Aeronave controlate radio
Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de
versiunea revizuită la 27 martie 2014; verificările necesită
29 de modificări .
O aeronavă controlată radio ( RC-plane , RC-aircraft ) este un model de aeronavă care este controlată prin comunicații radio sau infraroșii . Greutatea modelelor radiocontrolate începe de la zeci de grame [1] și poate ajunge la zeci [2] , iar în industria militară chiar și sute de kilograme [3] .
Clasificare
Tastați
Practic, modelele controlate radio sunt împărțite în următoarele tipuri:
- Antrenamentul (sau „antrenori”) sunt modele simple, de obicei ieftine, cu aripi înalte , realizate conform unei configurații aerodinamice normale cu o aripă în formă de V. Mai puțin obișnuite sunt antrenorii cu aripi joase care sunt proiectați să continue antrenamentele. Ușor de gestionat, manevrabilitate și viteză moderată. Designul modelului iartă majoritatea greșelilor unui „pilot” novice. În aceste scopuri, adesea corpul aeronavei nu este realizat sub forma unui set de putere acoperit, ci din plastic spumat. Rareori aeronavele de antrenament arată ca un prototip din viața reală din aviația reală. Aspectul modelului este sacrificat pentru ușurința de control și supraviețuirea întregii structuri în ansamblu. Există „antrenori” cu șuruburi de tragere și împingere acționate de motoare cu ardere internă sau motoare electrice .
- Aerobatic - modele concepute pentru a efectua acrobații complexe și acrobatice . Potrivit pentru piloți experimentați. În cea mai mare parte, acestea sunt avioane cu aripi joase, aripi medii și biplane . Echipat cu motoare cu ardere internă, motoare electrice sau motoare cu reacție. Modelele de zbor fie amintesc de un prototip real, fie nu. Adesea, manevrabilitatea și raportul forță -greutate al aeronavei sunt puse în prim-plan, iar modelul seamănă doar cu aeronava ca atare. Adesea, pe lângă schema aerodinamică clasică, este folosită schema aripilor zburătoare .
- Fluturașii fan sunt modele concepute pentru a efectua acrobații complexe și așa-numitele acrobații 3D. Astfel de modele sunt echipate cu suprafețe de control foarte mari care deviază într-un grad mare și cu actuatoare puternice și rapide. De regulă, raportul tracțiune-greutate al fluturașilor ventilatorului este mult mai mare decât unul. Majoritatea acestor modele sunt construite după schema aerodinamică normală, dar nu pretind a fi copii.
- Copiile și semi -copiile sunt modele la scară cu aspectul, tipul de centrală și caracteristicile de zbor cât mai apropiate de aeronavele reale sau existente. De regulă, astfel de aeronave au tren de aterizare retractabil și mecanizare a aripii . Mai puțin obișnuite sunt copiile realizate atât de detaliat încât să aibă controlul aerodinamic și al frânelor de roți , un copertina de cockpit cu deschidere , o parașută de frână , lumini laterale etc. Sunt echipate cu motoare cu ardere internă, motoare electrice sau motoare cu reacție.
- Militar și scop special . Există modele pentru o mare varietate de sarcini: fotografie aeriană , difuzare și retransmitere a semnalului , sarcini de șoc, experimente de mediu, livrare de medicamente, alimente și corespondență în acordarea asistenței de urgență în procesul de eliminare a accidentelor și dezastrelor în locuri dificile. pentru a avea acces și este periculos pentru oameni, precum și pentru inteligența militară, de inginerie, de radiații, chimică și biologică . Multe dintre aceste aeronave nu sunt controlate prin radio, ci se deplasează pe o rută prestabilită în model. Acesta din urmă poate fi modificat prin aer.
Vezi si
Centrală electrică
De regulă, aeronavele RP sunt echipate cu motoare electrice sau cu ardere internă . Mai puțin frecvente sunt modelele echipate cu motoare cu reacție .
