Как с нуля изготовить летающую модель самолета

Как с нуля изготовить летающую модель самолета Квадрокоптеры

Как и чем управлять

Нормальные люди берут приемник, втыкают в него сервомашинки, регулятор скорости, двигают рычажки на пульте и радуются жизни не задаваясь принципами работы и не углубляясь в подробности. В нашем случае такое не пройдет. Первой задачей стало узнать каким макаром управляются сервомашинки.

Как с нуля изготовить летающую модель самолета

Итак, если мы хотим установить привод в крайнее левое положение нужно слать импульсы длительностью 0,9мс с интервалом 20мс, если в крайнее правое — длительность 2,1мс, интервал тот же, ну со средними положениями аналогично. Как оказалось, регуляторы скорости управляются аналогично. Те, кто в теме скажут что это

, который реализовать на любом микроконтроллере — плевое дело. Вот и я так решил, купил в местном магазине сервомашинку и склепал на макетке для нее так называемый сервотестер на ATtiny13. И тут оказалось, что ШИМ не совсем простой, а с подводными камнями.

Как видно из вышеприведенной диаграммы, скважность (отношение длительности импульса к длительности периода) от 5% до 10% (в дальнейшем я за крайние положения принимаю импульсы длительностью 1,0мс и 2,0мс) для 256-значного ШИМ счетчика ATtiny13 это соответствует значениям от 25 до 50.

Но это при условии, что на заполнение счетчика уйдет 20мс, а на деле так не получится и для частоты 9,6МГц и предделителя 1024 нужно ограничить счетчик значением 187(ТОР), в таком случае у нас получится частота 50,134Гц. В большинстве (если не во всех) сервомашинок нету точного генератора опорной частоты и поэтому частота управляющего сигнала может немного плавать.

Смотрите про коптеры:  Киев собрал деньги на армию дронов-разведчиков

Если оставить ТОР счетчика 255, то частота управляющего сигнала будет 36,76Гц — на некоторых приводах оно будет работать (возможно с глюками), но далеко не на всех. Итак, теперь у нас 187-значный счетчик, для него 5-10% соответствуют значениям от 10 до 20 — всего 10 значений, немного дискретно получится. Если думаете поиграть с тактовой частотой и предделителем ниже привожу сравнительную табличку для 8-битного ШИМа:

Как с нуля изготовить летающую модель самолета
Как с нуля изготовить летающую модель самолета

Я не думаю, что для китайской сервомашинки есть существенная разница в 600 и 1200 значений, поэтому вопрос с точностью позиционирования можно считать закрытым.

Как с нуля изготовить летающую модель самолета

Как с нуля изготовить летающую модель самолета
Загрузить PDF

Как с нуля изготовить летающую модель самолета
Загрузить PDF

wikiHow работает по принципу вики, а это значит, что многие наши статьи написаны несколькими авторами. При создании этой статьи над ее редактированием и улучшением работали, в том числе анонимно, 48 человек(а).

Количество просмотров этой статьи: 44 153.

Запуск радиоуправляемой модели самолета − увлекательнейшее занятие. Такое хобби может обходиться довольно недешево в том случае, если вы покупаете готовые модели или собираете их, пользуясь стандартными наборами. Однако вы можете сэкономить значительную сумму, собрав модель из подручных материалов. Конечно, все равно придется купить двигатель и электронные компоненты, но и в этом случае модель обойдется вам намного дешевле. Если вы не занимались ранее поделками и моделированием, это может оказаться непростой задачей, но запаситесь терпением, не спеша выполняя необходимые шаги. Сосредоточьтесь на достижении поставленной цели, и у вас получится собрать собственную модель самолета практически с нуля.

Как сделать самолет на радиоуправлении: пошаговая инструкция

Что может быть увлекательнее чем самому сделать радиоуправляемый самолет. Это занятие хорошо подойдет как для любителей, так и для профессионалов. Сегодня мы попытаемся рассказать как своими руками сделать самолет.

Первое, что вам нужно сделать, это приобрести все правильные и нужные детали.

Что нужно что бы сделать самолет на радиоуправлении?

Рама для самолета

Возможно, самая важная часть всей плоскости RC должна быть рамой. Когда дело доходит до создания самолета RC, выбор правильной рамы — это первое что нужно учесть при устройстве самолета.

