Моделі, радіокеровані вертольоти, лопаті для бесфлайбарного вертольота
Лопаті для бесфлайбарного вертольота.
Останнім часом в колах моделістів-вертолітників все частіше можна почути обговорення бесфлайбарних систем (FBL). Такі системи вже досить давно представлені на ринку і закономірно, що розробники лопатей, такі як Edge, Curtis Youngblood і інші, досліджують можливість поліпшення характеристик роботи FBL систем за допомогою спеціальних лопатей. Це зовсім не означає, що бесфлайбарние системи не працюють зі звичайними лопатами, але спеціальні лопаті можуть справити позитивний вплив на льотні характеристики вертольота. Якщо ваша модель постійно вимагає тріммірованія, на маневрах здійснює небажані руху, а на високій швидкості "козли", то застосування спеціальних лопатей може зменшити або повністю виключити ці прояви. У цій статті ми розглянемо особливості конструкції бесфлайбарних лопатей, щоб ви могли визначити, потрібно вам змінювати лопаті чи ні.
Різниця між системами з флайбар і без нього.
Перш ніж перейти до розгляду лопатей варто приділити увагу принциповим відмінностям роботи систем з флайбар і без нього. Завдання системи стабілізації вертольота полягає в тому, щоб зберегти напрямок руху і орієнтацію моделі в будь-яких режимах польоту до тих пір, поки пілот не дасть команду на зміну курсу. Якщо відпустити стіки в будь-який момент в будь-якому положенні вертольота, будь то становище на ножі, в инверта або політ на високій швидкості - модель повинна зберегти останню орієнтацію і напрям польоту. Під час маневрів система стабілізації повинна утримувати вертоліт від обертання навколо будь-якої осі крім тієї або тих, за якими приходять команди від пілота.
Розмір лопаток, їх профіль, вага, довжина флайбар і відносини міксерів визначають ступінь стабілізації механічної системи.
У випадку з флайбар фіксація орієнтації відбувається завдяки безперервному керуючому впливу від флайбар, що володіє стабільністю завдяки гіроскопічного ефекту. Будь-яке зовнішнє обурення, наприклад, порив вітру, буде певною мірою скомпенсований флайбар. Коли пілот бажає здійснити маневр, керуючий вплив від сервоприводів змусить флайбар зайняти нову площину обертання і слідом за флайбар піде вертоліт, при цьому вертоліт збереже орієнтацію по інших осях, крім тієї, по якій зараз виконується маневр.
У бесфлайбарной системи завдання та ж, що і у флайбар - зберегти орієнтацію вертольота. На відміну від механічного флайбар бесфлайбарная система використовує новітні гіроскопи, електроніку і витончені алгоритми управління.
У бесфлайбарной системі настройка електроніки визначає льотні характеристики.
Датчики, програмне забезпечення та характеристики сервоприводів визначають якість роботи системи. Варто відзначити, що незважаючи на те, що у FBL систем є маса переваг, вони змушують сервоприводи працювати більш активно. Вертольоти з флайбар використовують флайбар для стабілізації і сервоприводи для управління. FBL системи використовують сервоприводи і для того і для іншого, тому навантаження на сервоприводи стає вирішальним фактором і може вплинути на якість роботи FBL системи.
Лопаті за призначенням.
Різниця між флайбарнимі і бесфлайбарнимі лопатями.
Порівняння поздовжнього ЦТ агресивної лопаті (зверху) і стабільної (знизу).
Більш агресивна лопать має тенденцію до збільшення кроку (назвемо цей термін підрив, подривістая лопать), допомагаючи СЕРВОПРИВОДИ, коли крок збільшується і перешкоджаючи їм, коли крок зменшується до нуля. Неагресивна лопать прагне зайняти положення нульового кроку і чинить опір СЕРВОПРИВОДИ при маневруванні. Агресивність лопаті визначається багатьма факторами, включаючи форму профілю, хорду і товщину.
