Самолет на радиоуправлении: обзор бюджетной и дорогой модели

Органы управления

Для органов управления самолетом необходимо докупить детали. Обычно я покупаю детали на китайских сайтах. ПО мне лучше подождать 15-25 дней нежели переплатить большую сумму.

моторсерво приводы (4шт)регулятор скоростиаккумуляторная батарея 11.1 или 7.4 вольт

Мотор
— Mystery Бесщеточный электродвигатель 13000 оборотов в минуту (11,1V) заказал на китайском сайте.

Плюсом этого мотора в том что можно использовать разное напряжение 11.1 или 7.4 вольт

Регулятор скорости тоже поддерживает напряжение 11.1 или 7.4 вольт. Заказал на китайском сайте.

Серво приводы — сервомашинки. Обычные маленькие. для управления элеронами, рулем высоты и руля управления. в моем случае я применил 4 штуки. 2 на элероны, 1 на руль высоты и 1 на руля направления.

Органы управления радиоуправляемого самолета такие же как и у настоящего самолета. Отличие только в отсутствии закрылок. для таких маленьких радиоуправляемых игрушек закрылки не нужны. Но можно применить.

Для управления самолетом заказал пульт управления 4х канальное. Бюджетный вариант. Купил на сайте Алиэкспрес за 1300 рублей.Пульт продается вместе с приемником.

Подключение элеронов из двух сервомашинок

Схема подключения:Чтобы правильно подключить электронику используйте инструкцию. В основном все приемники подключается одинаково.Для подключения 2 сервоприводов на элероны используйте У кабель. Но этот кабель можно и самому сделать.

Подключение органов управления к приемнику

При этом нужно поставить сервомашинки так чтобы они при движении двигались в разные стороны.Схема подключения электроники к приемнику радиоуправляемого самолета.

Всем привет, авиация всегда была страстью всей моей жизни, что в итоге привело к получению научной степени в авиационном университете. Как студент технического университета я знаю, что мне всегда есть чему учиться, но у меня есть также многое, что я могу дать сам, поскольку летаю, строю и разрабатываю самолёты в течение 10 лет.

Любая разработка самолёта начинается с четкой постановки цели. Она и является основной направляющей силой всех расчетов и конструкторских работ. Для строительства я выбрал поршневой истребитель второй мировой войны. Именно поэтому мои исследования начались с изучения различных конструкций самолётов, чтобы найти пример для подражания.

В результате долгой подготовительной работы и процесса изготовления самолёта я написал инструкцию, в которой подробно рассказал про все стороны конструирования и изготовления авиамодели. В инструкции можно найти информацию по основным шагам по строительству авиамодели, по трудностям и их преодолению.

Эта детальная инструкция начинается с момента выбора модели самолёта, потом рассматривается этап расчета авиамодели, определение веса и изготовление прототипа. Далее идут этапы, связанные с изготовлением отдельных частей модели: крылья, фюзеляж, оперение, моторный отсек. Не стал выкладывать фотографии каждого шага строительства, поскольку их много.

Но зато подробно описал каждый этап изготовления и рад тому, что все желающие могут найти информацию, как продвинуться в деле изготовления своей авиамодели, а для меня это уже большая награда. Если у вас возникнут какие-то вопросы по технологии авиамоделирования, то буду рад ответить на них в комментариях после статьи.

Многие опытные моделисты на вопрос о том, какую систему радиоуправления купить, дают очень похожие ответы, среди них:

• Выбрать ту, возможностей которой хватит на много лет;
• Брать “на вырост”;
• Самое простое – не жалеть денег.

Советы на первый взгляд правильные, но очень расплывчатые. Именно исходя из таких рекомендаций появляется в корне неправильное решение – приобрести авиамодельную аппаратуру по принципу выбора максимально дорогого комплекта, который вписывается в бюджет. Более правильно – руководствоваться определёнными критериями, о которых мы расскажем.

