Как летает игрушечный вертолет

Как научиться управлять радиоуправляемым вертолетом?

Если вам кажется, что управлять вертолетом легко и просто, значит, вы никогда этого не делали. Да, вы можете сказать, что сейчас практически в каждой модели есть гироскоп, который выравнивает положение девайса и упрощает полет, но это не играет роли. Ваша задача не только лететь ровно и красиво, важно еще и взлететь, а потом и приземлиться, а это куда сложнее.

К сожалению, основная проблема, с которой сталкиваются новички – земля. Поэтому в этой статье мы расскажем вам, как научиться управлять радиоуправляемым вертолетом так, чтобы он прожил у вас больше одного дня.

Количество каналов управления и умения вертолета

Прежде всего, полетные возможности вертолетов зависят от количества каналов управления. Не будем останавливаться на каждом, а рассмотрим стандартный пример 4-канального управления. Вертолет с таким ПДУ умеет:

• Скользить вперед-назад (тангаж).
• Скользить влево-вправо (крен).
• Регулировать высоту (подниматься, опускаться).
• Поворачивать нос (рыскать).

3-канальные вертушки не имеют последней функции, а модели с 5-ю каналами управления и выше обладают дополнительными «фишками», которые позволяют выполнять самые сложные фигуры высшего пилотажа.

На рисунке выше изображен привычный пульт управления авиамоделями (3-канальный). Нет никакой тайны о том, как управлять радиоуправляемым вертолетом. Есть передатчик, на нем есть два стика. Левый отвечает за «газ» – набор высоты иными словами, а правый – за направление. Вот такой стандартный набор позволяет летать в разных направлениях и на различных скоростях. Более профессиональная аппаратура обладает большим количеством триммеров и кнопок, от чего модель может иметь множество сценариев настроек.

Всего пять шагов от новичка до профи

Шаг первый. Узнаем, как запускать радиоуправляемый вертолет – взлет и посадка. Это упражнение поможет вам «почувствовать» вертолет – в нужный момент необходимо убавить скорость вращения винтов, чтобы девайс не упал во время взлета, и чтобы посадка была плавной. Если вы впервые держите пульт управления от такой штуки, можем поспорить, нажав на стик газа, аппарат резко взлетит вверх и встретится с потолком, а потом так же резко устремится навстречу полу.

Итак, установите свою модель хвостом к себе и нажмите стик газа. Старайтесь не слишком отрываться от поверхности, удерживайте вертолет в состоянии взлета и потренируйте повороты влево-вправо, используя правый стик. Затем посадите его.

Если у вас вертолет соосной схемы, вы быстро освоите этот трюк, так как управлять радиоуправляемым вертолетом подобного типа не очень сложно.

Шаг второй. Удержание вертолета в одной позиции. Убедитесь, что хвост устройства смотрит в вашу сторону – так проще ориентироваться в пространстве. Как и в предыдущем упражнении, поднимите аппарат в воздух, но увеличьте расстояние до земли – возьмите 1 метр, например. Старайтесь удерживать аппарат в одном положении, управляя только правым стиком. «Повисите» 30 секунд и плавно сбавляйте скорость вращения винтов, произведите посадку. Повторите упражнение несколько раз.

Шаг третий. Направленный полет. После того, как вы освоили взлет и зависание, можно переходить к полетам. Поднимите вертолет на высоту 1 метра и, управляя правым стиком, добейтесь прямолинейного движения вперед, а затем постарайтесь вернуться в точку старта задним ходом. Затем попробуйте повернуть в сторону. Совершите посадку.

Шаг четвертый. Зависание «носом» к себе. Мы подходим к финишной черте нашего урока о том, как управлять вертолетом на радиоуправлении. В этом упражнении идея такая же, как и во втором, однако, теперь аппарат должен смотреть на вас. Это не так просто, как кажется на первый взгляд. И даже если вы чувствуете себя в воздухе уверенно, потренируйтесь вначале выполнять этот трюк на небольшой высоте. Идея в том, чтобы вы научились чувствовать пространство и ориентировались в нем.

Шаг пятый. Попробуйте пролететь по воображаемому маршруту. Вначале выполните полет по квадрату, затем отправьте вертолет по извилистой восьмерке. Комбинируйте навыки, полученные из предыдущих упражнений: зависание, ориентация, направленный полет.

