Описание основных функций управления радиоуправляемым самолетом
Для новичка в радиоуправлении изучение основных элементов управления rc-самолетом — это ключ к тому, чтобы стать хорошим пилотом и получить максимальную отдачу от своей авиамодели.
Количество необходимых органов управления у разных самолетов различно: у самых простых моделей — всего один, а у более сложных — пять, шесть и более. Средний» rc-самолет имеет три-четыре органа управления, что является наиболее распространенным количеством, особенно для учебно-тренировочных самолетов.
Кстати, любая управляемая функция радиоуправляемой модели называется каналом. Радиоуправляемый самолет с управлением, скажем, четырьмя функциями будет называться 4-канальным.
Основные органы управления самолетом
Разумеется, органы управления RC-самолетами — это те же органы управления, что и на настоящих самолетах, и управляют они моделью точно так же.
Четыре основных органа управления самолетом — это, в порядке убывания,
- дроссельная заслонка,
- руль высоты,
- элероны
- и руль направления (поворота).
Руль высоты, элероны и руль направления называются управляющими элементами, и на рисунке ниже показано, где они расположены на самолете:
Это движение изменяет форму аэродинамического профиля всей летающей поверхности и, следовательно, изменяет величину подъемной/прижимной/боковой силы, создаваемой этой поверхностью. Самолет реагирует на эти изменения, что приводит к изменению курса и/или направления. Под отношением мы понимаем ориентацию самолета по отношению к горизонтали. Например, если самолет направлен вверх, то он находится в положении «нос вверх».
Движение поверхности управления называется отклонением или броском. Приведенная ниже очень грубая (извините!) анимация показывает, как поверхность управления перемещается относительно своей родительской поверхности полета:
Что делают органы управления?
Теперь вы знаете, где расположены основные органы управления самолетом, давайте рассмотрим каждый из них…
Дроссель
Дроссельная заслонка регулирует обороты двигателя и, следовательно, скорость или скорость вращения гребного винта. В свою очередь, это изменяет величину создаваемой тяги.
Дроссельная заслонка в двигателе ракетоплана с калильной (или бензиновой) свечой работает так же, как и в любом другом двигателе внутреннего сгорания: она изменяет количество топлива и воздуха, поступающего в камеру сгорания двигателя.
Карбюратор управляется одним сервоприводом, соединенным с вентури карбюратора, который открывается и закрывается (тем самым изменяя состав топливно-воздушной смеси) в ответ на движения рукоятки дросселя на передатчике.
На электрических rc-самолетах дроссельная заслонка обычно называется мощностью двигателя, а не дросселем. В самых простых электросамолетах (например, игрушечных) пропорциональное управление мощностью двигателя может отсутствовать, а вместо него используется простой переключатель «вкл/выкл».
Электросамолеты с пропорциональным управлением мощностью двигателя оснащены электронным регулятором скорости, или ESC, который управляет мощностью двигателя в прямой зависимости от движения стика Tx.
В воздухе дроссельная заслонка управляет не только поступательной скоростью самолета, но и, что более важно, скоростью набора высоты и снижения, поскольку при разных скоростях полета создается разная подъемная сила. Например, если траектория захода на посадку слишком низкая, можно слегка приподнять самолет без значительного изменения скорости, просто открыв дроссельную заслонку вместо того, чтобы использовать руль высоты. И наоборот, закрытие дроссельной заслонки приведет к тому, что самолет опустится еще до снижения скорости.
Использование дроссельной заслонки/мотора является правильным способом управления самолетом, однако многие пилоты используют элеватор для управления высотой и скоростью набора высоты и снижения, а не скоростью вращения двигателя.
Рули высоты
Рули высоты — это шарнирная часть хвостового оперения, или горизонтального стабилизатора, расположенная в самой задней части самолета и являющаяся наиболее важной поверхностью управления. Они непосредственно влияют на скорость полета самолета.
Рули высоты управляют горизонтальным положением самолета по тангажу, т.е. направлением носа самолета вверх или вниз.
При отклонении рулей вверх нос самолета направлен вверх, а при отклонении рулей вниз — вниз. В результате нос самолета направлен вверх, а нос — вниз, так как отклонение рулей вверх/вниз изменяет величину прижимной силы, создаваемой хвостовым оперением.
При выполнении разворота элеваторы следует использовать совместно с рулями и/или элеронами, чтобы сохранить высоту во время разворота, а также для того, чтобы самолет кренился во время разворота.