• Наличие настроек для каждого типа моделей: самолёт, вертолёт, планер, мультикоптер. Постарайтесь ответить себе на вопрос, какие из этих летательных аппаратов могут пополнить Ваш парк;
• Эргономика – она намного важнее, чем может показаться. Помните – именно передатчик Вы будете держать в руках, и попробовать это стоит ещё до покупки. У каждого есть личные особенности и предпочтения в постановки рук. Здесь играют роль такие параметры, как вес, толщина и форма корпуса, его балансировка, длина и форма ручек управления, расстояние между ручками, наличие вставок из мягкого пластика в нужных местах и многое другое. Для некоторых классов моделей эргономика передатчика выходит на первое место, например – для метательных планеров;
• Функциональные возможности. Такие функции, как экспоненты и двойные расходы, потребуются для любой модели, более серьёзной, чем тренер. Для самолётов и вертолётов с ДВС необходима функция дистанционного выключения двигателю. Большинство самолётов для классического и 3D пилотажа требует использования микшеров. При пилотировании вертолётов будут полезны функции настройки точки висения и виртуального кольца. Не ограничивайтесь чтением инструкций к моделям – там Вы найдёте только самые необходимые настройки. Узнайте у опытных коллег по хобби, какие функции и для чего они используют;
• Количество каналов управления. Для большинства хоббийных моделей достаточно 6-8 каналов, однако если Вашим следующим увлечение станут копии серьёзного уровня – потребуется управление сложной механизацией крыла и различными системами, имитирующими функции прототипа.
• Точность, время отклика, разрешение основных каналов управления (количество точек). Эксплуатируя большинство самолётов начального уровня, Вы вряд ли заметите разницу в точности и быстродействии систем радиоуправления, однако ситуация изменится, если речь идёт о полноценной пилотажной модели. Ещё более критичны эти параметры для 3D вертолётов и гоночных моделей. Помимо электронной «начинки», на точность влияет и механика – предпочтительны ручки управления на подшипниках;
• Актуальность. Покупая систему радиоуправления убедитесь, что для выбранной аппаратуры выпускаются приёмники, аккумуляторы и другие аксессуары, осуществляется поддержка производителя;
• Совместимость стандартов. Изучите ситуацию в клубе, либо на поле, где Вы собираетесь летать и узнайте, какие системы радиоуправления используют опытные коллеги. Совместимость протоколов, PPM разъёмов и файловых систем даёт огромные возможности: обучение с инструктором при помощи кабеля «тренер-ученик», получение готовых профилей настроек моделей, возможность обмениваться приёмниками и многое другое.
• Прочность и долговечность материалов. Если Вы планируете летать раз в неделю в спокойной манере – на этот пункт можно обращать меньше внимания, однако для интенсивно тренирующихся спортсменов и хобби-пилотов, выбравших авиамоделизм как основное увлечение, проблема износа аппаратуры не должна возникать в принципе. Кроме того, качественно выполненную вещь приятно держать в руках!
• Наличие специализированных приёмников. Этот пункт мы умышленно поместили в конец списка в виду его специфичности. Приёмники, поставляемые с комплектами аппаратуры как правило делятся на классы Full Range (большая дальность, для средних и больших моделей) и Park Flyer – для небольших самолётов (не более метра размахом) и мини-вертолётов. Для моделей-гигантов могут пригодится приёмники с мощной шиной питания – это очень удобно и позволяет избежать использования преобразователей напряжения. Для максимально облегчённых зальных самолётов класса F3P требуются микро-приёмники весом менее грамма. Многие контроллеры современных мультикоптеров и вертолётные системы стабилизации работают только по шине последовательного подключения. Такую технологию, называемую S.Bus, предлагает знаменитый японский производитель – компания Futaba.

Надеемся, что эти пункты помогли Вам понять собственные потребности и упростят процесс выбора. Теперь поговорим о том, на какие условные классы можно разделить авиамодельные системы радиоуправления и приведём примеры наиболее успешных товаров брендов Futaba и FlySky.