В настоящее время одним из наиболее предпочтительных материалов для этой цели является углеродное волокно. Во многих моментах вы увидите, что использовалось углеродное волокно, оно фактически дает лучшую форму  в целом.

Единственная проблема, которая приходит с углеродным волокном, это его высокая стоимость. Нет сомнений в том, что стоимость играет важную роль в выборе материалов и деталей для самолета, но если вы готовы потратить немного больше, то углеродное волокно — лучший выбор. Углеродное волокно — отличный выбор, потому что оно обеспечивает легкий вес, но при этом достаточно прочное. Ваш самолет будет хорошо летать и оставаться стабильным в полете, а также сможет пережить небольшие аварии.

Рама шасси для самолета

Если вы не можете превысить бюджет, есть другие материалы, которые вы можете выбрать для несущей конструкции. Например, некоторые из наиболее часто используемых материалов для создания самолетов: экструдированный пенополистирол. Это легко доступный по стоимости материал.

Депрон является еще одним материалом, который востребован для изготовления модели самолета. Причина, по которой большинство энтузиастов выбирают этот материал, заключается в его способности сочетать гибкость и жесткость, чего нельзя сказать о обычных материалах планера.

Кроме того, эта особенность продукта позволяет самолету поглощать много энергии. Полеты на радиоуправляемом самолете требуют некоторого привыкания, поэтому крайне важно создать такой самолет, который сможет выдержать небольшой удар или аварию.

Хвост самолета

Одна из вещей, которые вам абсолютно необходимы для создания RC-самолета — это хвост. Для начала, хвост используется, чтобы дать летательному аппарату правильное направление во время полета. Он также отвечает за обеспечение необходимой устойчивости самолета. Хвост придаст вашему самолёту  стабильный, управляемый полет.

Хвост радиоуправляемого самолета

Большинство хвостов, используемых в современных радиоуправляемых самолетах, поддерживают V-образную форму, в то время как управление высотой имеет более или менее сходную конструкцию. Одна из причин, почему люди склонны выбирать V-образные хвосты, заключается в простом факте, что они создают меньшее сопротивление, и они легче.

Тем не менее, вы также найдете другой тип хвоста на рынке. Эта модель имеет Т-образную форму. Учитывая важность этих частей, было бы неплохо внимательно посмотреть и решить, что для вас будет предпочтительнее использовать.

Наконец, вы должны помнить, что эти хвосты управляются с помощью внешнего контроллера, такого как пульт дистанционного управления и передатчик, поэтому вы должны убедиться, что хвосты работают и синхронизированы с передатчиком. Хвост является очень важной частью вашего самолета, и важно убедиться, что он хорошо спроектирован и соответствует потребностям вашего самолета.

Контроллер и передатчик

Передатчик и приемник имеют огромное значение для вашего самолета. Итак, если вы хотите правильно летать на самолете, вы должны убедиться, что выбранные вами продукты имеют высочайшее качество. Более того, если вы используете радиопередатчик для этой цели, то обязательно проверьте количество каналов, которые он предлагает. Эти каналы управляют движением в плоскостях вашего самолета.

Обычно известно, что радиопередатчики предоставляют как минимум 2 разных канала. Тем не менее, если вы ищете хороший передатчик, попробуйте найти с 4 каналами, поскольку они, как известно, обеспечивают лучший контроль над самолетом.

Передатчик

Если вы собираетесь создать радиоуправляемы самолет, работающий на топливе, вам понадобится приемник, который питается от отдельных аккумуляторов, поскольку у самолета его нет.

Ситуация немного отличается для самолетов с электрическим приводом. В этом случае, поскольку в устройстве уже есть источник питания от батареи, вы можете просто использовать батареи, которые питают пропеллеры. Это соединение может быть выполнено через схему элиминатора батареи. Делая это, вам не придется приобретать и устанавливать дополнительные батареи для приемника.

Совет: если вы собираетесь летать на нескольких самолетах, вы можете просто приобрести один радиопередатчик и запрограммировать свой приемник на несколько запоминающих устройств. Таким образом, вы можете переключаться с одного самолета на другой, работая на одном контроллере. Это экономит много денег, так как с каждым новым самолетом вы бы просто покупали купили новый.