Мы перечислили базовые шаги, по которым вы научитесь летать. Этого вполне достаточно, чтобы освоить соосный вертолет. Если же вы обладатель аппарата с классической схемой (классической 3D) расположения винтов, и ваш пульт управления имеет более 4-х каналов, тогда имеет смысл потренироваться на симуляторе полета. Если в комплекте к вашему девайсу не оказалось такого, загляните в наш раздел авиасимуляторов.

Итак, надеемся, что у вас все получилось. Тогда нам удалось ответить на вопрос «Как управлять вертолетом на радиоуправлении?» и мы свою миссию выполнили. Если остались вопросы, обращайтесь, «Planeta Hobby» всегда поможет!

Освоение пульта управления

Перед тем, как приступать к своему первому полету, необходимо тщательно ознакомиться спультом радиоуправления и вертолетом. Изучение движения стиков (позиции 1 и 2 на всех рисунках) и плавности их хода позволит быстрее освоиться с реакцией вертолета на команды пульта управления.

На рис. 1 изображен трехканальный инфракрасный пульт управления вертолетом с соосной схемой несущих винтов.

1 — стик управления скоростью несущего винта

2 — стик управления направлением движения(повороты налево-направо, движение вперед-назад)

3 — триммер корректировки рыскания

На рис. 2 изображен другой вариант трехканального инфракрасного пульта управления вертолетом с классической схемой несущих винтов.

1 — стик управления скоростью несущего винта

2 — стик управления направлением движения (повороты налево-направо, движение вперед-назад)

3 — триммер корректировки тангажа

4 — триммер корректировки рысканья

На рис. 3 изображен универсальный пульт радиоуправления, в зависимости от выбранной модели вертолета, он может быть трехканальным или четырехканальным

1 — стик управления скоростью несущего винта и крена при четырехканальном управлении

2 — стик управления направлением движения (повороты налево-направо, движение вперед-назад)

3 — триммер корректировки тангажа

4 — триммер корректировки рысканья

5 — триммер корректировки чувствительности стика газа

6 — триммер корректировки чувствительности стика рулевого управления

7 — триммер корректировки крена

Первичная настройка вертолетов малого класса на инфракрасном управлении

Настройка вертолетов с соосной схемой сводится к корректировке рысканья и производится следующим образом:

— вертолет устанавливается на свободную площадку;

— стиком управления скоростью вращения несущего винта плавно увеличиваем скорость вращения до начала смещения вертолета (не допускать взлета!);

— если наблюдается вращение фюзеляжа против часовой стрелки, то вращаем регулятор триммера корректировки рысканья по часовой стрелке до прекращения вращения вертолета;

— если наблюдается вращение фюзеляжа по часовой стрелке, то вращаем регулятор триммера корректировки рысканья против часовой стрелки до прекращения вращения вертолета.

Настройка вертолетов с классической схемой несущего винта осуществляется в два этапа.

Калибровка положения сервопривода :

— установить вертолет на ровную поверхность;

— включить пульт управления и вертолет;

— посмотреть на диск сервопривода, она должна быть параллельна поверхности, на которой установлен вертолет;

— если диск сервопривода не параллелен поверхности, на которой установлен вертолет, то необходимо произвести корректировку триммером тангажа.

— вертолет устанавливается на свободную площадку;

— стиком управления скоростью вращения несущего винта плавно увеличиваем скорость вращения до начала смещения вертолета (не допускать взлета!);

— если наблюдается вращение фюзеляжа против часовой стрелки, то нажимаем правый ( отмеченный буквой R) регулятор триммера корректировки рысканья до прекращения вращения вертолета;

— если наблюдается вращение фюзеляжа по часовой стрелке, то нажимаем левый ( отмеченный буквой L) регулятор триммера корректировки рысканья против часовой стрелки до прекращения вращения вертолета.

Первичная настройка вертолетов с трех и четырехканальным управлением

Калибровка положения сервопривода :

— установить вертолет на ровную поверхность;

— включить пульт управления и вертолет;

— посмотреть на диск сервопривода, она должна быть параллельна поверхности, на которой установлен вертолет;

— если диск сервопривода не параллелен поверхности, на которой установлен вертолет, то необходимо произвести корректировку триммером тангажа.