Русский класс

Михаил Дронов, один из основателей RCCR и член оргкомитета Всероссийского первенства по боям на радиоуправляемых моделях в открытом классе, считает, что отечественный вариант этого сурового вида спорта — самый зрелищный. Редакция «ПМ» убедилась в этом лично, приехав в деревню Лыщиково Рузского района поболеть за участников сентябрьского чемпионата RC Combat RUS Open 2016.

Сергей Александров — обладатель Кубка России RC Combat Open 2010−2016 годов, чемпион Всероссийского первенства 2016 года, обладатель Кубка России RC Combat Sport 2015 года. Алексей Хаткевич — многократный чемпион России по различным видам авиамодельного спорта, член сборной команды России, конструктор рекордных двигателей для авиамоделей.

Базовые правила боя на авиамоделях одинаковы для всех классов. Бойцы рубят винтами цветные ленты, прикрепленные к хвостам противников, при этом стараясь сохранить собственные. А вот дальше всё у всех по‑своему. Сражаться можно не только на радиоуправляемых моделях, но и на кордовых. Однако в последнем случае бойцы обычно выступают в формате дуэли, то есть один на один, иначе слишком уж трудно не спутать тросы.

Этой весной в Жуковском во время празднования 90-летия российского авиамодельного спорта была предпринята попытка устроить рекордную битву с участием семи моделей. Все действо, к большому разочарованию зрителей, продолжалось лишь 12 секунд. «А у нас был случай, когда без единого тарана отлетали целых 17 машин!», — восклицает Дронов.

Боевое летающее крыло устроено просто — передняя усиленная кромка, деревянные лонжероны, пластиковое покрытие да пара элевонов. К концу сезона от этой модели, скорее всего, не останется ничего, кроме мотора и механизмов управления.

Словом, групповые состязания для радиоуправляемых моделей. В различных классах на их конструкцию накладываются разные ограничения, что, в свою очередь, сказывается на самом бое. В Европе популярен класс ACES, где используются полукопии самолетов времен Второй мировой. «По нашим меркам они вообще еле летают, — смеется Михаил.

— И конструкторской мысли там развернуться особо негде, ведь это закрытый класс. Похожий на наш открытый класс есть у американцев. Но у них очень строгие ограничения по шуму, так что создать действительно шуструю «бойцовку» они тоже не могут. Они несколько раз приезжали к нам на соревнования, даже неплохо выступали. Но в конце концов сказали — нет, ребята, для нас это слишком быстро».

Модели для RCCR — это истребители в чистом виде. Типичная русская «бойцовка» представляет собой «летающее крыло», где нет ничего лишнего. Хвостовой стабилизатор, два элевона, винт любого размера и шага плюс сколь угодно голосистый (выдающий обычно по 97−110 дБ) мотор. Скорость, маневренность и еще раз скорость — вот залог победы в воздушной мясорубке.

Летите как хотите

«Мы разрабатывали технический регламент для моделей как раз с прицелом на максимально впечатляющую динамику боя. Мы ограничиваем мощность двигателя и общий вес модели. А дальше вы можете строить что угодно, любой формы и размера. Хоть на метле летайте», — поясняет Дронов. Нет ограничений даже на тип двигателя — в этом году, например, в соревнованиях участвовали модели не только с двухтактными ДВС, но и с 500-ваттными электрическими моторами.

Хотя максимальный объем калильных двигателей, работающих на смеси метанола с маслом, ограничен 8,5 см³, большинство конструкторов используют двигатели с объемом 4,2 см³ (как правило, харьковского предприятия Fora) либо «хоббийные» OS-Max объемом 2,5 см³. Использовать что-то более «навороченное» трудновато по двум причинам.

Судейская команда состоит из двух арбитров на каждого пилота, одного или двух судей на линии безопасности и главного судьи.