Сервоприводы

Независимо от того, какой самолет RC вы пытаетесь построить, вам понадобятся хорошие сервоприводы. Это, пожалуй, самая важная часть самолетов, поскольку они несут единоличную ответственность за надлежащее функционирование устройства. Это на самом деле двигатель, который контролирует и помогает движению рулей, дроссельной заслонки и закрылков, которые необходимы для полета.

Сервопривод для самолета

Кроме того, что более важно, сервоприводы бывают всех форм и размеров. Это означает, что независимо от того, какого размера ваш радиоуправляемый-самолет, вы всегда найдете сервопривод для вашего устройства. Здесь следует отметить, что крутящий момент, создаваемый сервоприводом, зависит от размера сервопривода, который вы выбираете.

Опять же, вам понадобится разные типы сервоприводов для электрических и бензиновых моделей самолетов, поэтому выбор совместимых элементов является абсолютной необходимостью.

Пульт управления радиоуправляемым самолетом

Давайте теперь посмотрим на элемент, который делает возможным его перемещение из точки A в точку B.

Существует множество различных пультов управления. Одной из наиболее важных функций, которые вам нужно искать в вашем контроллере, является количество функций, которые он предлагает. Дополнительные функции дадут вам лучший контроль. Однако, в зависимости от вашего уровня комфорта при управлении самолетом на радиоуправлении, количество функций, которые вы хотите, будет отличаться. Все сводится к тому, какой уровень управления вы ищете от пульта дистанционного управления, и насколько детальным должен быть ваш контроль при управлении.

Пульт управления FlySky

Кроме того, было бы неплохо проверить совместимость пульта управления с приемником проведя пробный запуск, чтобы определить, совместимы они или нет.

Источник питания вашего самолета

Определяемся с источником питания  для устройства, которое вы делаете. Например, если вы хотите построить RC-самолет с электрическим приводом, то он будет работает летать очень тихо в сравнении с бензиновым вариантом. Некоторые считают, что эта функция является большим преимуществом, потому что они могут управлять своим самолетом чтобы не беспокоить своих соседей. Так что, если вы планируете запускать самолет в одном районе, возможно, будет разумным выбрать вариант с электроприводом.

Обычно вы увидите, что RC-самолеты, использующие электричество, меньше по размеру и быстрее. Кроме того, известно, что в этих типах самолетов используются батареи, особенно перезаряжаемые. Для этой цели было бы целесообразно использовать Li-Po аккумуляторы, поскольку они имеют проверенный послужной список в этой области.

Двигатели и моторы для радиоуправляемых самолетов

Делая радиоуправляемое-устройство, не забудьте выбрать лучшие двигатели. Они необходимы для правильного управления вашим самолетом, поэтому выбрать качественный двигатель правильная идея. Некоторые из наиболее распространенных силовых установок, используемых самолетами на радиоуправлении, включают электродвигатели, двигатели внутреннего сгорания и тому подобное.

Здесь вы должны быть абсолютно осторожны с весом и стоимостью и характеристиками мотора которые бывают коллекторными и бесколлекторными.

Читайте: Как правильно подобрать двигатель

Проектирование радиоуправляемого самолета

Теперь, когда мы знаем некоторые ключевые компоненты нашего самолета, и прежде чем мы начнем строить нашу модель радиоуправляемого самолета, давайте рассмотрим некоторые основные шаги, которые необходимо выполнить.

  • Шаг 1: Какова цель вашего самолета RC? Это первый вопрос, который вы должны задать себе, чтобы создать идеальное устройство. Почему ты делаешь самолет? Это может быть просто хобби для того, чтобы повеселиться. Тем не менее, вы также можете добавить камеру в самолет и использовать ее для обзора сверху или даже для аэрофотосъемки. Назначение вашего самолета поможет вам решить, как вы хотите построить свой самолет. Самолеты RC — это очень адаптируемые устройства, и они подходят для всего, от новичка любителя до профессионального использования.
  • Шаг 2: Огромное разнообразие электроники. Самолет собирается с использованием большого количества электроники, которая будет включена в структуру самолета. Это будут: батареи, сервоприводы, приемник и тому подобно. Чем больше электроники вы включите, тем больше она увеличит вес вашего самолета. Таким образом, в этих ситуациях было бы идеально иметь плоскую раму, которая может нести большую полезную нагрузку. В общем, было бы целесообразно выбрать двигатель и аккумулятор таким образом, чтобы ваше устройство получало правильную тягу и при этом обеспечивало достаточно продолжительное время полета. Соберите все электронные компоненты, необходимые для эффективного полета. Полный список электроники будет включать в себя электродвигатели, схему подключения батареи, приемник каналов и сервоприводы.
  • Шаг 3: Сделайте оценку общего веса вашего самолета RC . Создание самолета не очень простая задача. На данный момент вам нужно проанализировать вес вашего устройства. Это особенно важно, поскольку у вас уже есть вся электроника. Вы можете взвесить каждую из этих частей в отдельности и добавить ее к весу. Кроме того, убедитесь, что вы добавляете вес модели или самого каркаса.