З усіх характеристик лопаті тільки один параметр безпосередньо впливає на агресивність: розташування центру тиску щодо осі зміни кроку. Центр тиску це зона, з якої буде діяти підйомна сила, якщо її всю стягнути в одну точку. Якщо центр тиску перебуває перед віссю зміни кроку, то він створить момент навколо цієї осі. Момент допомагатиме СЕРВОПРИВОДИ збільшувати крок лопаті і перешкоджати СЕРВОПРИВОДИ зменшувати крок. З такими лопатями ротор стає "підривним" по кроках. Флаттер (тріск від зриву потоку) - це ознака агресивних лопатей і він часто призводить до надмірного згинання лопатей і підвищеного зносу наконечників лінків. Якщо центр тиску розташований позаду осі зміни кроку, то виходить зворотна ситуація - момент допомагає СЕРВОПРИВОДИ повернути лопать до нульового кроку.
Центр тиску, розташований попереду щодо осі зміни кроку, прагне збільшить крок лопаті. Переміщення центру тиску назад щодо осі зміни кроку призводить до появи моменту, що зменшує крок лопаті.
Розташування центру тиску щодо осі зміни кроку в більшій мірі визначається балансом лопаті щодо кріпильного отвору в комле. Якщо підвісити лопать за кріпильний отвір і дати вільно звисати вниз, то по відхиленню лопаті від вертикалі можна судити про розташування центру тиску. Якщо лопать відхиляється в сторону наступаючої кромки, то центр тиску попереду, якщо відхиляється в сторону відступаючої кромки, то центр тиску ззаду. З усіх сил, що діють на лопать під час обертання, переважає відцентрова сила, яка розправляє лопаті і призводить до того, що центр тиску займає становище, виявлене під час статичного тесту з підвішуванням лопаті.
FBL лопаті конструюються з важкої наступаючої кромкою, яка відхиляє лопать в сторону відступаючої кромки, тому в статичному тесті FBL лопаті не виступають вперед і навіть трохи відхиляються назад.
Підвішена за кріпильний отвір, лопата відхиляється вперед, якщо вона агресивніша (зліва), і тому, якщо менш агресивна (праворуч).
В роботі лопатей і у визначенні положення центру тиску занадто багато змінних. Кертіс пройшов довгий шлях проб і помилок, підбираючи характеристики лопатей для кожного конкретного застосування. В даний час на ринку доступні 4 типи лопатей Radix: FAI, FBL, Стандартні і SB (Stick Banger). У порядку збільшення агресивності: FAI лопаті найстабільніші, SB найагресивніші. Для FAI польоту потрібні більш стабільні лопаті, які дозволяють мінімізувати вплив зовнішніх впливів і тим самим зменшують необхідність в подруливаний. Зовсім інша справа - 3D політ на флайбарном вертольоті. Лопаті Radix SB дають найбільш швидкий відгук на управління для флайбарного вертольота. У випадку з FBL вертольотом стабільніші FBL лопаті ніяк не обмежують маневреність, навпаки, дозволяють поліпшити характеристики управління.
Лопаті Radix FBL мають більш високу гіроскопічну стабільність і знижену агресивність, які дозволяють отримати більш передбачувану навантаження на сервоприводи під час польоту. Центр тиску не розташований занадто далеко попереду, щоб не створювати флатер і зайве навантаження на сервоприводи, Але також центр тиску чи не знаходиться надто далеко позаду, інакше ротор буде занадто повільно реагувати на управління. Лопаті розроблені з тим розрахунком, щоб надавати якомога менше впливу на роботу FBL системи.
Сподіваюся, що після прочитання цієї статті ви зрозумієте, що в FBL лопатях немає нічого магічного. Це всього лише ще одна можливість тонкої настройки роботи системи. Можливо ті лопаті, що у вас вже є, дають достатній рівень стабільності і агресивності для роботи FBL системи. Перш ніж купувати FBL лопаті, переконайтеся, що лопаті, які у вас вже є, точно не володіють необхідними характеристиками. Перевірте як лопаті поводяться, будучи підвішеними за кріпильний отвір, де розташований поздовжній центр ваги по відношенню до тих лопатей, які ви хочете придбати. Якщо ви виявите, що ваші лопаті вже володіють характеристиками, придатними для FBL системи, то краще спробуйте провести додаткову настройку системи стабілізації. Якщо ви впевнені, що використовуєте нестабільні лопаті з агресивним характером, і система стабілізації змушена "битися" з ними, щоб підтримати орієнтацію і прямолінійність руху моделі, то спробуйте спеціальні FBL лопаті. Найімовірніше вони допоможуть.