— вертолет устанавливается на свободную площадку;

— стиком управления скоростью вращения несущего винта плавно увеличиваем скорость вращения до взлета на высоту не менее полуметра;

— если наблюдается вращение фюзеляжа против часовой стрелки, то вращаем регулятор триммера корректировки рысканья по часовой стрелке до прекращения вращения вертолета;

— если наблюдается вращение фюзеляжа по часовой стрелке, то вращаем регулятор триммера корректировки рысканья против часовой стрелки до прекращения вращения вертолета.

Освоение стика управления скоростью вращения несущего винта (стик газа).

Для освоение реакции вертолета на прибавление газа необходимо взять вертолет за полозья и плавно прибавлять, а затем уменьшать газ.

Устанавливаем вертолет на свободную площадку и плавно увеличиваем газ до набора высоты, затем плавно убавляем газ для осуществления посадки. Это упражнение нужно делать до тех пор, пока Вы не добьетесь относительно мягкой посадки.

Рекомендация: если у вас не получается плавно взлететь с пола, то попробуйте взлететь с руки. Для этого возьмите вертолет за полозья и плавно прибавляйте газ, как только вы почувствуете, что вертолет начинает подъем, отпустите его. Это упражнение позволит Вам быстрее понять какой скорости вращения винта достаточно для взлета и снижения.

Для освоения зависания необходимо осуществлять ступенчатые наборы высоты и снижения, в процессе выполнения ступени нужно пытаться регулировать положения газа таким образом, чтобы вертолет зависал на заданной высоте.

В процессе выполнения первых упражнений, вы можете заметить, что при зависании вертолет отклоняется и не может зависнуть на одном месте. Это означает, что необходимо произвести более точную калибровку. Калибровка осуществляется триммерами аналогично первичной настройке до стабильно зависания.

Тренировка полета вперед-назад .

Данное упражнение позволяет обучиться правильному взаимодействию обеих рук для поддержания стабильного курса как по направлению, так и по высоте.

Для выполнения упражнения необходимо поднять вертолет в воздух и зафиксировать его на определенной высоте. После достижения определенной высоты нужно осуществить движения вперед и назад (задним ходом). В процессе движения вертолет будет постепенно терять высоту, ее нужно будет компенсировать стиком газа.

Движения вертолета по геометрическим фигурам .

Выполнение данного упражнения позволяет освоить навыки точного пилотирования. Для выполнения упражнения необходимо представить себе фигуру, например квадрат, затем описывать линии этой фигуры полетом вертолета.

Движение вертолета по геометрическим фигурам задним ходом .

Выполнение упражнения дает навык управления задним ходом, что значительно расширяет свободу маневров при пилотирования. Поскольку управление движения задним ходом является более сложным, то первые полеты следует проводить в сниженном темпе.

При выполнении полетов задним ходом важно помнить, что управление происходит зеркально.

Как устроен радиоуправляемый вертолет: внимание к деталям

Полет радиоуправляемого вертолета завораживает: то он молниеносно поднимается в воздухе, то зависает буквально в метре над поверхностью земли, то проделывает головокружительные трюки, летая «вверх дном».

Конструкция RC-вертолета покажется простой и незатейливой, но это только беглый взгляд для человека, который ни разу не держал в руках пульт ДУ от вертушки, напичканной электроникой.

Радиоуправляемый вертолет – это самая сложная модель в RC. Доказательство – история создания первого вертолета на радиоуправлении. В то время, как судомодели и самолеты на радиоуправлении уже радовали владельцев более 30 лет, инженеры только в апреле 1970 года смогли создать уменьшенную копию, казалось бы, обычного вертолета.

Дальше речь пойдет об особенностях устройства RC-вертушек.

Что снаружи и что внутри: основные компоненты радиоуправляемого вертолета

С момента, когда первая модель вертолета оторвалась от земли и полет-таки оказался удачным (а было это , напомним, в 1970 году), в устройстве этих сложных игрушек ничего не изменилось: все та же рама, голова, канопа, хвостовая балка и роторы. Разве что добавились или видоизменились элементы электроники (например, гироскоп).

