Радиоуправляемы вертолеты. Виды и устройство.
 

Советы новичкам. Извечный вопрос что выбрать.
Прогресс не стоит на месте: «полуигрушечные» модели вертолетов сегодня уже давно не экзотика (которой они были ещё 4-5 лет тому назад), а стремительно развивающееся хобби. На сегодняшний день ассортимент предлагаемых производителями модельных «вертушек» огромен (от радиоуправляемых домашних электрических вертолетов «калибри» до бензиновых копий). Однако, на самом деле, практически все модели, так или иначе, подобны друг другу — хотя бы по структуре моделирования и детальному наполнению. Наша задача — помочь Вам разобраться в определённых соответствиях и отличиях такого широкого спектра моделей «винтокрылых машин».

Типы вертолетов
Все модели делятся на 3 основных типа электрические, ДВС (двигатель внутреннего сгорания работает на специальном топливе нитрометане) и бензиновые. Основные отличия это размеры модели и используемый двигатель, электро — вертолеты имеют размер от 10 см до50-60см, ДВС от 50 до 150 и бензиновые от 120см до 160см в зависимости от модели.

Электрические вертолеты.
Электрические вертолеты делятся на 3 вида: Комнатные, соосники и 3D пилотажные.
Комнатные вертолеты это в основном игрушечные вертолеты имеющие 2 или 3 канала управления. Они просты в управлении и с ними может справиться даже ребенок, они стабильны в полете и не требуют специальных навыков. В управлении Вы можете изменять высоту и направление полета.

Они не ремонтопригодны и срок службы определяет качество фирмы производителя и Ваше адекватное использование. Несмотря на малые размеры, игрушка травмоопасна.

Соосники-их так называют потому что для полета они используют не 1 а 2 винта расположенных на одной оси параллельно друг другу.

Устройство вертолета
Соосный вертолет сотоит из рамы, хвостовой балки, 2-х валов внутреннего и внешнего, 2 электро двигателей, автомата перекоса, 2 серво машинок, приемника и силового аккумулятора.

Рама вертолета
Рама — компонент №           1 в механизме «вертушки». Крепление основных деталей вертолета (от ротора и редуктора до хвоста и двигателя) происходит именно благодаря ему. Рама позволяет расположить данные элементы таким образом, что модель становится, во-первых, сбалансированной, а, во-вторых, узлосовмещённой. Что это значит? Допустим, маховики с утолщённым ободом (или приемные устройства) располагают таким образом, чтобы они не совпадали с сильно вибрирующими двигателями, а те же провода лучше держать в отдалении от вращающихся деталей.

Каждый вертолет использует специально сконструированную для него раму. Рамы бывают цельные, разборные состоящие из 2 -х половинок и «сборные» которые состоят из множества элементов, ребра жесткости, наборные пластины и других частей. Соосные вертолеты чаще всего используют цельную раму к которой крепиться хвостовая балка и шасси. Практически в любой конструкции «вертушки» двигатель крепится к мотораме, уже зафиксированной на основной раме летающей машины. Остальные элементы — напрямую к раме. Так как двигатели многих модельных вертолётов не получают необходимого роторного «обдува», система охлаждения — один из первостепенных элементов конструкции. Если на «машине» установлен двигатель внутреннего сгорания, то чаще всего он охлаждается с помощью специального воздуховода, подающего прохладный поток, электро двигатели используют радиаторы из алюминия. Хвостовая балка на соосниках используется как бутафория и ни какой конструктивной нагрузки на себе не несет за исключением баланса. Соосный вертолет летает за счет 2-х винтов которые вращаются в противоположные стороны, таким образом вертолет летает и поворачивает во круг своей оси.

Шасси вертолета

Шасси необходимо вертолёту, как воздух: оно смягчает посадку и повышает устойчивость модели. «Обычное» шасси — это пара лыж (из дюраля) и пара поперечин-амортизаторов (из пластика). Бывает, что изначально модель вертолёта оснащена «дохлыми» стойками, а это — первый путь к разрушению всей конструкции при жёсткой посадке. Поэтому, среди моделистов распространен способ синтезирования, когда более крепкое и мощное шасси какой-либо иной модели внедряется в общую систему модели собственной. На особо «серьезных» вертолётах вообще советуют использовать «настоящее» пневмоуборочное шасси.

Шасси для тренировки (либо купленное, либо сделанное своими руками) используют обычно в процессе обучения. Его назначение — обеспечение устойчивости вертолёта на взлете и при посадке, а также пространственно-ориентационная помощь управляющему моделью. Тренировочное шасси — это целая система, состоящая из маловесных трубок из карбона, резинок, ярко цветных шариков и прикрепляемая к лыжам вертолёта. Такое крепление не вечно, оно постепенно укорачивается, при неудавшихся посадках, изнашивается. Однако для начала тренировочное шасси — отличная подпорка любителям пилотирования! Надежный и недорогой вариант получается при использовании алюминиевого обруча, который крепится непосредственно, к основному шасси. Площадь опоры, во время посадки для вертолета увеличивается.

Капот вертолета

Его можно отнести к самым необходимым элементам, так как капот не только декорация, но и защита от ударов. Ведь при поломке капота легче заменить его, чем дорогие узлы и механизмы. Обычно применяются легкие капоты из пластика, стеклоткани или лексана. Второе назначение капота — ориентировка. Модель может подниматься очень высоко и, выражаясь по-простому, не всегда можно увидеть, где хвост, а где голова, где верх, а где низ. Поэтому лучше раскрасить капот ярким цветом, но чтобы не сливался с небом. Можно поделить покраску пополам и выделить левую и правую сторону. Широко применяются, вместо краски, самоклеющиеся ленты.

Автомат перекоса.

Он используется для управления вертолетом. Устройство очень простое. Пока верхняя лопасть вращается удерживая вертолет в воздухе нижняя лопасть может менять угол наклона тем самым создавая движущую силу. Нижние лопасти тягами крепятся к тарелке перекоса, которая может менять угол наклона с помощью серво машинок которые соединены тягами с качалками серво машинок.

 Серво машинки.

Серво машинки используются во всех радио управляемых моделях. Они делятся на цифровые и аналоговые. Так же они делятся на классы по размерам: «нано» самая маленькая, микро, мини и стандартная самая большая. На рынке их представлено множество ценой от 300р до 4000р. Отличие их друг от друга в усилие на валу и скорость поворота вала на 60 градусов.

Серво машинки в вертолетах используются для изменения угла наклона «тарелки перекоса»

Приемник и управление.

Для управления соосным вертолетом используется 4-х канальное управление. Давайте разберемся что такое каналы и для чего они нужны.

Так выглядит 4-х канальный стандартный пульт управления вертолетом. На нем есть 2 рычажка управления, 4 ползунка триммера, тумблер включения питания, индикатор заряда батарей и антенна. Так что же такое канал? Каждый рычажок имеет 2 степени свободы, то есть он может перемещаться влево, вправо, вверх и вниз, и если построить график, то мы увидим что есть 2 перпендикулярные оси. По этим осям движется рычажок. Каждая ось это и есть канал. А так как на пульте 2 рычажка есть 4 оси передвижения, то есть 4 канала. На соосном вертолете 1 канал служит для изменения высоты (скорость вращения лопастей) 2 канал вращения вертолета вокруг себя, 3 служит для изменения тангажа (наклоняет вертолет вперед и назад), 4 крен (наклон вертолета влево, вправо).

Пульт служит для передачи сигнала, приемник для приема и обработки. На соосных вертолетах в приемниках так же присутствует функция «микшер» служит для синхронизации моторов, а так же встроен «гироскоп», он помогает удерживать вертолет в горизонтальном положении автоматически подруливая.

