Программирование и настройка полетных функций радио вертолетов

22 декабря 2009

Судя по тому, какой интерес, проявили пользователи к нашим прошлым статьям, мы решили продолжить и написать статью посвященную настройкам радио вертолетов. Но прежде чем приступить к программированию полетных функций, пожалуйста, убедитесь, что соблюдены все меры безопасности, ведь радио вертолет – это сложная и небезопасная вещь.

Данная статья предназначена для тех, кто уже освоил азы пилотажа, имеет настоящую модель, добротное радио и некоторый опыт за плечами, пусть и не совсем удачный. И если огромное желание стать опытным мастером не покинуло вас, и вы к тому же можете позволить себе потратить некоторое количество денег свое хобби, то эта статья очень поможет вам.

Для начала разберемся, зачем программировать полетные функции. Благодаря главному ротору осуществляется запуск вертолета. Кроме этого ротор является главной управляющей функцией по крену и тангажу, что происходит за счет управления циклическим изменением шага. Хвостовой ротор заменяет отдачу реактивного момента, которая образуется в результате вращения ротора и который управляет функцией разворота вокруг оси вертолета, что происходит благодаря изменению шага лопастей. Замена реактивного момента становится возможной благодаря электронному гироскопу, который ко всему прочему автоматически изменяет шаг хвостового ротора.

Из всего вышесказанного можно сделать итог: чтобы полетом вертолета можно было адекватно и линейно управлять по всем трем осям, необходимо добиться стабильности оборотов на главном хвостовом роторе, а реакция гироскопа и ход управляющих сервоприводов должны соответствовать полетному режиму.

Таким образом, суть главных настроек вертолета сводится к следующему:

Осуществить такую настройку соотношения графиков шага и газа, которые бы независимо от совершенствования модели обеспечивали полеты с равномерными и стабильными оборотами на главном и хвостовом роторах.
Настроить такое соотношение между движением ручки управления и ходом управляющих сервоприводов, чтобы управление вертолетом было легким и стабильным независимо от режимов полета.
Настроить режимы гироскопа и его чувствительность так чтобы вертолет не терял стабильности в полете даже под воздействием сильных порывов ветра, перегазовках и мог спокойно выполнять различные фигуры высшего пилотажа и 3Dакробатики с разворотом модели.

Рассмотрим, какие режимы полета можно подвергнуть программированию.
Для удобства управления программами в передатчике необходимо их вывести на три главных тумблера.

Тумблер «режим полета» («fly mode»);
Тумблер «режим гироскопа» («gyro»);
Тумблер «авторотация» («hold»).

Удобно расположенные тумблеры дадут возможность управлять ими, что называется «на ощупь».

Программируют в моделях, как правило, такие режимы полета как:

«нормальный» или «normal» - взлет, посадка, статические фигуры (висение), медленные пролеты;
«пилотажный-1» или «idle 1», «akro» - пилотирование большинства фигур пилотажного комплекса;
«пилотажный-2» или «idle 2», «akro 3d» - пилотирование некоторых фигур пилотажного комплекса и свободное пилотирование (3-Д);
«авторотация» или «hold», «autorot» - посадка модели с выключенным двигателем.

Никогда не пренебрегайте той или иной настройкой, успокаивая себя мыслью, что я только учусь и мне эта настройка совсем не к чему. Дело в том, что все настройки для любого вертолета необходимо делать сразу и в полном объеме.

Обратите внимание, что любое значение настроек в данной статье приведены в ДВС вертолетов 60 – ого класса, что означает наличие главного ротора диаметром примерно 1600 мми весом до 6 кг. Кроме того, графики для простоты описаны по трем точкам: начальной, средней и конечной. Что касается наименования режимов в различных аппаратурах, то оно может быть разным.

Теперь можно перейти к начальным предустановкам.