Элероны
Не все устройства управления самолетом включают в себя элероны, более того, во многих трехканальных моделях вместо них используются рули. Но в тех случаях, когда элероны установлены, они управляют креном самолета вокруг продольной оси (представьте себе прямую линию, проходящую через центр фюзеляжа от носа до хвоста).
Элероны работают попарно и находятся на задней кромке крыла. Они работают в противоположном направлении, т.е. когда один элерон движется вверх, другой движется вниз, и наоборот.
Работа элеронов заключается в изменении величины подъемной силы, создаваемой крылом.
Когда элерон движется вверх, он нарушает плавный поток воздуха над поверхностью крыла, поэтому подъемная сила на этом крыле немного уменьшается. На другом крыле элерон перемещается вниз и немного увеличивает подъемную силу. В результате самолет наклоняется и, следовательно, кренится в сторону, которая испытывает меньшую подъемную силу.
При одновременном использовании элеронов и руля высоты самолет закручивается в поворот: элероны вызывают крен самолета, а руль высоты — крен носа в этом направлении.
Элероны используются во всех пилотажных маневрах, связанных с креном.
Руль
Руль — это шарнирная часть плавника, или вертикального стабилизатора, в задней части самолета.
Он используется для управления направлением, изменяя рысканье самолета, и работает в правильном смысле, т.е. перемещение руля влево приводит к повороту самолета влево и наоборот.
Руль направления заставляет нос самолета отклоняться влево или вправо, но сам по себе руль не заставляет самолет крениться, как это делают элероны. Именно двугранность, или угол «V» крыла, направленный вверх, если смотреть спереди, заставляет самолет крениться при применении руля направления; самолет с очень малой или нулевой двугранностью будет иметь гораздо более пологий поворот при применении руля направления. Это связано с естественной силой, называемой эффектом двугранного крыла.
Для самолетов с элеронами требуется меньший угол дифферента, чем для самолетов, которые при повороте полагаются только на управление рулем, поскольку элероны обеспечивают крен самолета.
Руль поворота также очень важен на земле, это единственное управление, которое позволяет сохранить прямолинейное движение во время взлета или посадки, если самолет не оснащен управляемым носовым или хвостовым колесом.
Другие органы управления RC-самолетами
К другим важным органам управления, встречающимся на более сложных радиоуправляемых самолетах, относятся закрылки и убирающиеся шасси, или «ретракты».
Закрылки
Закрылки расположены на задней кромке каждого крыла, между элеронами и фюзеляжем. Они используются для создания большей подъемной силы на малых скоростях полета, а при большем отклонении — для замедления самолета перед посадкой за счет избыточного сопротивления.
В отличие от элеронов, закрылки соединены таким образом, что оба они опускаются на одинаковую величину, чтобы не нарушать крен самолета при их раскрытии.
Закрылки обычно управляются тумблером на передатчике, а современные передатчики, скорее всего, имеют возможность установки скорости закрылков, так что закрылки можно заставить опускаться медленно, как на полноразмерном самолете.
При использовании закрылков меньшей величины (например, 10° или около того), как правило, при опускании закрылков самолет начинает крениться вверх. Это происходит в результате создания дополнительной подъемной силы, и пилот должен знать об этом до того, как выпустит закрылки.
Хитрость заключается в том, чтобы использовать компенсацию элеватора, либо вручную, либо с помощью радиоприемника, чтобы при опускании закрылков элеватор автоматически немного опускался, помогая сохранить траекторию полета самолета.
Выдвижные шасси
Убирающееся опорное устройство (шасси) — это шасси, которое после взлета самолета складывается в крылья или фюзеляж.
Ретракторы часто используются на больших rc-самолетах, особенно на масштабных моделях, где настоящий самолет имеет убирающееся шасси. Крупные немасштабные самолеты также могут иметь убирающиеся шасси, в частности, на соревновательных моделях, где необходимо уменьшить сопротивление самолета в воздухе. Очевидно, что самолет, у которого нет шасси, испытывает гораздо меньшее сопротивление, чем тот, у которого оно есть.
Убирающиеся шасси могут управляться механически с помощью сервопривода, приводимого в действие сжатым воздухом, или электрического червячного привода. Убирание шасси управляется одним переключателем на передатчике, обычно либо на 5-м, либо на 6-м канале.