Капот-канопа

На переднюю часть модели крепится колпак (как правило, пластиковый), который называют и капотом, и корпусом, и кабиной. Правильное название – канопа.

Этот элемент играет кроме эстетической, еще и защитную функцию для электронной начинки и АКБ при краше.

Кабина радиоуправляемого вертолета выполняет также функцию обтекателя, поскольку законы аэродинамики действуют, как и прежде.

Капот (кабину, канопу, корпус) радиоуправляемого вертолета изготавливают из стекловолокна или (для бюджетных моделей) из пластика, и предлагают в трех вариантах:

под последующую покраску;

неокрашенные, но в комплекте с наклейками.

Рама

Рама – это основа любой модели. В RC-вертолете на раму крепятся все основные узлы машины: двигатель, хвостовая балка, ротор, электронные компоненты.

Этот элемент должен отличаться прочностью (жесткостью) и легкостью. В хоббийных бюджетных моделях рамы изготавливают из пластика, в более дорогих (профессиональных) – из карбона.

Встречаются также рамы из алюминия. Они удобны тем, что при краше, этот металл легко приходит в исходную позицию (легко исправить и снова полететь), чего не скажешь о карбоне или пластике, когда «сломалось – выбрасывай!». Из минусов – слишком большая мягкость материала, который гнется буквально в руках. Такая рама ни от чего не защитит, к сожалению.

Голова

Само название детали говорит о ее важности. Качество настройки, сборки и материала, используемого при изготовлении головы радиоуправляемого вертолета определяет летные параметры модели.

Чаще всего голова изготовлена из металла. Но в случае с RC-вертолетами закон, «чем больше металла – тем лучше», не работает. Если детали головы из пластика – это вовсе не свидетельство дешевки или подделки. Просто производитель таким образом заботится о том, чтобы в случае поломки любую деталь можно было легко снять и заменить.

Хвостовая балка и ротор

Хвост радиоуправляемого вертолета – это несущий элемент летательного аппарата. При краше вероятность повреждения хвостовой балки наивысшая. Поэтому, чем жестче и легче она будет – тем лучше. Изготавливают этот элемент из алюминия, пластика, стеклопластика или карбона.

Для того, чтобы отработать эффектное вращение вертолета, на конце балки установлен хвостовой ротор. Силовой установкой для него может служить основной двигатель (тогда внутри балки проходит привод вращения) или отдельный небольшой двигатель (тогда внутри трубки балки проведены провода от источника питания).

Двигатель (силовая установка)

Без мотора никто не полетит. В радиоуправляемых вертолетах используют бесколлекторные электрические моторы и двигатели внутреннего сгорания (ДВС), которые работают на бензине или нитротопливе.

Устройство и обслуживание ДВС гораздо сложнее и затратнее, поэтому модели с электродвигателями получили наибольшее распространение.

Гироскоп

Новая деталь в современных моделях радиоуправляемых вертолетов. Важность гироскопа можно сравнить со значением двигателя или аккумулятора, это своеобразный стабилизатор полета, с которым пилотирование становится в разы проще и увлекательнее.

Цель гироскопа – заставить хвост оставаться в том положении, в которое мы его поставили. Когда обороты основного и хвостового роторов возрастают, хвост вертолета постоянно норовит уйти в одну или другую сторону. Пилоту нужно постоянно следить за ситуацией и «подруливать». С установленным гироскопом все проще: система самостоятельно следит за положением модели и автоматически выравнивает аппарат в воздухе.

Гироскоп есть в базовой комплектации не всех моделей.

Конечно же, это не все компоненты радиоуправляемого вертолета, иначе его не назвали бы «самой сложной моделью».

Важную роль в работе RC-вертушки играют сервоприводы и регулятор оборотов двигателя, аккумуляторная батарея, приемник и дополнительные электронные фишки, которые устанавливают на модели (например, гувернер и автопилот).

В общем, RC-вертолеты – это сложно и интересно одновременно. Модели вертолетов трудоемки в сборке и настраивании, но их пилотирование – настоящее искусство.

Да, вертолеты на радиоуправлении – для тех, кто не привык отступать и получает удовольствие от жизни по-максимуму.