Modele cu motoare electrice
Înainte de utilizarea pe scară largă a bateriilor cu polimer de litiu, aceasta era o opțiune de centrală electrică destul de costisitoare și limitată. Odată cu apariția acestuia din urmă, bateriile de tracțiune ale modelelor au devenit relativ ușoare și puternice (ieșire de curent mare). De regulă, întregul sistem este alimentat de o baterie de tracțiune cu o capacitate de aproximativ 70 până la 7000 mAh și o tensiune de 3,7-37 volți . Alături de bateriile LiPo , se mai folosesc Ni-MH și NiCd , iar recent a început să apară pe piață LiFePO 4 (vezi articolul Baterii pentru modele RC ).
Regulatorul electronic de viteză (ESC) este adesea echipat cu un convertor de tensiune (BEC) de la bateria de tracțiune la bateria de bord (4,8 sau 6 volți). Acest lucru este necesar pentru a alimenta servomotoarele, receptorul, giroscopul și alte echipamente de la bord.
Motorul celor mai moderne aeronave RC este fără perii , trifazat , fără senzori . Viteza majorității acestor motoare se află în intervalul 150-7000 KV (revoluții pe volt), putere - de la 10 W la 15 kW. Greutate de la unități de grame la trei kilograme. Distribuția principală a fost primită de motoarele cu un rotor care se rotește în jurul statorului ( așa-numitul outrunner (în engleză) ). Mai rar întâlnit cu un rotor care se rotește în interiorul statorului ( așa-numitul inrunner (în engleză) ). Astfel de motoare, spre deosebire de motoarele cu ardere internă, sunt utilizate atât cu elice , cât și cu rotoare . Motoarele fără perii sunt încă folosite, deși sunt rapid înlocuite cu motoare fără perii.
Modelele cu motoare electrice sunt de obicei reprezentate de aeronave de la 7-8 grame la 10 kg. O centrală electrică este utilizată pe modele de diferite clase.
- Avantaje:
- Modelul este întotdeauna curat: nu are urme de combustibil, grăsime, evacuare, miros caracteristic, ceea ce este convenabil pentru depozitare și întreținere într-o zonă rezidențială.
- Motorul nu se poate opri.
- Motorul poate fi oprit complet și pornit de un număr nelimitat de ori în timpul zborului (o caracteristică extrem de utilă pentru planoarele cu motor), o elice oprită creează vizibil mai puțină rezistență a aerului decât rotirea constantă la viteze mici.
- Mult mai ușor de întreținut și de pregătire înainte de zbor. Nu necesită configurare minuțioasă, instrumente specifice. Acesta din urmă se rezumă la încărcarea sau înlocuirea bateriei.
- Funcționarea motorului electric este practic independentă de condițiile externe (temperatura aerului, umiditatea, presiunea atmosferică).
- Sunetul motorului este de obicei mult mai silențios.
- Capacitatea de a rula modelul în zone rezidențiale.
- Abilitatea de a construi un model atât la scară mare, cât și la scară foarte mică.
- Modelul nu modifică masa și echilibrul în timpul zborului sau modelul este mai ușor de proiectat, deoarece modificarea masei combustibilului nu trebuie luată în considerare.
- Bateria nu se descarcă brusc, spre deosebire de dezvoltarea combustibilului lichid. În primul rând, forța scade, ceea ce servește ca semnal al epuizării iminente a bateriei de putere. Din același motiv, modelul va rămâne întotdeauna orientabil (motorul necesită mult mai multă putere decât servo-urile).
- Resurse semnificative de motor , relativ ieftinitate a motoarelor electrice și a pieselor de schimb.
- Ușurință de centrare a modelului cu o baterie de mare putere.
- Este mai ușor să alegeți un motor potrivit din punct de vedere geometric pentru modelele replici.
- Defecte:
- Bateriile LiPo necesită o manipulare atentă, deoarece sunt inflamabile.
- Forța motorului se modifică vizibil în timpul zborului, pe măsură ce bateria se descarcă și tensiunea acesteia scade.
