Бесплатная техническая библиотека

Моделисту о вертолете. Советы моделисту

Справочник / Аппаратура радиоуправления

 Комментарии к статье

Многократные попытки переделок свободнолетающих моделей вертолетов на радиоуправляемые, как это было с моделями самолетов и планеров, оказались безуспешными. Это объясняется тем, что модели вертолетов свободного полета, построенные по несимметричной или соосной схемам с вращающимися двигателями, не имеют того, что называется корпусом. Попросту говоря, у них нет ни носа, ни хвоста. Поэтому всякое движение для них, кроме "вверх" и "вниз", имеет направление вперед. А управление направлением движения модели вертолета без ориентированного в пространстве корпуса, как и управление скоростью движения, невозможно без автомата перекоса. Его же на свободно-летающих и так называемых таймерных вертолетах и нет.

Уточним, что радиоуправляемой называется такая модель вертолета, которая может совершить посадку на место взлета. Современная модель такого типа имеет почти те же органы управления, что и большой вертолет (хотя на отдельных моделях, как и на описываемой, нет привода на общий шаг). Почти все модели оснащены гироскопическими автоматами стабилизации (непосредственно связанными с несущим ротором), назначение которых - обеспечить постоянное положение плоскости вращения несущего ротора при резких внешних возмущениях.

Приводим краткое описание и чертежи одной из японских моделей ТМ-20. Не все технические задачи решены в ней наилучшим образом. Конструктору, желающему заняться освоением этой неизученной области технического творчества, следует подготовиться к преодолению значительных трудностей.

В отечественной литературе описаний радиоуправляемых моделей вертолетов и рекомендаций по их постройке пока нет. Дело это для наших моделистов новое, а быть пионером в новом направлении модельной техники почетно.

Радиоуправляемые модели вертолетов - новый класс в авиамодельном спорте. В правилах соревнований пока нет даже определения, что такое модель вертолета, не разработаны и четкие технические требования. Недостаток информации о таких моделях сдерживает развитие этого класса. Как результат, к сожалению, приходится констатировать большое отставание в нем наших спортсменов.

Рис. 1

Рис. 2

Было немало попыток поднять в воздух радиоуправляемую модель вертолета, но преодолеть психологический барьер - боязнь разбить столь сложную технику - удалось только авиамоделистам Московского авиационного института Виталию Макееву и Игорю Цибизову, которые установили первый Всесоюзный рекорд продолжительности полета с посадкой на место взлета, равный 6 мин 20 с. В другом полете их модель пролетела 2700 м и совершила посадку на заранее намеченную площадку.

Освоение ими пилотирования модели обошлось без серьезных поломок. Поэтому возможность безаварийного освоения новой техники следует считать доказанной. Высказывается даже мнение, что научиться пилотировать модель вертолета сразу проще, чем переучиваться после пилотирования модели самолета. Но прежде чем приступать к постройке модели, необходимо познакомиться с особенностями схемы, конструкции и принципом попета вертолета. Начнем с терминологии, которая в дальнейшем облегчит наше взаимопонимание.

Вертолет - летательный аппарат тяжелее воздуха, способный неподвижно висеть, а также перемещаться в воздухе под любым углом к горизонту. Подъемная сила и тяга у него создаются одним или несколькими роторами, приводимыми во вращение мотором.

Однороторный вертолет (рис. 1) с одним (главным) несущим ротором и хвостовым винтом для компенсации реактивного момента. Хвостовой винт используется также для управления по курсу.

Соосный вертолет (К-26, рис. 2) с двумя роторами, расположенными на одной оси и вращающимися в противоположных направлениях.

Вертолет продольной схемы (рис. 4) с двумя роторами, расположенными по концам фюзеляжа и вращающимися в противоположных направлениях.

Рис. 5. Автомат-перекос: 1 - вал ротора, 2 - тяга, 3 - оси автомата-перекоса, 4 - автомат-перекос, 5 - тяга поперечного управления, 6 - тяга продольного управления, 7 - рычаг управления общим шагом

Рис. 6. Схема однороторного вертолета: 1 - тяга, 2 - вертикально поставленные тяги, 3 - горизонтально поставленные тяги, 4 - вес, 5 - лобовое сопротивление

Ротор (главный) - винт, служащий для создания подъемной силы.

Автомат-перекос (рис. 5) - механизм, служащий для циклического изменения угла установки (шага) лопастей ротора.

Втулка ротора - агрегат, служащий для соединения лопастей с ведущим валом.

Горизонтальный шарнир - часть втулки ротора, обеспечивающая возможность махового движения лопастей.

Осевой шарнир - часть втулки ротора, позволяющая изменять угол установки (шага) лопастей.

Плоскость вращения ротора - плоскость, проходящая через втулку ротора перпендикулярно ее оси.

Угол взмаха - угол между осью лопастями и плоскостью вращения ротора.

Угол установки - угол между хордой профиля попасти и плоскостью вращения ротора.

Изменение общего шага - одновременное, одинаковое изменение углов установки всех лопастей всех роторов вертолета.

Висение - неподвижное положение вертолета в воздухе, когда его вертикальная и горизонтальная скорости относительно окружающего воздуха равны нулю.

В авиамоделизме наибольшее распространение по конструктивным соображениям получили однороторные модели вертолетов.

О работе ротора нужно знать следующее.

Чем меньше число лопастей, тем больше его эффективность.

При висении и при вертикальном подъеме ротор вертолета работает подобно пропеллеру. При поступательном полете его ось вращения наклоняется вперед, и он работает на режиме новой обдувки. Когда лопасти вращаются, подъемная сила заставляет их подниматься, в то время как центробежная сила препятствует их чрезмерному закидыванию вверх, поэтому диск ротора приобретает коническую форму.