Предположительно, что вертолет собран, мотор, сервоприводы и радиооборудование установлены. Зададим начальную, «нулевую» точку во всех управляющих деталях и узлах. Для чего включим, передатчик и выберем тип модуляции для приемника. Далее выбираем тип модели, осуществляем установку типа микшера общего шага. Затем производим установку направления вращения ротора, что задается конструкцией модели, и вводим само наименование модели. Ручки управления ставим в среднее положение, но передатчик не отключаем. Вместо этого активируем бортовое питание вертолета и ждем, пока заработает гироскоп. Причем в этот момент модель должна оставаться неподвижной.

Переходи к проверке положения рычагов, тяг, сервоприводов и качалок.

Установка качалок всех сервоприводов должна быть осуществлена так чтобы угол между качалкой и тягой составлял 90 градусов.
В процессе изменения длины тяг шайбу перекоса следует поставить горизонтально, а вал главного ротора – перпендикулярно.
В процессе изменения длины тяг так же необходимо произвести горизонтальную установку рычагов пичкомпенсатора и перпендикулярную - вала главного ротора.
В процессе изменения длины тяг производим горизонтальную установку рычагов микшера шага, одновременно устанавливая угол атаки лопастей главного ротора в пределах плюс одного, два градуса. При этом шаг всегда измеряем в центре каждой лопасти.
Убираем лопасти хвостового ротора в одну сторону, после чего изменяем длину тяги сервопривода рычага шага, последующая установка которого должна происходить так, чтобы между одним и другим концом лопастей было расстояние примерно два сантиметра. Таким образом, постоянный шаг компенсирует реактивный момент основного ротора.

В первую очередь необходимо настроить нормальный режим, к которому относятся взлет, посадка, медленные пролеты и зависание. Это основные функции, а значит, вертолет должен летать мягко и стабильно.

График шага начинает действовать, как правило, с отметки минус три градуса лопастей основного ротора. Для того чтобы посадка и все действия вертолета в ее процессе были легко управляемыми, а раскрутка ротора не вызывала б попыток у модели взлететь необходимо установить отрицательный шаг. Особенно большую роль это играет в ветреную погоду.

Настройка другой точки графика равна плюс трем, четырем градусам общего шага. Лучше делать так чтобы модель в данной точке практически взлетала, а при 60% ручки могла запросто взлететь и зависнуть. Кто только еще осваивает азы пилотажа и привык висеть в таком положении ручки управления, не потребуется переучиваться для полетов в режиме пилотажа. Если опыт пока отсутствует шаг нужно установить в точке два примерно плюс четыре градуса, а в полете при необходимости подстроить ручкой, которая позволяет изменять график шага в центральной точке в меньшую или большую сторону.

Последняя точка, в которой модель должна легко и плавно летать, а так же набирать высоту должна равняться плюс девяти градусам. Обратите внимание, на участок между точкой два и точкой три, он пологий и прямой, именно на этом участке осуществляются все медленные и точные фигуры, например зависание.

График газа – это функция зависит от функции графика общего газа. Данная функция необходима для того, чтобы обеспечить постоянные устойчивые обороты основного ротора. Таким образом, первая точка является точкой дающей толчок мотору для его работы, которая происходит на холостых оборотах и составляет около 18% от максимального газа.

Настройка второй точки графика осуществляется так, чтобы поднять обороты главного ротора до определенного постоянного уровня (1500-1600 оборотов в минуту). Газ, как правило, при этом составляет около 65% от максимума.

Замер оборотов происходит благодаря специальным бортовым дистанционным тахометрам либо самостоятельно при наличии опыта, просто оценивая реакции модели. При отсутствии и тахометра и опыта, можно установить газ в точке два примерно 60%, а в процессе полета подстроить ручкой, которая слегка изменит график газа в центральной точке в меньшую либо большую сторону.

Будьте осторожны, осуществлять замеры тахометром и подходить близко к вертолету, когда у него работают роторы.

И последняя точа – это точка равная 90% от максимального газа.