Имейте в виду: общий вес устройства должен примерно в 2-4 раза превышать вес всей электроники вместе взятой. Например, если вес электроники (двигатели, аккумуляторы, сервоприводы и приемник составляет около 900 граммов, общий вес устройства должен составлять 900 x 3 = 2700 граммов.

  • Шаг 4: Крыло самолета. Следующий шаг включает анализ структуры, чтобы получить общую площадь крыла. Существует ряд онлайн-калькуляторов, которые могут помочь вам оценить площадь крыла. Для этого шага вы можете ввести вес вашей модели в калькулятор и попробовать рассчитать различные области крыла, чтобы увидеть, что подходит для вашего самолета лучше.
    Идея состоит в том, чтобы иметь низкую нагрузку на площадь крыла, поскольку это поможет вам лучше маневрировать в полете.
  • Совет – сначала рассмотрите ваш самолет как планер. Это полезно, потому что после того, как он построен, самолет обычно тяжелее, чем он был на самом деле измерен. Попробуйте запустить его как планер. Самолет должен не упасть камнем не землю.

  • Шаг 5: Размах крыльев . Общая площадь крыла, рассчитанная на предыдущем этапе, приводит нас к размаху крыла и корду крыла. Ключевым моментом здесь является нахождение подходящей комбинации размаха крыла и корда крыла, чтобы совокупность этих двух аспектов могла дать нам общую площадь крыла.
    Например, если ваше устройство имеет общую площадь 5800 квадратных см., вы можете сделать размах крыльев 190см. Помимо этого, вам также необходимо учитывать соотношение сторон. Это будет определяться соотношением корда крыла и размаха крыла.
    Если вы хотите сделать планер или тренажерный самолет, идеальным будет у вас будет высокое соотношение сторон. В этом случае крылья были бы длинными и худыми. Однако, если вы хотите, чтобы ваш самолет совершал акробатические движения, выберите меньшее соотношение сторон. Это приведет к коротким и широким крыльям. Эти размеры являются ключевыми в проектировании, учитывая как вы хотите, чтобы ваш самолет летал.
  • Шаг 6: Фюзеляж и хвост. Эта конструкция проектируется последней, поскольку она потребует представления о размерах крыла. Сначала разберемся с хвостом. В идеале для конструкции хвоста площадь горизонтального стабилизатора должна составлять от 25 до 35% площади крыла. Поэтому, если общая площадь вашего крыла составляет 1000, горизонтальный стабилизатор должен иметь площадь от 250 до 350.
    С другой стороны, вертикальная область составляет около половины горизонтальной области. Тогда для фюзеляжа нет строгих ограничений. Вам нужно только убедиться, что самолет и фюзеляж вместе имеют прочную систему вокруг центра тяжести.

Сборка радиоуправляемого самолета

  • Шаг 1: Создание фюзеляжа. Это можно сделать в трех частях. Прежде всего, вам придется сделать часть хвоста. Затем нужно сделать центральную часть, которая представляет собой просто коробку. Наконец, вы делаете нос самолета. Все они могут быть склеены, чтобы сформировать фюзеляж.
  • Шаг 2: Далее одна из самых важных частей в этом процессе. Это включает в себя прикрепление электронных компонентов вокруг фюзеляжа. Для начала, ESC и BEC ( для передачи энергии о аккумулятора к мотору) прикрепляем снаружи фюзеляжа, так что, когда самолет летит в воздухе, они не слишком нагреваются и могут оставаться холодными. Приемник идет внутри фюзеляжа, и за ним следует аккумулятор. Наконец, сервопривод руля приклеен к стабилизатору, который в свою очередь прикреплен к фюзеляжу.
  • Шаг 3: Крайне важно сделать крепление двигателя, достаточно прочное, даже когда самолет будет лететь на высоких скоростях. Это можно сделать, взяв два куска изоляции, которые затем прикрепляются к боковым сторонам и нижней части фюзеляжа. Вам нужно подождать, пока клей не станет абсолютно сухим, после чего вы можете прикрепить мотор.
  • Шаг 4: Выбор и прикрепление крыла, вероятно, самый трудный шаг из всего. Это особенно важный момент для больших самолетов, где крылья должны быть прочными и устойчивыми, чтобы удерживать свои позиции даже в ветреных условиях. Сервоприводы наклеены на крыло, так что провода остаются внутри крыла и не выходят за его пределы.
  • Шаг 5: Шасси действительно является дополнительным компонентом самолета, оно может быть прикреплено по вашему желанию. Некоторые пользователи предпочитают использовать его, в то время как другие предпочитают более легкое устройство без шасси. Если вы решите использовать шасси то лучше установить набор из двух колес спереди и хвостового колеса в конце. Это приводит к более эффективным летным характеристикам.

Тестирование результатов сборки

Теперь, когда вам, наконец, удалось собрать все воедино, пришло время взять ваше устройство для небольшого тестирования. Вот несколько тестов для испытания самолета:

  1. Держите самолет немного над головой и бегите вместе с ним. После этого отпустите на одну или две секунды. Если самолет наклоняется вперед, у него тяжелый нос. Если он пытается откинуться назад, у него тяжелый хвост. Если он остается стабильным, ваше устройство собранно правильно. Этот тест отлично подходит для проверки этих переменных, поскольку устраняет другие влияния и просто определяет, является ли ваша модель устойчивой и сбалансированной.
  2. Возьмите модель самолета и проверьте все различные функции двигателя. Убедитесь, что вы опробовали все клавиши на элементах управления, включая правую и левую ручки. Это не только поможет вам узнать, что вы можете делать с вашим самолетом, но и познакомится с пультом дистанционного управления. Управление самолетом часто бывает довольно сложным, особенно для начинающих, поэтому получение информации о всех различных входах в самом начале может помочь вам не чувствовать себя растерянным в полете.
  3. Летный тест больше похож на ваш собственный тест, чтобы проверить, все ли ваши проекты и расчеты соответствуют. Сделайте тест дальности, чтобы проверить, как далеко вы можете запустить устройство. Как только это будет сделано, выньте самолет и позвольте ему парить примерно в метрах от вас. Это даст вам хорошее представление о характеристиках полета.

Заключение

Проектирование и сборка может быть захватывающим действием почти для любого. Несмотря на то, что всегда есть возможность купить готовый RC-самолет или комплект для сборки, мы думаем, что вы получите максимальное удовлетворение, построив самолет с нуля. Хотя это сложный и очень специфический процесс, для тех, кто его делает, конечный результат будет более чем оправданным.

Мы надеемся, что вы сочли это руководство полезным, и надеемся, что вы сможете почувствовать удовлетворение, которое можно почувствовать только при первом запуске того, что вы построили самостоятельно!

Многоканальное управление

С одной сервомашинкой разобрались, но для самолета их нужно минимум три и еще регулятор скорости. Решение «в лоб» — взять микроконтроллер с четырьмя каналами 16-битного ШИМ, но такой контроллер будет стоять дорого и, скорее всего, займет много места на плате.

Второй вариант — запилить программный ШИМ, но занимать процессорное время — это тоже не вариант. Если снова посмотреть на диаграммы сигнала, то 80% времени он не несет никакой информации, поэтому рациональнее было бы ШИМом задавать только сам импульс 1-2мс.

Почему скважность изменяется в таких узких пределах, ведь проще было бы и формировать и считывать импульсы со скважностью хотя бы 10-90%? Зачем нужен тот неинформативный кусок сигнала занимающий 80% времени? Я заподозрил, что, возможно, эти 80% могут занимать импульсы для других исполнительных механизмов, а потом этот сигнал разделяется на несколько разных.

То есть, в периоде длительностью 20мс могут уместится 10 импульсов длительностью 1-2мс, затем этот сигнал каким-то демультиплексором разделяется на 10 различных с длительностью периода как раз 20мс. Сказано — сделано, нарисовал в PROTEUS такую схемку:

Как с нуля изготовить летающую модель самолета

В роли демультиплексора — 74HC238, на его вход E подаются импульсы с выхода микроконтроллера. Эти импульсы — ШИМ с периодом 2мс (500Гц) и скважностью 50-100%. У каждого импульса своя скважность, обозначающая состояние каждого канала. Вот так выглядит сигнал на входе Е:

Как с нуля изготовить летающую модель самолета

Для того, чтобы 74HC238 знал на какой выход подать текущий сигнал используем PORTC микроконтроллера и входы A, B, C демультиплексора. В результате на выходах получаем такие сигналы:

Как с нуля изготовить летающую модель самолета


Сигналы на выходе получаются правильной частоты (50Гц) и скважности (5-10%). Итак, нужно генерировать ШИМ частотой 500Гц и заполнением 50-100%, вот табличка для настройки предделителя и ТОР 16-битного счетчика:

Как с нуля изготовить летающую модель самолета

Интересно, что возможное количество значений ШИМа ровно в 1000 раз меньше частоты таймера.

Передающая часть

Самолетная часть есть, осталось разобраться с наземной аппаратурой. Как уже писалось ранее, данные передаются по UART, на каждый канал по одному байту. Вначале подключал свою систему проводом через

к компьютеру и команды слал через терминал. Чтобы дешифратор определял начало посылки, а в будущем выделял посылки адресуемые именно ему, вначале шлется байт-идентификатор, затем 8 байт определяющих состояние каналов. Позже стал использовать радиомодули, при отключении передатчика все моторчики начинали дико дергаться.

Дабы отфильтровать сигнал от шумов, десятым байтом шлю XOR всех 9 предыдущих байт. Помогло, но слабо, добавил еще проверку на таймаут между байтами, если он превышается — вся посылка игнорится и прием начинается заново, с ожидания байта-идентификатора.

Как с нуля изготовить летающую модель самолета

Число в нижнем левом углу — контрольная сумма. Передвигая ползунки на компе двигались рули на самолете! Вообщем отладил я все это и стал думать о пульте ДУ, купил для него вот такие джойстики:

image

Но потом меня посетила одна мысль. В свое время я тащился от всяких авиасимуляторов: «Ил-2 Штурмовик», «Lock On», «MSFSX», «Ка-50 Черная Акула» и др. Соответственно был у меня джойстик Genius F-23 и решил я прикрутить его к вышеописанной проге с ползунками. Погуглил как это реализовать, нашел этот

и получилось! Управлять самолетиком с помощью полноценного джойстика, мне кажется, гораздо круче, чем маленькой палочкой на пульте. Вообщем все вместе изображено на первой фотке — это нетбук, джойстик, преобразователь на FT232, и подключенный к нему передатчик HM-T868.

Проектирование радиоуправляемого самолета

Теперь, когда мы знаем некоторые ключевые компоненты нашего самолета, и прежде чем мы начнем строить нашу модель радиоуправляемого самолета, давайте рассмотрим некоторые основные шаги, которые необходимо выполнить.

  • Шаг 1: Какова цель вашего самолета RC? Это первый вопрос, который вы должны задать себе, чтобы создать идеальное устройство. Почему ты делаешь самолет? Это может быть просто хобби для того, чтобы повеселиться. Тем не менее, вы также можете добавить камеру в самолет и использовать ее для обзора сверху или даже для аэрофотосъемки. Назначение вашего самолета поможет вам решить, как вы хотите построить свой самолет. Самолеты RC — это очень адаптируемые устройства, и они подходят для всего, от новичка любителя до профессионального использования.
  • Шаг 2: Огромное разнообразие электроники. Самолет собирается с использованием большого количества электроники, которая будет включена в структуру самолета. Это будут: батареи, сервоприводы, приемник и тому подобно. Чем больше электроники вы включите, тем больше она увеличит вес вашего самолета. Таким образом, в этих ситуациях было бы идеально иметь плоскую раму, которая может нести большую полезную нагрузку. В общем, было бы целесообразно выбрать двигатель и аккумулятор таким образом, чтобы ваше устройство получало правильную тягу и при этом обеспечивало достаточно продолжительное время полета. Соберите все электронные компоненты, необходимые для эффективного полета. Полный список электроники будет включать в себя электродвигатели, схему подключения батареи, приемник каналов и сервоприводы.
  • Шаг 3: Сделайте оценку общего веса вашего самолета RC . Создание самолета не очень простая задача. На данный момент вам нужно проанализировать вес вашего устройства. Это особенно важно, поскольку у вас уже есть вся электроника. Вы можете взвесить каждую из этих частей в отдельности и добавить ее к весу. Кроме того, убедитесь, что вы добавляете вес модели или самого каркаса.

Имейте в виду: общий вес устройства должен примерно в 2-4 раза превышать вес всей электроники вместе взятой. Например, если вес электроники (двигатели, аккумуляторы, сервоприводы и приемник составляет около 900 граммов, общий вес устройства должен составлять 900 x 3 = 2700 граммов.

  • Шаг 4: Крыло самолета. Следующий шаг включает анализ структуры, чтобы получить общую площадь крыла. Существует ряд онлайн-калькуляторов, которые могут помочь вам оценить площадь крыла. Для этого шага вы можете ввести вес вашей модели в калькулятор и попробовать рассчитать различные области крыла, чтобы увидеть, что подходит для вашего самолета лучше.
    Идея состоит в том, чтобы иметь низкую нагрузку на площадь крыла, поскольку это поможет вам лучше маневрировать в полете.
  • Совет – сначала рассмотрите ваш самолет как планер. Это полезно, потому что после того, как он построен, самолет обычно тяжелее, чем он был на самом деле измерен. Попробуйте запустить его как планер. Самолет должен не упасть камнем не землю.

  • Шаг 5: Размах крыльев . Общая площадь крыла, рассчитанная на предыдущем этапе, приводит нас к размаху крыла и корду крыла. Ключевым моментом здесь является нахождение подходящей комбинации размаха крыла и корда крыла, чтобы совокупность этих двух аспектов могла дать нам общую площадь крыла.
    Например, если ваше устройство имеет общую площадь 5800 квадратных см., вы можете сделать размах крыльев 190см. Помимо этого, вам также необходимо учитывать соотношение сторон. Это будет определяться соотношением корда крыла и размаха крыла.
    Если вы хотите сделать планер или тренажерный самолет, идеальным будет у вас будет высокое соотношение сторон. В этом случае крылья были бы длинными и худыми. Однако, если вы хотите, чтобы ваш самолет совершал акробатические движения, выберите меньшее соотношение сторон. Это приведет к коротким и широким крыльям. Эти размеры являются ключевыми в проектировании, учитывая как вы хотите, чтобы ваш самолет летал.
  • Шаг 6: Фюзеляж и хвост. Эта конструкция проектируется последней, поскольку она потребует представления о размерах крыла. Сначала разберемся с хвостом. В идеале для конструкции хвоста площадь горизонтального стабилизатора должна составлять от 25 до 35% площади крыла. Поэтому, если общая площадь вашего крыла составляет 1000, горизонтальный стабилизатор должен иметь площадь от 250 до 350.
    С другой стороны, вертикальная область составляет около половины горизонтальной области. Тогда для фюзеляжа нет строгих ограничений. Вам нужно только убедиться, что самолет и фюзеляж вместе имеют прочную систему вокруг центра тяжести.

Реализация в железе

Ну с теорией разобрались, пришло время все это реализовать. Мозгом системы выбран микроконтроллер ATmega8A, тактируется от кварца на 16МГц (не потому, что я захотел 16000 позиций сервомашинки, а потому, что у меня такие валялись). Управляющий сигнал для МК будет поступать через UART. В результате получилась вот такая схемка:

Как с нуля изготовить летающую модель самолета


Спустя некоторое время появилась вот такая платка:

Как с нуля изготовить летающую модель самолета

Два трехштыревых разъема я не припаял потому, что они мне не нужны, а не подряд они впаяны поскольку у меня нету металлизации отверстий, а в нижнем разъеме дорожки с двух сторон, можно было бы заменить проволочкой, но программно нету проблемы выводить сигнал на любой разъем. Также отсутствует 78L05 ибо в моем регуляторе двигателя есть встроенный стабилизатор (ВЕС).

Для получения данных к плате подключается

HM-R868:

Как с нуля изготовить летающую модель самолета

Изначально думал втыкать его прямо в плату, но эта конструкция не помещалась в самолетик, пришлось сделать через шлейф. Если изменить прошивку, то контакты разъема для программирования можно использовать для включения/отключения каких-нибудь системам (бортовые огни и т.п.)

Плата обошлась примерно в 20грн = $2.50, приемник — 30грн = $3,75.

Сборка радиоуправляемого самолета

  • Шаг 1: Создание фюзеляжа. Это можно сделать в трех частях. Прежде всего, вам придется сделать часть хвоста. Затем нужно сделать центральную часть, которая представляет собой просто коробку. Наконец, вы делаете нос самолета. Все они могут быть склеены, чтобы сформировать фюзеляж.
  • Шаг 2: Далее одна из самых важных частей в этом процессе. Это включает в себя прикрепление электронных компонентов вокруг фюзеляжа. Для начала, ESC и BEC ( для передачи энергии о аккумулятора к мотору) прикрепляем снаружи фюзеляжа, так что, когда самолет летит в воздухе, они не слишком нагреваются и могут оставаться холодными. Приемник идет внутри фюзеляжа, и за ним следует аккумулятор. Наконец, сервопривод руля приклеен к стабилизатору, который в свою очередь прикреплен к фюзеляжу.
  • Шаг 3: Крайне важно сделать крепление двигателя, достаточно прочное, даже когда самолет будет лететь на высоких скоростях. Это можно сделать, взяв два куска изоляции, которые затем прикрепляются к боковым сторонам и нижней части фюзеляжа. Вам нужно подождать, пока клей не станет абсолютно сухим, после чего вы можете прикрепить мотор.
  • Шаг 4: Выбор и прикрепление крыла, вероятно, самый трудный шаг из всего. Это особенно важный момент для больших самолетов, где крылья должны быть прочными и устойчивыми, чтобы удерживать свои позиции даже в ветреных условиях. Сервоприводы наклеены на крыло, так что провода остаются внутри крыла и не выходят за его пределы.
  • Шаг 5: Шасси действительно является дополнительным компонентом самолета, оно может быть прикреплено по вашему желанию. Некоторые пользователи предпочитают использовать его, в то время как другие предпочитают более легкое устройство без шасси. Если вы решите использовать шасси то лучше установить набор из двух колес спереди и хвостового колеса в конце. Это приводит к более эффективным летным характеристикам.

Шаг 5. электроника

Вот подробный список всего перечня оборудования, входящего в состав модели:

  • Передатчик — это контроллер, используемый пилотом для трансляции радиосигналов на приёмник самолёта.
  • Приёмник — это устройство, которое получает сигналы от передатчика и передаёт их на сервоприводы и другие устройства.
  • Регулятор оборотов мотора управляет потоком энергии, идущим к электрическому мотору (приводам осей).
  • Система питания приёмника и приводов уменьшает напряжение от батареи до безопасного уровня для приёмника и другого оборудования.
  • Батарея — это источник питания на самолёте, питающий энергией двигатель и другое оборудование.
  • Бортовой аккумулятор — батарея, установленная независимо от источника питания, используемого только для питания приёмника и сервоприводов. Аккумулятор повышает уровень безопасности, поскольку он работает независимо от системы питания, которая может выйти из строя.
  • Наиболее распространены на RC – моделях бесщёточные моторы. Эти моторы имеют улучшенную эффективность над коллекторными моторами, поскольку у них уменьшенное трение и увеличенное кпд.
    Старый тип моторов — это коллекторные двигатели, которые используются в основном в дешевых моделях начинающих авиамоделистов, малых размеров, таких как микро вертолёты.
  • Аналоговые сервоприводы дешевые и подходят для большинства случаев. Цифровые моторы имеют повышенную частоту кадров и могут обеспечить увеличенную скорость вращения, больший крутящий момент и точность. Однако, цена таких моторов находится в другом ценовом диапазоне, и требуется точно подбирать подходящую систему питания для установленного числа сервоприводов.
Оцените статью
Радиокоптер.ру
Добавить комментарий