Аппаратура бывает разная от самой простой до цифровой (компьютеризированной). Радио сигнал вещает на АМ и ФМ диапазонах на 27, 35, 40 и 72 частотах. При использовании нескольких моделей убедитесь, что Вы используете разные частоты!!! Так же появилась аппаратура, которая работает на частоте 2,4 ГГц. Данный диапазон имеет огромное количество частот и пересечение практически не возможно, а так же эта аппаратура имеет очень хорошую защиту от помех. Помните при включении радио модели первым надо включать пульт, а только потом модель! (кроме 2,4ГГц). Пошли дальше «триммер» (это ползунки рядом с рычажками) служит для точной настройки модели так называемого «тримирования». При первом запуске модель надо тремировать так как нельзя идеально точно собрать механизм, при запуске модель будет не стабильна для того что бы модель «висела» находилась неподвижно в воздухе надо настроить триммера по ощущениям. Если модель тянет в перед значит надо соответствующий триммер передвинуть в противоположном направлении. Если модель крутиться вокруг себя и не получается триммером ее выронить это значит надо отрегулировать микшер на приемнике. Там есть 2 винтика, 1 регулирует микшер, 2 регулирует чувствительность гироскопа.

Аккумулятор.

Дчти в 2 раза легче, чем их браться NiMh, а так же имеют большее напряжение, емкость и «токоотдачу». LI Po имеют вольтаж 3,7, 7,4 и 11,1 вольт и емкостью от 400 до 6000 mAh.ля питания вертолета используются аккумуляторы. Т.к. для летающий моделей очень важную роль играет вес то практически все вертолеты используют LI Po аккумуляторы, так как они по Для зарядки LI Po используются специальные зарядные устройства, зарядка происходит через балансир. Ознакомьтесь с инструкцией перед использованием LI Po аккумуляторов, так как не правильное использование и зарядка может привести к возгоранию или даже взрыву!!!!

3D пилотажные электролеты.

Как вы сразу заметили самое главное отличие этих вертолетов от соосников это один главный винт. Эти модели устроены сложнее, чем соосники и стоят значительно дороже, но зато в воздухе эти модели могут творить чудеса. Они могут выполнять все фигуры высшего пилотажа такие как «бочка», «штопор», «мертвая петля» и даже летать «кверху ногами».

Естественно в управлении они намного сложнее, так как они используют 6-ти канальную аппаратуру. Следующее отличие в том, что хвостовая балка больше не используется как бутафория, на ней установлен хвостовой ротор с винтом. Они бывают 2 видов с ременной передачей или карданной (вал).

Двигаемся дальше. При управлении модельными вертолетами важно учитывать, что наклон чашки автоматом перекоса может происходить по-разному: тангажем, креном или общим шагом. Кстати, смеситель общего шага — одно из сложнейших устройств «вертолётиков». Для использования всех трёх способов по отдельности или в частичной совокупности нужно соблюдать ряд условий (от высчитывания длин тяг до задавания определенного градусного угла наклона для автомата перекоса). Управление моделью вертолёта — дело непростое и требующее терпения.

Сегодняшние модели всё чаще оснащаются электросмесителями, прикрепляемыми к чашке. Система уникальна, так как производит расчет нужного смещения по заданным формулам самостоятельно, работая с креном и тангажем в «зримой» протифазе, а с общим шагом — по алгоритму «подъём — опускание».

Существует несколько электросхем автомата перекоса. Мы приведем пример лишь самой известной. В данном случае мы используем 3 машинки, располагая их через промежутки в 120°. Одну из машинок следует обязательно установить либо на «носу», либо на «хвосте» модельного вертолета (по продольной оси). Наконец, приветствуется, если ВСЕ машинки для управления автоматом перекоса будут единообразными. Почему — думаем объяснять не надо.