В данном положении мотор может без проблем поднять вертолет на любую высоту, при этом обороты роторов, оставив неизменными. Кроме того обороты не должны терять неизменности и стабильности на всем участке от точки два от точки три.

Перейдем к настройке экспонентов, а так же хода крена, руля и тангажа. Медленный полет либо зависание осуществляется вертолетом, как правило, в нормальном режиме. Подобные действия осуществляются моделью на небольшой высоте, соответственно близко к земле, что не может исключать опасности. Поэтому, здесь крайне важна точность управления, для чего ход сервоприводов по крену уменьшают до 70% от максимума, а по рулю – хвостовому ротору до 90% от максимума. Таким образом, можно добиться спокойной реакции модели на ручки управления, а значит более точного управления. Еще большей точности можно достичь, если ввести экспоненциальную зависимость «ехро» примерно 20% между ходом ручки управления и сервоприводом. Так, у среднего положения ручек ход серво станет еще меньше и соответственно точнее.

Далее над всеми этими параметрами необходимо провести эксперимент с ветром, для того, чтобы найти для себя походящий компромисс. Если позволяют возможности аппаратуры можно в независимости друг от друга переключать экспоненты и ход для различных погодных условий.

Такая функция как кривая шага хвоста с последними поколениями гироскопов в последнее время стала не столь актуальной. Редко кто отважится сейчас осуществлять настройку кривую шага хвостового ротора для дополнительной, более точной компенсации реактивного момента главного ротора с ее помощью. Однако обратите внимание, что данную функцию при режиме гироскопа «удержание» следует отключать.

Рассмотрим настройку режим «пилотажный – 1». Название режима говорит само за себя, выполнение вертолетом каких-либо динамических фигур. В этом случае реакции модели должны приобрести необходимую резкость, для чего необходим немалый запас мощности. Чтобы вертолет резко не менял свое положение и не переворачивался, включение, и выключение режима пилотажа следует осуществлять в полете на высоте не более пяти метров. Кроме того, чем больше высота, тем безопаснее управление вертолетом.

График шага начинается, как правило, с минус шести градусов лопастей основного ротора. Отрицательный шаг играет важную роль при поворотах модели ротором вниз, так как обеспечивает мощную поддержку вертолету. Кроме того, отрицательный шаг дает возможность осуществления простых перевернутых пролетов.

Плюс один, плюс два градуса общего шага является настройка следующей точки графика. Этот режим, так же как и нормальный режим позволяет вертолету стабильно висеть и активно летать при 60% наклоне ручки. Плюс десяти градусам равна конечная точка Данный параметр позволяет вертолету резко, но без перегруза набирать высоту.

Чтобы обеспечить постоянные устойчивые обороты основного ротора настраивают график газа. При режиме пилотажный-1, данные обороты должны быть равны 1700 оборотам в минуту. Таким образом, первая точка, как правило, равна 85% от максимального газа, что гарантирует необходимые стабильные обороты при заданном отрицательном шаге.

Чтобы обеспечить модели легкий полет и управление, а так же исключить раскрутку при низкой нагрузке, когда общий шаг составляет примерно ноль градусов, ручку управления следует поставить в положение 50%.

Конечная точка составляет 100% максимального газа. Такое положение позволяет мотору без перегруза сильно поднять вертолет на высоту и оставить в первоначальном состоянии обороты на роторе. Кроме того, обороты не должны терять стабильности и неизменности на всем участке кривой от точки один до точки три.

Переходим к программированию экспонентов, а так же хода крена, руля и тангажа. Чтобы обеспечить ход сервоприводов по крену, тангажу сильным и точным управлением значение устанавливают на уровне 100% от максимума, аналогичный уровень выставляют и по рулю хвостового ротора. Таким образом, за счет точной и быстрой реакции модели на ручки управления, пилот получает возможность уверенно исполнять разные фигуры пилотажа. Чтобы увеличить точность выравнивания модели между ручек, следует ввести экспоненциальную зависимость «ехро» примерно 30% между ходом ручки управления и сервоприводом.

Функция кривой шага хвоста. Подстройка и корректировка новой кривой шага хвостового ротора должна происходить только в полете при оценке реакций модели. Активируя данную функцию, не забывайте отключать ее, если включен режим гироскопа «удержание».

Теперь осуществим настройку режима «пилотажный–2». Для того чтобы некоторые фигуры стандартного пилотажного комплекса были доступны для исполнения модель должна обладать максимально резкими реакциями, а так же иметь высокий запас мощности. Однако помимо подобной агрессивности вертолет должен летать, не теряя симметрии, и одинаково легко управляться как в прямом, так и перевернутом положении.

Начало графика шага начинается, как правило, с минус десяти градусов лопастей основного ротора. Установив подобное значение отрицательного шага можно осуществлять перевернутые пролеты, полностью симметричные максимальному шагу. Для следующей точки устанавливают значение ноль градусов общего шага. Завершающая точка составляет плюс десть градусов, что позволяет прямой проложить свой путь прямо через центр осей.

Чтобы обеспечить главный ротор постоянными и стабильными оборотами нужно произвести настройку графика газа. Если это режим «пилотажный-2» обороты должны быть равны 1800 оборотам в минуту.

Расположение первой точки, как правило, соответствует 100% от газа. Расположение другой точки графика равняется 80%. Низкая нагрузка с общим шагом в 0% позволяет вертолету совершать легкие полеты, а так же исключает раскручивание вертолета. 100% максимального газа составляет завершающая точка. Обеспечить мощную и стабильную работу мотору и неизменность оборотов ротору можно, если ручки опустить в крайнее положение. Стабильность и неизменность оборотов не должна утрачиваться на всем участке кривой от точки один до точки три. Настройка экспоненты и хода крена, тангажа, руля. Чтобы обеспечить агрессивное и точное управление, ход сервоприводов по крену, тангажу ставят на уровень до 100%. По рулю хвостовому ротору так же до 100%.

В связи с тем, что вертолет начинает точно и быстро реагировать на ручки управления, мы получаем возможность уверенно выполнять различные фигуры высшего пилотажа. Для выполнения фигур высшего пилотажа экспоненты можно оставить без изменений.

Функцию кривой шага хвоста, можно оставить без изменений, аналогично предыдущему уровню.

Одним из самых основных полетных режимов является «авторотация». Посадка вертолета и одновременное завершение всех фигур высшего пилотажа с выключенным мотором называется авторотацией. Кроме того авторотация представляет собой еще и режим спасения вертолета при неожиданно аварийных ситуациях. Авторотация это мгновенная помощь позволяющая избежать вроде бы неизбежных разрушений, даже если пилот потерял модель из виду. Можно конечно упомянуть об аварийном выключении двигателя, но думаю, эта информация, ни для кого не является секретом.

Настройка авторотации должна быть выполнена грамотно, так чтобы модель и с отключенным мотором оставалась управляемой и послушной.

Установка значения отрицательного шага в минус шесть градусов лопастей основного ротора позволит снижаться модели с постоянной скоростью, при этом, не теряя высоких оборотов ротора набегающих потоков воздуха. Настройка следующей точки графика составляет плюс два плюс три градуса общего шага. Данное значение позволяет тормозить вертолету в процессе спуска, плавно зависая над поверхностью. Конечная точка составляет +12 и +13 градусов.

График газа

График газа составляет 0% по всем точкам, мотор при этом отключен. Чтобы выключение мотора происходило четко, необходимо осуществить регулировку положения газа

Настройка экспоненты и хода крена, тангажа, руля.

Чтобы управление вертолетом при низких оборотах ротора происходило легко и уверенно, ход сервоприводов по крену, тангажу устанавливают на уровне 100% и по рулю хвостового ротора так же 100%. Точность управления в центральных точках можно сохранить, если экспоненты оставить в их прежнем состоянии на уровне 30%.

Функция положения шага хвостового ротора.

Если мотор в вертолете не работает, соответственно отсутствует и реактивный момент в связи, с чем постоянный шаг хвостового ротора данной функцией устанавливается на уровень 0 градусов.

При активной авторотации хвостовой ротор служит в качестве руля. Обратите внимание, если включена авторотация, а так же функция положения шага хвостового ротора, гироскоп следует перевести в нормальный режим.

Настройка чувствительности и функций гироскопа.

Наличие самого простого гироскопа, говорит о том, что его реакцию можно увеличить посредством подстроечного винта расположенного на уровне 60%, корректировать который можно самостоятельно в процессе тренировочных полетов.

У дорогих гироскопов существует отдельная функция управления, на режим работы и чувствительность которой можно воздействовать путем радиоаппаратуры. О разнице таких режимов рассказывать очень долго, проще сказать в нормальном режиме происходит самостоятельная стабилизация хвоста вертолета по направлению полета и подвержена легким смещениям при боковом ветре, разворотах и эволюциях. В случае режима «удержания» хвост остается непоколебимым и самостоятельная стабилизация отсутствует.

Использование режимов: нормальный – взлет, посадка, полеты, большинство динамических фигур; удержание – статические фигуры, некоторые динамические и большинство 3-д фигур.

Чувствительность гироскопа в том и другом режимах составляет 60%. Чувствительность определяют следующим образом: вибрация и раскачивание хвоста модели при резких и прямых пролетах говорит о высокой чувствительности, при низкой чувствительности хвост модели моментально реагирует на перегазовки и порывы ветра. Оптимального варианта можно достичь путем подбора размера лопастей хвостового ротора.

Теперь можно перейти к небольшой проверке. Сначала убедимся в работоспособности всех программ, а так же легком и стабильном управлении механизмов на вертолете. Так же необходимо проследить работу сервоприводов в разных полетных режимах посредство специальной функции, которой оснащены многие передатчики.

После этого можно переходить к поочередному включению всех программ, при этом главный ротор потребует ручной раскрутки, которая осуществляется путем перемещения каждой ручки управления в крайние ручки по нескольку раз.

Реакция вертолета на ручки должна быть четкой, кроме того рычаги, качалки и тяги не должны встречать никаких препятствий на своем пути, сервоприводы не должны издавать звуков даже в случае перегруза. Если вами будут услышаны удары, щелчки и др. несвойственные для нормальной работы механизмов звуки, знайте что-то в работе модели идет не правильно.

Далее нужно осуществить проверку гироскопа, для чего его следует включить в нормальный режим и несколько раз резкими толчками развернуть хвост вертолета. Противодействие этим разворотам в результате автоматического изменения шага хвостового ротора, говорит о его правильной работе.

Попробуем активизировать настройки в процессе тренировочного полета. Осуществив взлет на вертолете, проверьте и при необходимости подкорректируйте его с помощью триммеров. Должны быть задействованы все режимы – ровный, устойчивое висение, прямой, линейный полет. Триммер не используется для корректировки хвоста модели, а лишь изменяет длину тяги сервопривода – рычага шага. Данное правило обязательно к соблюдению для вертолетов с гироскопами.

Взлетаем, одновременно проверяя наши настройки. Ниже приведен пример полетного режима при исполнении нескольких незамысловатых фигур высшего пилотажа в режиме «удержание».

Режим «нормальный», гироскоп «удержание» - взлет, вертикальный треугольник с пируэтами, посадка;
Режим «нормальный», гироскоп «нормальный» - взлет, прямой полет с набором высоты, переключение в режим «пилотажный-1», разворот;
Разгон в полете, выполнение петли, разворот;
Разгон в полете, переключение в режим «пилотажный-2», выполнение бочки, разворот;
Разгон в полете, переключение гироскопа в «удержание», выполнение горки с разворотом 540 град, переключение в режим «пилотажный-1», переключение гироскопа в «нормальный», разворот;
Разгон в полете, включение режима «авторотация», посадка.