Odată cu creșterea interesului pentru aeronave model de mare în întreaga lume și în țara noastră, în special, devine din ce în ce mai importantă chestiune de selecție corectă pentru suprafețele de control servo directie. Acesta vă place, sau înfricoșător, dar acesta este un domeniu de cunoaștere, care fără implicarea a cel puțin o știință mică nu se poate face. Să începem cu termenul, care trebuie să fie cunoscute tuturor - cuplu servo. Se măsoară în „kg x cm“ și reprezintă produsul a forței care este transmisă forța de direcție pe distanța față de axul servomecanism.
Astfel, servo cu un cuplu kg cm3 poate aplica o forță de 3 kg la 1 cm de ax, sau (mai importante pentru modele mari) 1,5 kg pe umărul de 2 cm, și numai 0,5 kg pe 6 cm. Dacă brațul servo crește lungime, forța transmisă la tracțiune, redusă în mod corespunzător.
Acum ne vom muta în regiunea care nu este atât de bine cunoscută de mulți dintre noi. Este vorba despre încărcarea suprafeței de direcție. Această sarcină rezultă din acțiunea forțelor aerodinamice distribuite atunci când modelul se mișcă în aer. Mulți oameni au încercat să-și scoată mâinile din fereastra mașinii și să știe că forța presiunii capului depinde de viteză. Mai exact, presiunea depinde de pătrat. Deoarece presiunea este forța aplicată zonei unității, putem calcula forța care acționează asupra mâinii sau, în funcție de temă, pe suprafața de direcție. Ea se ocupă de tot, fie că este vorba de un cârma, de un cilindru sau de o clapetă. Pentru a calcula, trebuie să cunoașteți viteza, suprafața suprafeței de direcție și unghiul de deviere a acesteia.
Pentru a da o idee despre ordinea de forțe care pot apărea, ia în considerare mai degrabă tipic pentru modele mari un cuplu de ascensoare Su-26 în 1: 4 scală, dintre care fiecare are o coardă medie de 10 cm, lungime 30 cm, iar suprafața lor totală este de 600 cm2 . Să ne, de asemenea, unghiul maxim de deviere de 20 de grade. La o viteză de 50 km / h, puterea este de numai 0.23 kg. Dar, la 160 kilometri pe oră este deja 2.57 kg, care ilustrează în mod clar dependența pătratică, menționată mai sus (în acest caz, vom măsura forța în „kg“, cu toate că ar fi mai bine să vorbim de „kilogram-forțe“ kgf). Eleroane astfel de aeronave cu o coardă de 8 cm, lungime 62,5 cm, și o suprafață de 1000 cm pătrat fiecare forță de încercare de 4,3 kg la o viteză de 160 km / h.
Se poate observa că modelul de viteză redusă cu tragere mare, cum ar fi copii ale biplane, rareori ajunge la viteze mai mari de 100 km / h și, prin urmare, sarcina pe roțile care nu ajung la astfel de valori ridicate.
Selectarea mașinii de direcție
Pentru a estima cuplul necesar, avem acum nevoie de puțină matematică. Să presupunem că forțele de mai sus sunt aplicate în mijlocul helixului suprafeței de direcție. În acest caz, pentru a roti cârma modelului avionului cu o coardă de 10 cm, este necesar un cuplu egal cu forța înmulțită cu cinci. Astfel, cuplul este afectat nu numai de zona, dar și de coarda suprafeței de direcție, iar ultimul factor este de obicei subevaluat atunci când se proiectează modele mari. Trebuie să luăm în considerare încă un factor. Calculele de mai sus presupun unghiuri egale de deviere a suprafețelor de direcție și a pârghiilor mecanismelor servo. Dar nu este așa, deoarece cursul mașinilor de direcție este de 40 de grade, ceea ce reprezintă de două ori abaterea suprafețelor de direcție, egale cu 20 de grade. Prin urmare, împărțiți cuplul necesar în două. Ca rezultat, pentru a calcula aceasta, trebuie să multiplicați forța cu un factor de 5/2 = 2.5. Astfel, la o viteză de 160 km / h pentru o unitate a ascensorului necesare 2,57h2,5 cuplului = 6,4 kg cm, iar pentru eleroanele 4,3h2,5 = 10,75 kg cm. In cazul in care, daca ne propunem sa gestioneze fiecare jumătate a ascensorului și a eleronului printr-un servomecanism separat (care este foarte recomandat), atunci valorile obținute trebuie reduse la jumătate.