Смешивание управляющих элементов
Конструкция некоторых радиоуправляемых самолетов такова, что они не могут иметь отдельные управляемые поверхности. Например, самолеты с большим дельтавидным крылом и отсутствием хвостового оперения, такие как мой Weasel, показанный ниже:
В этом случае необходимо «микширование» управляющих частей, которое возможно только на компьютеризированных радиопередатчиках, обеспечивающих возможность микширования. В настоящее время большинство радиостанций обеспечивают хотя бы базовое микширование.
Секрет микширования элементов управления заключается в том, что каждый из них должен быть способен работать как вместе со своим партнером (т.е. как вверх, так и вниз), так и наоборот (т.е. один вверх, другой вниз).
К распространенным смешанным поверхностям управления относятся:
- Элевоны, при которых элеваторы и рули высоты объединены вместе на летающем крыле или самолете типа «дельталет». Элевоны двигаются вверх и вниз вместе, как элеваторы, и по отдельности, как элероны. Короче говоря, одна пара элевонов выполняет работу элеваторов и рулей.
- Рули — это управляющие поверхности, встречающиеся на самолетах с V-образным хвостом. Они похожи на элевоны, только управление рулем и элеватором совмещено, а не элеронами и элеватором.
- Флапероны — это поверхности управления, на которых смешиваются действия элеронов и закрылков. Другими словами, одна пара управляющих поверхностей вдоль задней кромки крыла выполняет функции элеронов и закрылков, когда это необходимо.
- Спойлеры, по сути, являются перевернутой версией флаперонов. Спойлеры работают за счет перемещения управляющих поверхностей вверх, в отличие от закрылков, которые опускаются вниз. Когда спойлеры отклоняются, величина подъемной силы уменьшается, поэтому скорость снижения планера быстро увеличивается, что позволяет пилоту сажать его на меньшем пространстве.
Существуют и другие типы микширования управления rc-самолетами, но перечисленные выше являются наиболее распространенными, с которыми вы можете столкнуться.
Микширование каналов
Микширование каналов — это еще один тип микширования, поддерживаемый современными компьютерными радиостанциями, при котором два отдельных канала могут быть смешаны для совместной работы.
Частым примером микширования каналов является микширование элеронов и руля; при управлении элеронами автоматически подается небольшое количество руля. Это позволяет добиться более чистого поворота и предотвратить эффект неблагоприятного рысканья — распространенную ситуацию, когда хвост опускается во время поворота из-за увеличения сопротивления на более высоком крыле. Дифференциал элеронов — это «механический» ответ на эту проблему.
Другим примером популярного сочетания каналов является компенсация элеватора с закрылками. При опускании закрылков элеваторы автоматически отклоняются вниз, чтобы противодействовать естественной тенденции самолета к крену при опускании закрылков (результат дополнительной подъемной силы, создаваемой опущенными закрылками).
Пропорциональные системы управления RC-самолетами
При знакомстве с системами радиоуправления можно встретить слово «пропорциональное».
Под пропорциональным управлением мы подразумеваем, что поверхности управления реагируют непосредственно на то, насколько сильно вы перемещаете стик передатчика. Другими словами, если вы перемещаете стик только на небольшую величину, то и канал будет реагировать только на небольшую величину. Если же переместить стик в максимальное положение, то этот канал будет работать на максимум.
Все современные системы радиоуправления, за исключением самых дешевых rc-игрушек, являются пропорциональными. Непропорциональными функциями радиоуправляемой модели или игрушки будут простые функции «вкл/выкл» или «влево/вправо».
Очень важно иметь пропорциональное управление rc-самолетом, так как это обеспечивает точность управления. Помните, что большинство радиоуправляемых самолетов реагируют на малейшее отклонение поверхности управления — достаточно всего нескольких миллиметров, чтобы изменить траекторию движения самолета в воздухе.
Понимание управления rc-самолетом, да и вообще управления любой rc-моделью, имеет первостепенное значение, если вы хотите в полной мере насладиться своей моделью и получить максимум удовольствия от хобби.
Всегда уделяйте немного времени тому, чтобы понять, как ваш новый самолет, вертолет или автомобиль работает и реагирует на нажатия передатчика, а не просто двигайте стиком и смотрите, как модель меняет направление. Вы станете гораздо лучшим пилотом!
Добро пожаловать в мир радиоуправляемых самолетов . С помощью RCAW моя цель — познакомить вас с ощущениями и радостями полета на радиоуправляемых моделях самолетов! Сайт предоставлен вам мной, Питом , парнем средних лет, который просто отказывается взрослеть.