Как правильно управлять тягой хвостового ротора? Следить за трансформациями его шага. Предназначенная для этого машинка может находиться на остове вертолета или непосредственно на хвостовой балке, что само по себе лучше, так как в данном случае происходит тяга прямая, без «соединений-посредников». Иногда, машинка размещена на балке изначально, но бывают случаи, когда приходиться делать всё самому с помощью специальных кронштейн-держателей. Точность и скорость машинки — залог качественного пилотирования!

Управление шагом хвостового ротора — вещь, характерная для более «солидных» моделей. В так называемых «игрушечных» конструкциях меняются лишь обороты, а не сам шаг. Производительность падает, но это же происходит и с ценой модели.

На этих моделях уже не используеться микшер, а так же встроенный гироскоп. Для полетов используются «полноценные гироскопы», регулятор оборотов, а так же гувернеры.

Гироскоп

Гироскопы как сервомашинки бывают обычными или интегральными. Характерное отличие простого гироскопа от интегрального в том, что он не дает вертолету изменить самопроизвольно курс, а интегральный держит его постоянным. На сегодня производителями представлена широкая линейка гироскопов, от простейших до супернавороченных. При применении обычного гироскопа возникают сложности в управлении, особенно при выполнении многих фигур пилотажа. Например, удержание хвоста, ведь вертолет стремится развернуться против движения. С интегральным гироскопом таких проблем нет, но возникает другая задача — развернуть вертолет в нужном направлении. Опять же «бывалые» советуют приобретать только интегральный гироскоп.

Регулятор оборотов

Применяется для адекватного управления моделью. Характеризуется наличием таких функций как мягкий старт, функция гувернера и функция отсечки. Для чего все это.

Представьте:
1. Вы включаете вертолет, и лопасти начинают сразу вращаться с максимальной скоростью, это приведет сразу к поломке модели. Выход — мягкий старт.
2. Вертолет находится в воздухе и у него разряжается батарея до критического уровня — авиакатастрофа! Для того чтобы этого не случилось, нужна отсечка. Двигатель перестает вращаться, но все управление работает, в результате вертолет можно посадить (авторотировать). Для микровертолетов, которые не способны к авторотации, применяется мягкая отсечка, тоесть двигатель вращается на малых оборотах, давая возможность модели приземлиться.

Гувернер

Гувернер — очень полезное и нужное устройство. Позволяет поддерживать постоянные обороты ротора двигателя вне зависимости от нагрузки. Конструктивно оформлен так, что позволяет «держать обороты» без применения специальных датчиков и контроллеров.

ДВС и бензиновые вертолеты.

Этот раздел будет самым коротким так, как эти вертолеты по устройству практически не чем не отличаются от 3D пилотажных моделей, за исключением двигателей и размеров. Хотя им стоит отдать должное т.к. это самые интересные модели т.к. они максимально приближены к настоящим, и как ценитель ДВС их полет ни кого не оставит равнодушным. Это действительно завораживающее зрелище. Начинать с этих моделей не стоит так, как в управлении они еще сложнее, используеться 7-9 канальная аппаратура, а так же бензиновый и двс двигатели нуждаются в настройке и правильном обслуживании.

Дополнительные устройства и оборудование

Какие «навороты» можно применить в вертолете, спросите Вы? Можно установить видеокамеру, GPS — навигатор. Но наиболее практичны автопилот и гувернер на моделях с бензиновым двигателем. Как говорилось выше, гувернер поддерживает обороты двигателя, несмотря на нагрузку. Допустим, Вы держите вертолет в «висящем» положении, нагрузка постоянная и двигатель начинает раскручиваться, даете команду на движение вперед, двигатель нагружается и обороты падают, при этом управляемость машиной сводится к нулю, до дальнейшего раскручивания двигателя. Гувернер же позволяет этого избежать. Высчитывая обороты ротора, он управляет заслонкой дросселя, для поддержания оборотов в заданном режиме. Схожая схема управления оборотами применяется в передвижных дизель-электростанциях. Надо отметить, что с гувернером отлично получается отработка фигур пилотажа.