От формы лопасти теоретически зависят аэродинамические характеристики вертолета. Однако практика четных испытаний не выявила этого влияния настолько, чтобы можно было сделать какие-либо определенные выводы. Но улучшение поверхности лопасти дает значительное снижение необходимой для попета мощности двигателя. Отрицательная закрутка попасти на 8-10° дает увеличение тяги на 3-4%.

Скорость движения лопасти относительно воздуха неодинакова. Она меньше у оси вращения и больше у конца и, кроме того, меняется в зависимости от положения попасти по отношению к направлению полета.

Так, при вращении винта скорость попасти, движущейся вперед, слагается из скоростей ее вращения и поступательного движения вертолета. Для лопасти же, движущейся назад, скорость будет определяться разностью между скоростью поступательного движения всей машины и собственной скоростью вращения.

Из-за меньшей скорости у попасти, движущейся назад, будет меньше и подъемная сила или, вернее, была бы меньше, если бы в этом случае не увеличивался ее угол атаки для сохранения равновесия. Но слишком увеличивать этот угол тоже нельзя.

Предел максимальной скорости полета определяется величиной истинного угла атаки отстающей попасти. Увеличение числа оборотов ротора при соответственном уменьшении его диаметра приводит к ухудшению характеристики висения. Существенных улучшений можно достигнуть, применив профили с большим значением критических углов атаки, если это не приведет к значительному возрастанию сопротивления.

Рис. 7. График необходимой мощности для горизонтального полета

Рис. 8. Диаграмма безопасных высот для случая авторотирующей посадки

Близость земли и так называемая "земная подушка" значительно влияют на аэродинамические характеристики ротора. Но на расстоянии, равном диаметру ротора, этим влиянием уже можно пренебречь. Для висения вертолета без поступательной скорости необходима мощность на 30% большая, чем при горизонтальном полете на оптимальной скорости.

Такое же явление наблюдается при наборе высоты. Динамический потолок (с поступательной скоростью) всегда больше статического (на режиме висения). При остановке мотора вертолет становится автожиром. В этом случае ротор вращается без подвода мощности в результате действия аэродинамических сил. Последние обеспечивают необходимую тягу ротора и поддерживают его вращение. Но это превращение зависит от многих факторов. Основной из них - направление обдувки ротора воздушным потоком.

При моторном полете воздушный поток набегает на ротор вертолета сверху, на режиме авторотации - снизу. Для обеспечения авторотации необходима определенная скорость потока (прямого или косого), то есть вертолет должен перемещаться относительно него. Так, для безопасной авторотирующей посадки с режима висения аппарат должен иметь запас высоты не менее 150 м или при горизонтальном полете, поступательную скорость не менее 120 км/ч, в противном случае авария неизбежна.

Таковы краткие сведения о вертолете, которые необходимо знать авиамоделисту.

 Рекомендуем интересные статьи раздела Моделирование:

▪ Учебный самолет-биплан По-2

▪ Переделка калильного микродвигателя в компрессионный

▪ Модель моторной яхты

Смотрите другие статьи раздела Моделирование.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Беспилотные самолеты управляются жестами 29.03.2012 Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) считают, что в ближайшем будущем беспилотные летательные аппараты смогут выполнять рулежку по взлетно-посадочной полосе, ориентируясь на стандартные жесты наземного персонала. БПЛА уже способны выполнять автоматическую посадку, но движение по взлетно-посадочной полосе по-прежнему непрерывно контролируется с пульта дистанционного управления, который находится в руках оператора. В некоторых случаях наземный персонал просто вручную толкает беспилотник в нужное место. Пилотируемые военные самолеты обходятся без дополнительных сложностей - пилоты просто следуют стандартным жестовым командам: открывают/закрывают люки, запускают двигатели, выруливают на нужную полосу, заезжают в ангар и т.п. Исследователи из Массачусетского технологического института решили проверить, смогут ли БПЛА распознать жесты рук и выполнять те же команды, что и пилоты. Это было бы чрезвычайно полезно в условиях загруженных военных баз и особенно на палубе авианосца. Надо отметить, что многие наземные роботы, например, AlphaDog, успешно распознают жесты рук и послушно следуют командам человека. Как показали эксперименты специалистов MIT, видеокамеры и компьютеры беспилотников с помощью специального компьютерного алгоритма вполне способны распознать простые жесты и выполнить соответствующие действия. Первоначально в память компьютера были записаны положения тела, рук и пальцев оператора, соответствующие различным жестам, после чего компьютер сравнивал картинку с видеокамер с записанными в память образами. Разработанный учеными алгоритм позволил БПЛА распознать 76% жестов, которыми пользуется персонал, работающий на палубе авианосца. В настоящее время исследователи работают над повышением надежности алгоритма и уверены в своем успехе. В перспективе "умные" БПЛА смогут двигаться по взлетно-посадочной полосе и палубе авианосца точно так же, как и пилотируемые аппараты, что снизит трудоемкость эксплуатации беспилотников и повысит безопасность полетов.

Другие интересные новости:

▪ PocketBook CAD Reader с дисплеем E Ink Fina

▪ Энергия из олив

▪ MAX14851 - универсальный 6-канальный 600V цифровой изолятор

▪ Впервые оценено магнитное поле экзопланеты

▪ Новые силовые модули серии SPM

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Альтернативные источники энергии. Подборка статей

▪ статья Верхняя Вольта с баллистическими ракетами. Крылатое выражение

▪ статья Что такое павлин? Подробный ответ

▪ статья Маляр. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Указатель уровня воды в баке. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Бумажная елка. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026