s mohutným ložiskem. Pouzdro ložiska je vytočeno ze specielní slitiny pro vysoké otáčky (zkoušeno dle vlastních předpisů).

Klikový hřídel ze specielní ocelové slitiny, vrtaný, kalený a cementovaný. Ložisková plocha 9,5 x 15,9 mm. Klikový hřídel slouží současně jako uzavírací šoupátko karburátoru.

Karburátor je vlastně difusér, upraven jako nálitek na dolní části klikového ložiska. V difuséru je trubička s kalibrovaným otvorem a jehlovým ventilem, který se řídí přípust benzinu pro všechny rychlosti. Jednoduchý přerušovač je upraven na přední části ložiska. Vačku tvoří zadní část vrtulové hlavy. Výfukové potrubí, víko přepouštěcího kanálu, kliková skříň, uzavírací víko skříně a vrtulová hlava jsou lisovány z lehké slitiny 20krát pevnější hliníku.

Hlavní ložisko je ze specielní slitiny pro vysoké otáčky. Zvláštní péče je věnováno klikovému hřídeli, který je vyroben ze specielní oceli, kalený v oleji, s cementovanými čepy, čímž se zvýší jeho trvanlivost nejméně o 50%. Rovněž zapalovací svíčka je dokonalá.

Při homologační zkoušce Baby Cyclonu běžel více než 100 hodin. Tato zkouška se provádí vždy u jednoho motoru ze serie. Při skončení 100hodinové homologační zkoušky otočila se vrtule celkem 24,600.000krát, což je větší počet otáček, než u automobilového motoru za celý rok provozu.

O kvalitě motoru Baby Cyclone měli jsme příležitost se přesvědčiti sami. S rostoucím počtem nalétaných hodin jeho chod byl pravidelnější a naskočil okamžitě za každého počasí.

Specifikace motoru :
Vrtání …….. 19 mm
Zdvih …….. 20,65 mm
Váha …….. 297 gr (s cívkou, nádrží a kondensátorem)

Počet otáček mění se od 500 do 5000 ot./min a jest závislý na stoupání vrtule. S brzdicím setrvačníkem točí 10.000 ot./min.“

Takový byl originální popis motoru BABY CYCLONE, který jsem bez úprav převzal z časopisu MLADÝ LETEC č. 4 a 5 z roku 1938.

Tento motor se stal z dnešního pohledu vlastně „naší modelářskou legendou“, i když pocházel z Ameriky, neboť poháněl naprostou většinu prvních českých motorových modelů, které v roce 1939 popsal Jaroslav Vyskočil ve své známé knize „Jak zhotovím letadélko s benzinovým motorem“ a tato kniha se brzo stala takovou „biblí“ našich „motorových“ modelářů! Motor BABY CYCLONE také díky svým kvalitám brzo ovlivnil i mnoho našich prvních konstruktérů modelářských motorů (například Gustava Buška, ing. Konráda Pahra a Aloise Kordu) k jeho úspěšnému konstrukčnímu napodobení a vznikly tak jejich úspěšné motory LETNÁ, IPRO IKAR a AL-KO, které měly stejnou, nebo velmi koncepci i konstrukční řešení a patřily u nás ve 40. letech k nejrozšířenějším.

V USA se motor BABY CYCLONE vyráběl v několika verzích od roku 1935 do roku 1938. První verze s označením „X“, „A“, „B“ a „C“ měly plochou hlavu, bez žeber a měly pevně nastavený předstih,, což asi nebylo zrovna v provozu moc praktické. Verze „D“ z roku 1937 měla sice také ještě plochou hlavu, ale měla již předstih nastavitelný a dodávala se jako komplet i s válcovou nádrží, na dřevěném motorovém loži. Poslední verze „E“ a „F“ z roku 1938 měly již kromě nastavitelného předstihu i žebrovanou hlavu, která byla na vrcholu válce jen položena a připevněna byla dotažením jiskřivé svíčky. Obě tyto verze byly také dodávány na motorovém loži s nádrží, to ale bylo již vylisováno z plechu a nádrž měla „kapkovitý“ tvar. Verze „E“ měla krátkou jehlu karburátoru, verze „F“ měla jehlu dlouhou, opatřenou pružným „členem“ z vinuté ocelové pružiny a tak mohla být otočena dozadu za motor, její konec byl připevněn k motorovému loži a její ovládání tak bylo „dálkové“, velice bezpečné (obr. 4). „Legendární“ motor BABY CYCLONE „F“ si můžete prohlédnout na obr. 5 – 7.

Obr. 5	Obr. 6
Obr. 7

​​

Je to vzácně zachovalý originál s výrobním číslem F10379. Motor je sice bez originálního plechového motorového lože s nádrží, to se ale v praxi asi stejně moc nepoužívalo, což je vidět na příkladu modelu VB-545, jehož výkres byl asi prvním výkresem českého motorového modelu vydaného tiskem v měřítku 1:1 (výkres byl nakreslen 10.5.1938 a vydal jej samozřejmě J. Vyskočil). Na originálním plánku je totiž nakreslen model s motorem BABY CYCLONE „F“ uloženým na originálním plechovém loži i s nádrží, ale na fotografiích tohoto modelu uveřejněných v knize J. Vyskočila „Konstrukce modelů letadel“ z roku 1938 je tento model vidět s motorem namontovaným na „normálním“ motorovém loži vyrobeném z hliníkových „L“ profilů (obr. 8).

Jak je zřejmé již z výše uvedeného originálního popisu motoru od Karla Pečivy, bylo konstrukční a technologické řešení motoru BABY CYCLONE i na tehdejší dobu poněkud neobvyklé, neboť válec motoru je odlit z litiny a nemá tedy „klasickou“ ocelovou vložku uloženou v nějakém odlitku z lehké slitiny. Na litinovém válci je nalisován vysoustružený duralový plášť s chladicími žebry, který tvoří současně i „dno“ válce se závitem pro svíčku a vyfrézovaná hlava válce je k válci jen připevněna přišroubovanou jiskřivou svíčkou CHAMPION „V“ se závitem W 3/8″-24. Karter, jeho zadní víko, držák péra přerušovače, unášeč vrtule, podložka vrtule a typický dlouhý nástavec výfuku jsou pěkné kokilové odlitky z hliníkové slitiny tmavo-šedé barvy.

Tak takový byl jeden z prvních spalovacích motorů, které stály před 75 lety u začátků „motorového modelářství“ v Čechách…

Napsal a úryvky z dobové literatury vybral : Jaromír PIPEK, člen Klubu historických modelů a motorů