Как летает игрушечный вертолет

Любой вертолет классической схемы состоит из следующих компонент, при этом некоторые из них могут быть объединены в одном устройстве:

• Голова;
• Вал ОР;
• Канопи (обьекатель);
• Рама;
• Хвостовая балка;
• Хвостовой ротор;
• Сервоприводы автомата перекоса;
• Сервопривод угла поворота лопастей ХР;
• Двигатель;
• Регулятор двигателя (если электрическая модель);
• Основная шестерня;
• Вал ХР или ремень ХР;
• Топливный бак или силовая батарея;
• Регулятор бортового питания;
• Аккомулятор бортового питания;
• Приемник;
• Гироскоп.

Теперь распишем каждый компонент поподробнее.

Голова

Голова — одна из важнейших частей вертолета, от её качества сборки их настройки на прямую зависят летные характеристики модели.

В голове современного вертолета используются как пластиковые, так и металлические части. При этом — далеко не всегда действует правило, что чем больше металла — тем лучше 🙂 Тут дело в том — что производитель моделей разрабатывает их таким образом, что бы в случае аварии выходила из строя не вся голова, а только определенные части, которые относительно не дорого стоят и легко заменяются. Поэтому конечно металлическая голова хорошо и красиво — но далеко не всегда на много лучше пластиковой. Хотя тенденция последнего времени — поголовный переход на металл, сейчас практически не встретить серьезные вертолеты с пластиковыми головами.

Вал ОР

Передает вращающее усилие на голову. По большому счету — расходный материал, так как выходит из строя (гнется) практически при любом самом незначительном инциденте. Материал вала и его размеры специально так сделаны. Уж лучше погнется вал — чем другие, более дорогие детали.

Обтекатель (канопи)

Канопи — это защитный колпак, надеваемый на переднюю часть вертолета. Служит для защиты аккумулятора и электроники при неудачной встрече с землей, улучшает аэродинамику и внешний вид модели. Изготавливается из стекловолокна, иногда из пластика (на дешевых моделях). Поставляются в 3 вариантах:

Белые под покраску;

Белые в комплекте с наклейками.

Существует ряд небольших компаний, которые специализируются на эксклюзивных канопи под заказ, и стоят они очень даже не дешево 🙂

Рама

Рама — основной элемент вертолета,то, благодаря чему все компоненты вертолета соединяются вместе 🙂 Основные задачи рамы:

• Соединить все компоненты вертолета;
• Защитить дорогую и хрупкую электронику в случае краша (от английского Crash — авария вертолета);
• Обеспечить удобное и грамотное размещение компонентов внутри рамы;
• Обеспечить грамотную и правильную разводку проводов;
• Обеспечить удобный и быстрый доступ к компонентам для настройки и обслуживания.

Рамы можно разделить по следующим признакам:

Материал изготовления

Карбон. Лучший материал на данный момент, дающий максимальную крепкость и минимальный вес. Из недостатков — если сломалась — то уже сломалась, выкидываем и покупаем новую, ну и конечно — высокая цена.

Карбон снаружи, внутри стеклотекстолит. Этим последнее время грешат многие производители, особенно часто встречается на недорогих клонах (Клон — подделка вертолета известного бренда, естественно, более низкой цены. Качество сильно варьируется, есть практически не отличимые от оригинала, есть и откровенный хлам). Такие рамы хоть и менее крепкие по сравнению с настоящими карбоновыми, но при этом зачастую гораздо дешевле их. На вид практически не отличимы от карбновых.

Алюминиевые рамы. Последнее время встречаются всё реже, вытесняемые карбоновыми и пластиковыми рамами.

Алюминий приятен тем – что в случае серьёзного краша он не ломается – а гнётся – есть шанс выправить и продолжить летать. Но по остальным параметрам он проигрывает карбновым рамам.Так же часто встречается на очень дешёвых китайских клонах. При покупке такого нужно учитывать, что первое, на чём начинают экономить китайцы – на материале. Алюминий в таких рамах очень плохого качества, мягкий и гнётся пальцами. Такая рама не защищает ни от чего.

Пластиковые рамы. Встречаются как на дешёвых китайских поделках, так и на серьёзных брендовых моделях.