Во-первых, «русский класс» еще пока находится в полуофициальном статусе и развивается исключительно силами энтузиастов. Далеко не каждый авиамодельный кружок может позволить себе покупать дорогие двигатели. Во‑вторых, затраты на соревнования и тренировки даже состоятельным поклонникам этого вида спорта могут показаться неподъемными.

Каждому пилоту требуется не один и не два самолета. «За сезон, который обычно длится с апреля по октябрь, на участие в пяти-шести соревнованиях и тренировки у меня разбивается по 15 моделей, — говорит Николай Курбатов из клинского клуба «СТК-СЮТ». — Плюс уходит по 60−70 л топлива. Чтобы чего-то добиться, тренировок требуется очень много. Один пятиминутный полет съедает 200 г топлива. Вот и считайте».

«Бойцовка» — это расходный материал. После тарана или неудачного падения повторному использованию подлежит разве что управляющая механика. Но и идеально отлетавшая сезон модель тоже требует ремонта. Высокочастотная вибрация и знакопеременные нагрузки очень опасны. Слегка доработанный «фордовский» движок способен выдать до 30 000 об/мин.

Спортивный класс — дуэльный, он же «королевский». Участвуют два пилота, правила примерно те же, что и в открытом классе.

Сделать модель покрепче — верный путь к проигрышу. Конструкторы бьются за каждый грамм, ибо вес — это скорость. Лучшие образцы весят 600−650 г, рекорд — 580 г. Учитывая, что самый легкий «хоббийный» движок весит около 112 г, две управляющие машинки — по 22 г, плюс приемник с батарейкой да топливо, выходит, что сделать еще более легкую модель уже невозможно даже чисто теоретически.

Шаг 6. Определение веса

Я стал анализировать объём работы, и насколько детальной у меня будет модель. И вот, что у меня получилось.

Уровень механизации крыльев:

• Закрылки – плоскости управления внутренней секцией крыла, предназначенные для увеличения подъемной силы, создаваемой крыльями для координации траектории при взлёте и посадки
• Элероны — поверхности управления наружной секцией крыльев для контроля крена
• Руль высоты – управляющие плоскости горизонтального стабилизатора, используемые для управления тангажом
• Горизонтальный стабилизатор – обеспечивает продольную устойчивость самолёту
• Крылья сборные, состоят из лонжеронов и нервюр, на конце имеют законцовки

Уровень проработки фюзеляжа:

• Емкость и уровень разряда батареи
• Капот мотора – покрытие моторной части самолёта сразу же за обтекателем
• Жалюзи мотора – покрывают верхнюю часть фюзеляжа за капотом
• Ферменные конструкции внутри фюзеляжа, которые создают поперечное сечение, как каркас на корабле
• Руль направления – орган управления вертикальным стабилизатором для управления по курсу

Также я решил сделать:

• Хвостовое колеса – колесо, расположенное в хвостовой части самолёта, чтобы позволить ему маневрировать по земле. Обычно у радиоуправляемых самолётов это колесо привязано к хвосту.
• Главное шасси – посадочное шасси, созданное для удержания веса самолётов на посадке
• Обтекатель – носовая часть самолёта, которая одевается на карданный вал двигателя и пропеллера, чтобы придать носу обтекаемую форму

Следующий шаг в планировании проекта — это определение веса. Этот этап даст понимание о реализме модели и насколько она жизненна. Я рекомендую Вам составить таблицу, чтобы быстро перебрать возможные варианты конструкции (например, такую, как моя таблица «Расчёта веса»).

Во-первых, начните перечислять компоненты, которые входят в вес самолёта, например, сервоприводы и приемники. Потом оцените полный вес самолёта, и разложите его по частям на вес крыла, хвоста, фюзеляжа, шасси и системы питания. На данном этапе будет видно, сколько потребуется питания для модели и какой у неё будет вес.