- O anumită dificultate în alegerea unei combinații de baterie - motor - regulator de turație, cauzată de dependența parametrilor fiecăruia dintre aceste dispozitive de parametrii altui dispozitiv și, împreună, afectează puternic greutatea modelului și caracteristicile de zbor ale acestuia.
- Absența eșapamentului și zgomotul caracteristic motorului cu ardere internă, care fac ca modelul să fie legat de un prototip cu drepturi depline și creează o anumită „atmosferă”.
- Încărcare relativ lentă a bateriilor, cerințe stricte pentru procesul de încărcare a unor tipuri de baterii, ca urmare, necesitatea de a utiliza încărcătoare complexe.
- Bateriile au de obicei o masă mare (de la 15 până la 60% din masa modelului) și trebuie să fie amplasate corespunzător în compartimentele modelului pentru a evita deteriorarea echipamentului de bord de către o baterie grea atunci când lovește solul.
Modele ICE
Modelele cu motoare cu ardere internă sunt reprezentate, de regulă, de aeronave de la 700-1000 de grame la zeci de kg. Se folosesc motoare în doi timpi sau în patru timpi . Distribuția principală este motoarele cu incandescență, motoarele cu compresie , pneumatice [4] sau pe benzină sunt mult mai puțin frecvente . Cele mai comune sunt motoarele atmosferice cu un singur cilindru. Exoticele includ motoarele rotative [ 5] , boxer , multicilindri în linie [6] , în formă de stea [7] , cu injecție și turbo . Uneori există modele cu mai multe motoare.
Puterea la bord este furnizată de o sursă de alimentare independentă de motor.
- Avantaje:
- După realimentare, modelul poate decola din nou.
- Evacuarea fumului și zgomotul caracteristic motorului cu ardere internă, ceea ce face ca modelul să fie legat de un prototip cu drepturi depline.
- Pe măsură ce combustibilul se epuizează, modelul devine mai ușor (de obicei cu 10-25%).
- Caracteristicile de tracțiune nu se modifică pe parcursul întregului zbor.
- Defecte:
- Mai mult zgomot decât versiunile electrice.
- Motoarele cu ardere internă în doi timpi au un sunet caracteristic de rulare ascuțit, care este diferit de motoarele de avioane „mari”.
- Necesitatea întreținerii regulate a motorului.
- Dificultăți în menținerea curată a modelului: urme de combustibil, grăsime, evacuare, miros caracteristic. Inacceptabil pentru depozitare și service într-o zonă rezidențială. În plus, necesită o prelucrare adecvată a modelului pentru a preveni deteriorarea structurii acestuia de către componentele combustibilului.
- Necesită întreținere înainte și după zbor, instrumente specifice. Mai ales cu motoarele strălucitoare .
- Combustibilul este relativ scump. Pentru motoarele strălucitoare se folosesc amestecuri pe bază de metanol și ulei, ricin sau sintetic.
- Un model la care bateria s-a „așezat” pierde controlul fără a opri motorul și fără a-i reduce viteza. Nu este ușor de observat o tendință de descărcare a bateriei în aer.
- Aprinderea unui motor pe benzină creează interferențe tangibile cu receptorul de la bord.
Modele cu jet
Modelele cu motoare turboreactor sunt de obicei reprezentate de aeronave de la 3-5 la zeci de kg. Primele mostre de modele de motoare cu turboreacție inventate de Kurt Schreckling au apărut la sfârșitul anilor 1980, iar producția de masă a modelelor de motoare cu turboreacție a început în 1995 [8] .
- Avantaje:
- La fel ca pentru modelele cu motoare cu ardere internă.
- Alimentare mare a motorului.
- Viteză mare (până la 300 km/h și peste).
- Caracteristic pentru atmosfera și estetica avioanelor cu reacție.
- Defecte:
- Mai mult zgomot decât versiunile electrice.
- Dimensiuni mari ale modelelor (de la 1070 mm în lungime).