Естественно, качество пластика там и там отличается в разы. Большой плюс пластика в том – что можно делать рамы практически любой формы, при этом не сильно себя ограничивая. Ещё неоспоримым преимуществом пластика является то – что он в отличии от карбона — одинаково крепок во всех плоскостях, а карбон – только в плоскостях волокон.

Конструкция рамы

Рама собирается из двух половинок.

Рама состоит из четырёх частей.

Такие рамы менее крепкие, чем цельные.

Хвостовая балка

Несущий элемент конструкции вертолета.

Для того, что бы получить быструю, четкую и мощную отработку хвоста — то есть управление вращением вертолета вокруг оси — хвостовой ротор выносят на определенное расстояние от центра масс вертолета. Внутри балки проходит привод вращения ХР (если модель использует для вращения ХР мощность основного двигателя) или провода питания (на небольших электрических моделях, которые для вращения ХР используют отдельный небольшой двигатель на хвосте).

В качестве привода на вертолетах используют ремень или вал. Каждая конструкция имеет как плюсы, так и минусы. Подробнее обсудим их позже 🙂 Балки ХР изготавливаются из алюминия, хотя последнее время появляются карбоновые апгрейды.

Хвостовая балка является расходным материалом, при краше вероятность её повредить — максимальна.

Хвостовой ротор

Так же, как и голова, может быть полностью алюминиевым или пластиковым, или частично и тем и тем. Конструктивно похож на верхнюю часть головы, только без автомата перекоса.

Сервоприводы автомата перекоса

Основные управляющие элементы. С помощью них управляется автомат перекоса.

Используется три штуки. Побираются так, что бы они имели одинаковые характеристики, и очень желательно — одного производителя, ибо, кто их китайцев знает, напишут одно, положить другое, в результате легко можно получит не линейность работы головы — одна из серв будет обгонять другие или отклонятся на больший угол.

По типу управления:

• Цифровые;
• Аналоговые.

Цифровые имеют ряд преимуществ, таких как:

• Большая точность
• Большая скорость
• Большее усилие

Так же они имеют один недостаток — большее энергопотребление, но достоинства цифровых сервомашинок с лихвой перевешивают этот небольшой недостаток.

По типу применяемых двигателей:

• Обычные;
• Безколлекторные.

Безколлекторные сервомашинки позволяют развить большее усилие, более надёжны и при этом потребляют меньше энергии. Но это пока новинка, стоят дорого 🙂

По материал применяемых в редукторе шестеренок:

• Полностью металлические редукторы;
• Полностью пластиковые редукторы;
• Карбоновые редукторы;
• Титановые редукторы;
• Редукторы, использующие разные материалы (например, половина шестреней пластик, другая половина — металл).

Металлические редукторы более надёжны и крепки, в случае краша меньше вероятность выходая сервы из строя. Но при этом — иногда проще перебрать машинку и поменять шестерни. При этом цена металлических машинок выше. В общем — вечный спор, каждый выбирает по своему вкусу и кошельку.

Сервопривод угла поворота лопастей ХР

Это дополнительный сервопривод. Обычно отличается от сервоприводов автомата перекоса. Подбирается более быстрая серва и с большим усилием, так как при выполнении фигур высшего пилотажа — на данную серву приходятся очень большие нагрузки. Если сервы автомата перкоса можно встретить как аналоговые, так и цифровые, то сервы управления хвостом сейчас ставят в основном цифровые.

Хвостовые сервы ставят как внутри рамы вертолёта

так и на хвостовую балку

Стоит подчеркнуть, что серва, убранная в раму — более предпочтительный вариант — так как в случае краша — меньше вероятность того, что эта серва будет повреждена (проводку сервы и саму серву защищает рама).

Двигатель

Главный элемент, без которого вертолёт не летает 🙂

Соответсвенно, двигатели бывают электрические, ДВС и турбины. Более подробную классификацию я давал в статье о классификации вертолётов. Все современные вертолёты используют бесколлекторные двигатели.