Если вес самолёта окажется избыточным, то увеличится площадь крыла, а конструкцию самолёта нужно будет пересматривать. В дополнение на этом этапе нужно будет оценить, насколько быстро модель будет набирать взлетную скорость. Для этого используйте уравнение подъемной силы, приведенное на рисунке и в таблице, и подставьте в него значения аэродинамического коэффициента максимальное для вашего профиля, либо консервативное значение равное 1,1.

Есть только миг

Качественная «бойцовка» небольшого веса (обычный материал — бальзовое дерево и пластиковые панели) с «допиленным» движком легко развивает 210−215 км/ч по прямой. Широкие элевоны обеспечивают крайне высокую маневренность. Например, типичный радиус разворота для моделей RCCR составляет всего лишь 2,5 м. В результате воздушный бой часто принимает эффектный вид огромного клубка из лент и крыльев.

Кодекс воздушного самураяRCCR существует в двух видах: RC Combat Open и RC Combat Sport. В первом, открытом классе в боях принимают участие по четыре самолета.

И тут RCCR превращается из спорта технического в спорт физический. Время человеческой реакции — 200−250 мс. За миг, который уходит на принятие решения пилотом, «бойцовка» пролетает более 10 м. Учитывая, что размер цели — то есть длина ленты противника — всего 15 м, легко представить, как тяжело контролировать бой. «Наши чемпионы показывают реакции на олимпийском уровне», — с гордостью говорит Дронов.

Впрочем, обладатели тяжелых моделей или маломощных «электричек» дерутся на скоростях пониже, в районе 150 км/ч. «Прямые атаки нам просто недоступны, 50 км/ч — это все-таки очень большая разница. Приходится брать мастерством, работать только на контратаках на встречном курсе или когда противник в петле», — вздыхает Альберт Баймурзин из клуба «Тесла».

Шаг 3. Технология изготовления

Для изготовления используется такой материал, как стеклопластик, кевлар, либо стекловолокно. Позволяет делать очень легкие и прочные авиационные конструкции. Основной недостаток таких конструкции – это стоимость и время, требуемое для изготовления. Кроме того, эта технология требует специализированных инструментов и производственных процедур для создания форм и отливок деталей. Кроме того, такие материалы могут вызывать радиопомехи, которые могут поставить под вопросом использование даже 2,4 МГц передатчиков.

Обработка дерева требует применение стандартного набора инструментов для создания летательного аппарата. Трудоемкость может быть снижена благодаря простоте и легкости работы с деревом. Кроме того, поскольку эта технология является широко распространенной, то и информации на её счет легкодоступна.

Самолёт из пенопласта прочный и быстрый в постройке, однако, чаще всего самолёты тяжелее обычных аналогов, поскольку пена требует дополнительных усилений для того, чтобы противостоять летным нагрузкам.

Тяжело в учении, еще тяжелее — в бою

В области пилотажа RCCR — просто необозримое поле для творчества. «Наши пилоты летают совершенно иначе, чем в других классах. Для моделей с симметричным профилем нет понятий прямая или обратная фигура пилотажа, вверх и вниз они летают одинаково, — объясняет главный судья соревнований Андрей Макаркин.

— А теперь добавьте к этому их дикую тяговооруженность, и вы получите что-то вроде воздушного кунг-фу». Редкому пилоту удается сохранить концентрацию на протяжении всех четырех минут боя. А потому неизбежны аварии и прочие конфликты. Не легче приходится судьям. Макаркин начинал судить RCCR Open в 2006 году, когда создатели только-только зародившегося нового класса еще экспериментировали с количеством участников боя.

Однако и за четырьмя бешеными «вжиками», как ласково называют свои боевые машины пилоты, уследить непросто. Внедрить хоть какие-то элементы инструментального контроля до сих пор не удалось — имеющиеся на рынке решения либо недостаточно быстродействующие, либо запредельно дорогие. Поэтому судят по старинке — командой как минимум из девяти человек.