- Dificultăți în păstrarea curată a modelului: urme de combustibil, grăsime, miros caracteristic.
- Necesită întreținere înainte și după zbor, instrumente specifice.
- Necesită echipament complex de control al motorului la bord.
- Un motor turboreactor își modifică viteza și forța la o comandă de control mult mai lent decât motoarele cu ardere internă și motoarele electrice.
- Preț foarte mare față de alte tipuri de centrale electrice.
- Datorită vitezei mari a modelului, pot fi necesare o mecanizare suplimentară a aripii și un tren de aterizare retractabil.
- Consum foarte mare de combustibil de către motor (aproximativ 450 ml/min), motiv pentru care pe modelele de acest tip sunt instalate rezervoare de combustibil de mare capacitate
Dimensiuni
O clasificare comună a modelelor de aeronave radiocontrolate este volumul unui motor luminos în doi timpi, exprimat în sutimi de inch cub. Modelul poate fi echipat cu un motor în 4 timpi sau electric. Această clasificare echivalentă este utilizată numai pentru ușurința de comparare.
Câteva exemple comune:
- Gradul 15 (2,5 cm³)
- Clasa 21 - 25 (3,5 - 4 cm³).
- Clasa 30 - 35 (4,9 - 5,8 cm³)
- Clasa 40 - 46 (6,5 - 7,5 cm³). De regulă, aeronave cu o anvergură de 1,4 - 1,8 m și o greutate de 2-4 kg.
- Clasa 50 - 61 (8,5 - 10 cm³). De regulă, aeronave cu o anvergură de 1,5 - 2 m și o greutate de 3-5 kg.
- Clasa 90 - 91 (≈15 cm³). De regulă, aeronave cu o anvergură de 1,8 - 2,3 m și o greutate de 5-6 kg.
- Clasa 108 (≈18 cm³).
- Clasa 120 (≈20 cm³).
- Clasa 140 (≈23 cm³).
- Clasa 160 (≈26 cm³).
- Clasa 180 (≈30 cm³).
Management
În cea mai mare parte, designul modelelor de aeronave este similar cu aeronavele de dimensiuni mari. Cu toate acestea, piața oferă o mare varietate de opțiuni simplificate. Modelele pot diferi în ceea ce privește numărul de canale de control:
2 canale . Este controlat prin modificarea vitezei elicei /elicelor și a cârmei . Opțiuni alternative: controlul forței inegale a două motoare electrice sau controlul ruliului și pasului .
3 canale . Spre deosebire de majoritatea modelelor cu două canale, are capacitatea de a controla accelerația, lifturile și cârmele [1] . O opțiune alternativă este utilizată, de regulă, la modelele cu o configurație aerodinamică „ fără coadă ” : eloni (în rostogolire și pas ) și gaz.
4 canale . Cele mai populare modele. Managementul se realizeaza prin canalele: gaz, ruliu , tanga si cap .
5 sau mai multe canale . Canalele suplimentare sunt utilizate, de regulă, pentru a controla clapetele sau clapetele . Uneori, pentru a asigura stabilitatea zborului, se adaugă canale separate pentru a controla piezo- giroscopul electronic prin canalele de rulare, înclinare și direcție.
Indiferent de cele de mai sus, aeronavele RC pot avea canale de control pentru funcții suplimentare care nu sunt direct legate de controlul zborului: retragerea trenului de aterizare / tren de aterizare , frâne aerodinamice, frâne pentru roți, faruri, lumini, camere, generatoare de fum și așa mai departe. Aceste canale sunt de obicei discrete.
Controlul mixt este adesea întâlnit. De exemplu, modelele de aeronave echipate cu flaperons , elevons sau V-tails . Mixerele sunt adesea electronice, mai rar mecanice. Cele electronice pot fi implementate atât prin intermediul panoului de control, cât și ca unități separate în interiorul modelului de aeronavă. Unele scheme aerodinamice, de fapt, nu pot fi implementate fără utilizarea mixerelor. De exemplu, „ fără coadă ” și „ aripă zburătoare ” ( elevi ).