Регулятор двигателя

В радиоуправляемом вертолёте используются достаточно мощные двигатели, которые потребляют большие токи и требуют серьёзных напряжений. Как пример, вертолёты 600-го класса сейчас поголовно переходят на так называемое HV-питание (HighVolt) — это означает, что двигатель питается от 2-х LiPo батарей, общим напряжением в 44 вольта и при этом токи достигают 80 ампер. Вот и посчитайте, какая там мощность. Естественно, что бы регулировать такие токи, приходится использовать отдельный высокомощный контроллер питания, который так же ещё называют ESC (Electronic Speed Control).

Вообще, основная задача регулятора — получить управляющий сигнал с приёмника — и выдать на двигатель ровно столько мощности, сколько соответствует сигналу. Эта задача хоть и кажется не такой сложной на первый взгляд, на самом деле очень сложна. Ибо на двигатель в полёте постоянно действует переменная нагрузка, при этом во время работы аккумулятор просаживается, плюс надо учитывать, что под конец полёта аккумуляторы выдают меньшую мощность, чем в начале, а этот странный пилот не хочет ничего слышать и требует лишь того — что бы у него всегда обороты ротора были стабильны и строго соответствовали значению, которое он задал. А если учесть то, что на производителей регуляторов накладываются ещё и ограничения по масса-габаритным характеристикам — то вы сможете представить — на сколько это сложное и тонкое устройство. Так же при выборе регулятора необходимо учитывать и то, что часто некачественные регуляторы становятся причиной пожаров, и сэкономив на данном элементе вы можете получить прекрасный костёр, в котором сгорит много более дорогой электроники.

Основная шестерня с обгонным подшипником

Основная шестерня и пиньон двигателя (небольшая шестерня, одеваемая непосредственно на вал двигателя) — образуют своеобразный редуктор, который позволяет уменьшить скорость вращения ОР до разумных приделов и увеличить мощность вращающего момента.

Так же внутри этого блока смонтирован обгонный подшипник. Его задача — в случае отключения двигателя — позволить лопастям вращаться по инерции. Шестерни делают пластиковыми. Чаще всего зубцы на шестерни и пиньоне — прямые.

Последнее время появилась тенденция использовать косые зубцы. По заверению производителей они позволяют увеличить площадь зацепа зубьев и заодно уменьшить шум.

Вал ХР или ремень ХР

Для передачи вращающего момента на ХР в вертолётах используется 2 типа передачи:

• Передача с помощью вала;
• Ременная передача.

Каждая из этих передач имеет свои достоинства и недостатки.

Ременная передача

• Простота;
• Дешевизна;
• Стойкость к крашам.

• Необходимо постоянно поддерживать натяжение ремня;
• Возможно возникновение статического напряжения из за трения о стенки балки ХР;
• Высокая вибрация.

Передача с помощью вала

• Низкая вибрация (при использовании нормальных подшипников и отбалансированного вала);
• Отсутсвие статического напряжения;
• Нет необходимости натягивать и подтягивать, как ремень.

• Достаточно небольшого зацепа задними лопостями о землю — и выходят из строя шестерни.

Топливный бачок

Вмещает объем топлива, достаточный для полёта в течении 5-10 минут, в зависимости от модели. Конструкция бачка выполнена таким образом, что бы обеспечить непрерывное поступление топлива в двигатель вертолёта.

Аккумуляторные батареи

Существующие электрические модели вертолётов требуют очень мощных батарей для питания силовой установки и электронного оборудования (сервоприводов, гироскопов, приёмников и т.д.), установленных на вертолёт.

Сейчас используют два типа аккумуляторов:

• LiPo — литий-полимерные;
• LiFePo — литий-железо-фосфатные.

Самые распространённые — LiPo.

• Большая энергоёмкость;
• Неплохая токоотдача;
• Низкий саморозряд;
• Незначительный перепад напряжения по мере разряда.

• Пожароопасность при заряде/разряде;
• Плохо работают при отрицательных температурах;
• Небольшое количество циклов заряда-разряда (качественные выдерживают 200-300 циклов);
• Очень чувствительные к переразряду.

Напряжение на одной банке -3.7В. Часто объединяют несколько банок в один пак. Соответственно, напряжение увеличивается (напряжение пака = количество банок умноженное на 3,7В). При этом при заряде пака из нескольких банок необходимо балансировать их. То есть зарядить паки таким образом — что бы их напряжение было одинаково. Расбалансировка приводит к тому — что одна из банок разряжается быстрее — и в результате может произойти переразряд — что скорее всего приведёт к смерти всего пака.