Впрочем, поклонники обособившегося от «открытого» RCCR спортивного класса эту проблему решили. «В дуэли, в отличие от местной мясорубки, у тебя есть время подумать над своими действиями. Хотя скорости у нас те же, всего один противник оставляет возможность принимать осознанные решения», — убежденно говорит Сергей Александров из бойцовского клуба в Лыткарино.

И пусть дуэль выглядит не столь эффектно, как адреналиновый бой «все против всех», зато она, пожалуй, интереснее с точки зрения спорта. Недаром Александров, несколько лет подряд становившийся чемпионом в спортивном классе, в этом году выиграл RC Combat Open с огромным отрывом от серебряного призера.

Шаг 7. Расчет элементов питания

Размер самолёта определяется несколькими критериями. Среди этих критериев есть технология изготовления, удобство транспортировки до места полётов, лётные характеристики (радиус полёта, ветроустойчивость), а также требования к посадочной площадке (вода, трава, газон и другие).

С этого места начинается подбор подходящего размера самолёта исходя из известных размеров компонентов модели, таких как электронное оборудование. Это может быть трудно сделать, поскольку лучше всего классифицировать компоненты, а затем работать над общей концепцией самолёта. Например, вес крыла может быть приближенно определен через вес материала, который будет использоваться для изготовления лонжерона, затем прикидывается количество листов бальзы, необходимой для строительства нервюр и обшивки крыла.

Легкая и эффективная система питания лежит в основе любого самолёта. Для авиамодели с электрическим приводом лучшее решение – это бесщеточный мотор с литий-полимерным аккумулятором. Вот некоторые советы, которые я могу дать исходя из своего опыта.

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.

Шаг 8. Проверка конструкции

Как только проектирование завершено, нужно проверить конструкцию. Для этого я сделал эскизы моей модели в масштабе 1:2. С помощью этого нового эскиза я сделал планерную версию своего самолёта из пенопластика. Изготовление прототипа началось с создания фюзеляжа в виде боковой проекции с рулем высоты.

Затем в фюзеляже был вырезан паз под хвостовое оперение. Обратите внимание, что хвост установлен с отрицательным углом атаки, как и положено. Для стандартного исполнения самолёта с главным крылом впереди хвоста, это важно для устойчивости. Для того чтобы две части крыльев соединить вместе, я вклеил несколько частей провода в крыло и просунул его наполовину в противоположное крыло, а затем обвязал самолет упаковочной лентой и добавил кусок пластилина в носовую часть для баланса.

Для просмотра следующих этапов изготовления самолёта перейдите к .

Что нам для самолета понадобится

Все компоненты обязательны, при отсутствии одного из компонентов самолет ваш летать не будет и что касается веса летательного аппарата, то он должен быть не тяжелее 700 грамм, поэтому ни один из компонентов не следует менять на другой так как перечисленные ниже полностью проверены и дают очень легкий вес.

1. Комплект из недорогого двигателя HobbyKing Donkey S3007-1100kv и регулятора (тяга около 920 грамм);
2. Аккумулятор Turnigy 2200mAh 3S 20C Lipo Pack (хватит на 20 минут полета);
3. Приемник передатчик Hobby King 2.4Ghz 6Ch V2 (дальность действия около 1 километра при условии, что никаких помех рядом нет);
4. Сервомашинки в количестве 4 штук (предназначены для управления закрылками и так далее);
5. Воздушный винт 9×5;
6. Потолочные плитки (пенопласт).

Ниже вы увидите как выглядят компоненты…

https://www.youtube.com/watch?v=S2A5Fdn6uQY

В общем все это обойдется вам в 3 000 рублей,. Мотор с регулятором стоит около 600 рублей, приемник передатчик около 1400 рублей, воздушный винт 100 рублей, сервомашинки по 89 рублей каждая, а аккумулятор не дороже 600 рублей хотя все зависит в каком магазине все это вы заказываете.