Set de livrare
- KIT - un set de semifabricate (elemente gata făcute ale unui set de putere ) pentru auto-construcția unei aeronave, uneori completate cu material pentru acoperire. Astfel de truse necesită mult timp pentru a fi asamblate și experimentate. Aspectele pozitive includ oportunități ample de modernizare și modificare a unui astfel de model pentru a se potrivi nevoilor dumneavoastră.
- ARF - ( Eng. Almost Ready to Flight ) În general, gata de zbor. De regulă, acestea sunt elemente structurale asamblate (stabilizator, aripioare, aripi, fuselaj), care trebuie asamblate într-un singur întreg. Acestea necesită de la zeci de minute la zeci de ore pentru asamblare. Ocazional, astfel de kituri sunt echipate cu un motor, dar necesită totuși achiziționarea de servo -uri , echipamente de control etc. Principalul avantaj al unui astfel de kit de livrare este posibilitatea de selecție flexibilă a motorului și a electronicii.
- RTF - ( ing. Gata de zbor ) Gata de zbor. Truse autosuficiente care pot necesita doar combustibil sau baterii. Astfel de kituri sunt concepute pentru începători, iar electronicele și motoarele din ele, de regulă, sunt de clasă economică.
Interval
De regulă, controlul modelelor RC are loc în astfel de limite de vizibilitate a managerului, când acesta este garantat să vadă poziția și direcția de mișcare a modelului. Practic, acest lucru este influențat de mărimea și culoarea modelului. Adesea se folosește o culoare specială, strălucitoare și contrastantă, ceea ce facilitează determinarea poziției modelului în spațiu și vizibilitatea acestuia. Gama echipamentelor de control, în mod tradițional, depășește cu mult această distanță. Într-un mediu de amatori, uneori există modele controlate folosind telemetria transmisă de model și semnalul video de la camera de bord [9] . Există metode de control cu ajutorul binoclului . Modelele specializate și militare sunt controlate mai des prin stabilirea traseului prin puncte de coordonate. De asemenea, printre modelatorii amatori de avioane, așa-numitele zboruri pe distanțe lungi cu ajutorul echipamentelor video speciale FPV devin din ce în ce mai populare . Modelul este controlat direct prin echipamentul modelului fără contact vizual. Modelul este monitorizat folosind un transmițător video și o cameră mică instalată pe el. Imaginea este transmisă fie pe ecranul computerului, fie către un dispozitiv special conectat la receptorul video.
Vezi și
Note
- ↑ 1 2 (ing.) Aeronavă radiocontrolată Citabria Minium cu o greutate de 22 de grame. Arhivat pe 6 ianuarie 2010 la Wayback Machine
- ↑ (germană) Proiectul su27.de: crearea unui model de replică cu jet al Su-27 la scara 1: 6,5 și cântărind aproximativ 46 kg. Arhivat pe 21 septembrie 2009 la Wayback Machine
- ↑ (rusă) RQ-4 Global Hawk . UAV militar.
- ↑ (poloneză) Model de motor pneumatic .
- ↑ (ing.) Motor rotativ 49PI TYPEII (21G). Arhivat pe 17 aprilie 2016 la Wayback Machine
- ^ IL300 DIASTAR W/80P motor cu patru cilindri în linie. Arhivat pe 4 septembrie 2013 la Wayback Machine
- ↑ (engleză) Steaua cu cinci cilindri FR5 300 SIRIUS. Arhivat pe 26 iulie 2015 la Wayback Machine
- ↑ Alexander Grek. Microaviație cu reacție: modele Turbo // Popular Mechanics. - 2008. - Nr. 10.
- ↑ (eng.) Exemple de utilizare a echipamentelor de control pe un canal video și a datelor de telemetrie dintr-un model. Arhivat pe 2 decembrie 2018 la Wayback Machine