LiFePo появились позже.

Обладают рядом преимуществ по сравнению с LiPo, но пока не получили широкого распространения в среде вертолётчиков.

• Меньший саморазряд;
• Большее количество циклов;
• Устойчивость к температурам;
• Устойчивость к переразряду/перезаряду;
• Больший ток разряда (порядка 30С постоянный, 100C импульсом);
• Больший ток заряда (можно зарядить за несколько минут).

Но есть и недостатки:

• Сами банки всегда имеют круглую форму (ограничение на толщину пака).

Регулятор бортового питания

Всё бортовое оборудование (окромя силовой части) — требует питающего напряжения в пределах от 4,5В до 7В. А напряжение, выдаваемое силовыми аккумуляторами — может составлять и 44В. Соответственно, что бы запитать бортовое оборудование — необходимо поставить специальный преобразователь, который будет выдавать требуемое напряжение.

Этот регулятор называется BEC (Battery Elimination Circuit). Часто BEC интегрируют сразу в ESC — регулятор двигателя. Но так же встречаются варианты с отдельным BEC, например, на вертолётах с ДВС, которые для бортового питания используют отдельную батарею, или на мощных вертолётах, в ESC которых BEC просто не предусмотрен.

Аккумулятор бортового питания

Встречаются конфигурации вертолётов, когда для питания аппаратуры используется помимо отдельного BEC ещё и отдельный аккумулятор.

Все эти ухищрения преследуют только одну цель — уменьшить вероятность краша. В полёте возможна ситуация, когда из строя выйдет ESC, или ещё какие проблемы с силовыми аккумуляторами — и что бы иметь шанс управлять вертолётом и всё же спасти его — ставят дополнительный небольшой аккумулятор, от которого через BEC и запитывают бортовое оборудование (приёмник, сервоприводы, гироскоп).

Приёмник

Основной управляющий элемент вертолёта. К приёмнику подключаются сервы, гироскоп, ESC. По сути — приёмник, это устройство, которое принимает команды по радиоканалу, расшифровывает их и передаёт в исполняющие устройства.

Вообще, современные радиомодели используют следующие диапазоны частот:

• 26МГц;
• 27МГц;
• 35МГц;
• 40МГц;
• 41МГц;
• 50МГц;
• 72МГц;
• 75МГц;
• 2,4ГГц.

Тенденция последнего времени — отказ от низких частот и переход на частоты диапазона 2,4ГГц. Это связанно с тем — что данный диапазон более помехозащищён, требует меньших по размеру передающей и приёмной части и т.д. В общем — 2,4 — лучше всего для вертолётов.

Понять, какой диапазон использует модель — довольно просто. Во первых — производитель обязан указывать, какой диапазон использует аппаратура, которую он продаёт, а во вторых — достаточно взглянуть на передатчик или приёмник. Если передатчик использует длинную выдвижную антенну на подобе удочки — а приёмник имеет длинную антенну в виде провода — то значит диапазон мегагерцовый.

Если антенна передатчика небольшая и напоминает антенну роутера, а приёмник имеет короткие усики — значит аппаратура 2,4ГГц.

Гироскоп

Последний по списку, но далеко не последний по важности и цене компонент вертолёта.

Задача гироскопа — удержать хвост вертолёта в том положении, в котором мы его оставили. Во время полёта хвост всё время стремится “уплыть”. Например, мы увеличили обороты двигателя, соответственно, и ХР начал вращаться быстрее и создавать большую силу при существующем угле положения лопастей ХР. Значит — хвост начнёт уходить в ту или иную сторону. Задача гироскопа — вовремя почувствовать этот эффект и скорректировать положение хвоста — уменьшив угол лопастей ХР. Гироскоп позволяет пилоту не подруливать всё время, пытаясь удержать хвост в нужном положении.

Уфф. Честно говоря — я сам не ожидал, что эта статья получится столь большой. Поэтому — принцип полёта модели вертолёта мы всё же рассмотрим в следующей статье 🙂

Автор: Антон Баташов

Хотите еще? Много интересного о вертолетах, теория и практика, обучение пилотажу и многое другое на.