Автопилот

Автопилот — это устройство, отвечающее за стабилизацию положения машины в полете. Мы говорили выше, что стабилизирует по курсу модель — гироскоп. Но для стабилизации по тангажу и крену используется оптический автопилот, который по измерениям линии горизонта возвращает машину в горизонтальное положение. Недостатком является невозможность использования в закрытых по горизонту пространствах. Гуру пилотирования считают, что автопилот вредит получению навыков управления моделью. Ведь просто смотреть на летящий вертолет, когда-нибудь           надоест и захочется поуправлять им.

Что есть в продаже

Модели вертолетов продаются в магазинах в разных комплектациях, например:

RTF — готовая конструкция, продается в собранном и готовом к полету виде. Сам вертолет недорогой, иначе, не так дорог, как модели для профессионалов. На такой модели хорошо пройти подготовку начинающему пилоту. Летные характеристики у таких машин скажем так, не на высоте. Поэтому, модель можно отнести к категории игрушек.

ARF — Это «полуфабрикат», требующий настройки, при помощи специальной аппаратуры и инструмента. Комплектация у разных производителей может отличаться. Чтобы запустить такую модель понадобится еще электроника, аккумулятор, инструмент, для сборки и, время. Здесь благоприятное поле для деятельности профи.

KIT — Это конструктор с инструкцией по сборке. Некоторые узлы могут уже быть собранными, особенно те, где необходимо применение специфических приборов и инструмента. Надо заметить, что сборка из КИТ- набора, очень интересное и увлекательное занятие. При сборке не надо торопиться, чтобы не нарушать технологию. Все необходимые материалы и инструменты будут перечислены в руководстве по сборке.

Как же определится в этом многообразии моделей. Очень просто, поразмышляйте: Вы сможете сами подготовить детали, именно руками, для вертолета, если нет, лучше купить ARF набор, или RTF. Для профессионалов, конечно лучше KIT. Всякие свои «навороты» можно внедрять сразу. Учитывайте все нюансы приобретения модели, вплоть до доступности запчастей. Посоветуйтесь с опытными пилотами, почитайте рекомендации на ту или иную модель, отзывы, а уж потом принимайте решение.

Правила сборки вертолета

Самому собрать «боеспособную» модель и хлопотно, и интересно. Но нужно учитывать некоторые особенности. Повторюсь: не надо спешить, если возникают трудности, во время сборки, обратитесь к продавцу-консультанту, или к опытному пилоту-моделисту. Можно задать интересующий вопрос на тематическом форуме в сети Интернет. Не надо пробовать вносить свои «изменения» для «улучшения» конструкции, ничего хорошего из этого не выйдет. Ответственные производители, стараются более полно внести данные по сборке аппарата. В комплекте иногда присутствуют готовые узлы и механизмы, не разбирайте их!

Несколько своеобразный подход к написанию инструкции по сборке, у японских производителей. Множество картинок и предупреждений, по эксплуатации, но текста, поясняющего, очень мало. Американские и европейские, в большинстве своем, предлагают довольно объемную инструкцию, с подробным описанием сборки вертолета. Два года назад практически нельзя было увидеть инструкцию на русском, теперь же ситуация кардинально изменилась, — производитель понял привлекательность российского рынка.

Несколько советов перед сборкой вертолетов:

1. Внимательно читайте инструкцию, стараясь вникнуть в самую суть.
2. Пользуйтесь только тем инструментом, который описан или показан в инструкции.
3. Серьезно отнеситесь ко всем резьбовым соединениям, промазывайте соединительные болты, саморезы, фиксатором резьбы — локтайтом.
4. Консультируйтесь, по возможности, с опытными людьми, в моделестроении.

Удачи Вам, в этом интересном занятии!