Obțineți 3,2 și respectiv 5,4 kg cm. Prima valoare este destul de posibilă prin mașinile de direcție standard, iar cea de-a doua va necesita utilizarea mai multor "musculare", având, de exemplu, 5 kg de cuplu. Atunci când se selectează mecanisme servo pentru modele mari, viteza de lucru nu este importantă, iar puterea și precizia sunt de o importanță capitală. Desigur, puteți găsi o mașină relativ ieftină de putere potrivită, dar jocul lor în ceea ce privește poziția neutră este probabil să conducă la flutterul suprafețelor de direcție.
Există alți factori care trebuie luați în considerare. Servomecanismele trebuie, de asemenea, să se ocupe de greutatea călăreților și a eileronelor. Pe modelele mici de aeronave este nesemnificativă, ceea ce nu se poate spune pentru vehiculele mai mari. Astfel, inspectorii Societății engleze LMA nu permit modele care cântăresc mai mult de 20 kg, care nu sunt echipate cu echilibrarea în greutate a cârmei. ascensor mare ar putea cântări cu ușurință câteva sute de grame - de exemplu, să ia 500, cuplul de 3 kg cm valoarea obținută anterior poate fi necesară numai pentru a menține suprafața de comandă în poziția neutră (în suprasarcinii cifre mărește greutatea părții din zece sau mai multe ori) . În plus, echilibrarea greutății reduce semnificativ riscul suprafețelor de direcție flutter.
Multe aeronave actuale au următoarea formă de compensare aerodinamică: o parte a ascensorului, eleron sau volan se ridică în față de pe axa de rotație. Aceasta reduce sarcinile aerodinamice transmise servomecanismului și, din nou, servește la combaterea flutterului. În calculele de mai sus, am ignorat aceste caracteristici, deoarece influența lor este nesemnificativă, deși, desigur, este importantă.
În cele din urmă, considerăm suprafața cea mai incarcata de toate - clapeta sau aterizare clapeta. Utilizând abordarea de bază descrisă mai sus. Să presupunem unghiul maxim clapă deviere 50 de grade, iar dimensiunile sale sunt egale cu: lungime - 40 cm, coardă - 10 cm, suprafața totală a celor două secțiuni - 800 cm pătrați. Singura diferență este că unghiul de deviere este mai mare și că a folosit întregul curs de servo dintr-o poziție extremă în alta. Dacă unghiul total de rotație al pârghiei este de 80 de servomecanism grade și clapa este deviat cu 50 de grade, atunci raportul este 8/5 = 1,6, în loc de 2, așa cum era înainte. Acest lucru este deja ceea ce duce la o creștere a cuplului necesar.
Calculele arată că la o viteză de 160 km / h este necesar un cuplu de 24 kg pentru eliberarea completă a scuturilor. Folosind două mașini de direcție puternice pentru fiecare secțiune, puteți rezolva problema. Costul unei astfel de decizii, totuși, va fi costisitor. Dar nu este nevoie de asta. În cazul în care se produc astfel de încărcături, este posibil ca acestea să rupă clapeta. Rămâne să adoptăm conceptul de aviație mare, adică să impunem o limită de viteză, la care este permisă producția de lambouri. Întrebarea este destul de legitimă: cum poate realiza acest lucru pilotul unui model controlat radio? La urma urmei, nu ședea în cabină, uitându-se la indicatorul de viteză. Să abordăm problema din cealaltă parte. Selectăm servo-uri astfel încât să poată elibera clapeta numai la o anumită viteză. Ne-am stabilit o valoare perfectă de 80 km / h. Acest lucru este suficient, dat fiind faptul că viteza de înjunghiere este de cel puțin jumătate. Prin calcule va fi de ajuns 6 kg cm, adică o mașină de scris convențională pe secțiune.
Ei bine, dacă cineva pornește accidental comutatorul clapetei la o viteză extraordinară? Acestea vor ieși la un unghi incomplet și, în același timp, va fi nevoie să tăiați modelul de aeronavă în înălțime. Reechilibrarea va permite pilotului să cunoască eroarea. Într-un astfel de caz, nu este nimic de îngrijorat, deoarece unghiul de eliberare va fi mic. Dar nu exagerați, deoarece servomecanismele în acest caz funcționează în modul de frânare complet și descărcarea foarte rapidă a bateriilor.
În concluzie, trebuie remarcat faptul că toate recomandările date sunt sensibile numai dacă cablajul de comandă are o rigiditate ridicată. La sarcini mari, servomotorul este mai bine să fie instalat lângă ghidonul ciocanului și să utilizeze vârful de tracțiune cu rulmentul cu bile.
Pe baza materialelor revistei "Modelism Sport și Hobby"
Trimiteți-le prietenilor: