ОРГАНЫ УПРАВЛЕНИЯ

На современной пилотажной модели имеется семь управляемых элементов. Каждый элемент приводится в действие в две противоположные стороны от нейтрального положения (нейтрали). Два из семи элементов не имеют собственного привода, а объединены параллельно с элементами, имеющими привод. Таким образом, для управления всеми элементами современной радиоуправляемой модели необходимо иметь десять каналов управления.

На рис. 3 изображена кинематическая схема всех управляемых элементов модели. Квадратами обозначены рулевые машинки: руля поворота 1 (объединен с рулевым колесом), карбюратора двигателя 2, руля высоты 3 (объединен с тормозами колес), элеронов 4, триммера руля высоты 5.Элементы управления модели делятся на аэродинамические, необходимые для полета и выполнения пилотажа, и чисто механические, необходимые для рулеж-

 

ки модели по земле и торможения. Основными являются аэродинамические: руль высоты, руль поворота, элероны, триммер руля высоты и система управления оборотами двигателя.

Большое значение имеет площадь основных рулей, от которой зависят эффективность их действия и пилотажные свойства модели. Если рули имеют недостаточную площадь, то модель не сможет сделать большинство фигур, а в лучшем случае будет их делать с большой задержкой. При излишне большой площади рулей маневры модели становятся резкими, пилотаж получается грубый, пилотировать такую модель трудно.

Наиболее выгодное соотношение площадей руля поворота и стабилизатора равно 20—30% от площади киля и стабилизатора. Площадь элеронов нужно брать в пределах 8—12% от общей площади крыла.

Большое влияние на эффективность рулей оказывает способ их подвески. Если рули подвесить с аэродинамической компенсацией, то их площадь нужно увеличить до верхних рекомендуемых пределов. Последнее время рули с аэродинамической компенсацией применяются редко,

но при наличии недостаточно сильных рулевых машинок необходимо применять компенсацию.

Подбор угла отклонения рулей играет не менее важную роль, чем правильный выбор их площади. От величины отклонения рулей, так же как и от их площади, зависят маневренность модели и рациональное использование мощности рулевых машинок. При помощи правильного подбора угла отклонения рулей можно даже до некоторой степени исправить ошибки, допущенные при выборе их площади.

При подборе угла отклонения рулей тенденции у модели примерно те же, что и при подборе их площади, т. е. при недостаточном отклонении модель выполняет пилотаж с затяжкой, не выполняет такие фигуры, как обратные петли, штопор. При большом отклонении рулей модель делает фигуры резко и некрасиво. Однако при чрезмерном отклонении какого-либо руля иногда наступает обратный эффект. В самый критический момент руль вдруг перестает работать, несмотря на полное отклонение. Это бывает чаще всего на большой скорости полета, при пикировании. В этот момент обычно получается срыв потока и руль работает, как тормозной щиток.

Выбор угла отклонения рулей зависит еще и от скорости, на которой должна летать модель. Если скорость большая, отклонение рулей можно делать меньше и наоборот.

Большое значение при подборе потребного угла отклонения руля высоты имеет величина углов установки крыла и стабилизатора, а также профиль крыла. При большой деградации углов — 2—3° (разность углов между крылом и стабилизатором) отклонение руля вниз нужно делать больше на 3—4°, иначе руля не будет хватать при выполнении обратной петли Нестерова. Аналогичный эффект получается и при наличии у модели крыла, имеющего профиль с большой разницей выпуклости: вверху сильно выпуклый, внизу почти плоский. Если профиль крыла по форме близок к симметричному, а деградация между крылом и стабилизатором близка к нулю, то отклонение руля высоты можно делать симметричным.

Как подсказывает опыт, наиболее приемлемыми углами отклонения от нейтрали являются: для руля поворотов 20—25°; для руля высоты 20—30°; для элеронов — вверх 18—22°, вниз 15—20°. Не следует стремиться выходить из указанных выше пределов, так как при отклонении руля более 30° наступает срыв потока и эффективность руля резко падает.

Желательно, чтобы элероны отклонялись вниз на меньший угол, чем вверх. Это нужно для того, чтобы компенсировать разность истинных углов отклонения, которые складываются из угла атаки крыла, формы профиля и угла отклонения элерона.

При минимальной деградации углов и профиле крыла, близком к симметричному, эта разница должна быть меньше.

К аэродинамическим рулям относится также триммер руля высоты, который вносит некоторые коррективы в углы отклонения руля. Триммер руля высоты как отдельный руль на модели не применяется, его роль выполняет тот же руль высоты, привод триммера, т. е. корректирующая рулевая машина дополнительно отклоняет руль высоты независимо от привода собственно руля на 3—5° в обе стороны от нейтрали. Основное назначение триммера — это подбор путем малого отклонения руля высоты наивыгоднейшего режима полета модели в нормальном положении и в положении на спине. Отклонение триммера редко бывает одинаковым в обе стороны; чаще триммер регулируется так, чтобы вниз он отклонялся на 5—6°, а вверх на 2—3°. Триммер приходится отклонять вниз, до максимума, только при полете модели на спине, вверх до отказа — только при заходе на посадку на малых оборотах двигателя.

Способ подвески рулей, как уже говорилось, влияет на их эффективность.

В настоящее время рули подвешиваются тремя способами (рис. 4): с помощью компенсированной подвески а, подвески по центру вращения руля б и подвески за переднюю кромку руля в.

Компенсированная подвеска а применяется только в том случае, если рулевые машинки, используемые для привода рулей, имеют малый запас мощности. Для моделей, летающих на больших скоростях, такая подвеска может оказаться непригодной, так как она создает завихрение на руле и эффективность его падает. Кроме того, такой руль приходится подвешивать на жестких, чаще металлических шарнирах, которые плохо противостоят вибрации.

 

Подвеска по центру вращения руля б более пригодна для современных моделей, но она тоже требует жесткого крепления и подвержена быстрому выходу из строя из-за вибрации.

Подвеска за переднюю кромку руля в сейчас наиболее распространена. Шарниры при таком способе чаще всего делают из ниток или из капроновой лески. Эти шарниры не изнашиваются от вибрации, но требуют для привода более мощных рулевых машинок. Ниточный способ подвески пригоден для руля высоты и руля поворотов.

На подвеске элеронов следует остановиться особо. Элероны имеют значительно большую площадь, чем другие рули, поэтому для их отклонения требуется еще более мощная рулевая машинка.

Как показал опыт, модель, имеющая подвеску элеронов с компенсацией, позволяет добиться лучшей маневренности. Если так подвесить элерон, то при отклонении его вверх передняя кромка его будет выступать за габариты крыла в виде тормозного щитка, работая как руль

поворота, способствуя тем самым развороту модели в сторону крыла, идущего вниз. Элероны, подвешенные таким способом, не требуют разницы в углах при отклонении элерона, идущего вверх и вниз.

Наиболее удобно подвешивать элерон, когда он имеет большую ширину или крыло имеет толстый профиль. Таким способом можно укреплять элерон с помощью жесткой металлической подвески и мягкой, аналогичной подвеске руля высоты. Если элерон узкий, то чаще всего его подвешивают за центр вращения передней кромки или за самый кончик.

Для рассмотренных способов подвески элеронов, кроме первого, необходимо дифференциальное отклонение (рис. 5). Из рисунка видно, что при отклонении элерона вверх ход рычага качалки несколько больше, чем при ходе вниз. Это как раз и нужно для лучшей эффективности работы элеронов.

Большое распространение в последнее время получили элероны, расположенные вдоль всей задней кромки крыла. Такие элероны при одинаковой аэродинамической эффективности имеют ряд преимуществ по сравнению с обычными, расположенными по концам крыла. Основное их преимущество в том, что упрощается конструкция крыла, вес элерона не сосредоточен на концах крыла, а распределен равномерно по всему размаху. Тяги системы передач короче и размещены ближе к центроплану. В результате крыло становится легче и прочнее. Такая конструкция элеронов очень хорошо себя зарекомендовала и, безусловно, имеет преимущества по сравнению с элеронами обычной формы.

 

Как уже говорилось, для привода руля высоты и его триммера используются четыре команды: две из них осуществляют привод руля высоты, остальные две — тоже руля высоты, но действующего как триммер (рис. 6).

Для руля высоты применяется рулевая машинка с автоматическим возвратом в нейтральное положение после прекращения подачи команды. Для триммера же используется рулевая машинка без автоматического возврата в нейтральное положение и со значительно более медленным ходом.

Обе рулевые машинки установлены рядом, на некотором расстоянии одна от другой. Рычаги обеих машинок шарнирно соединены общей поперечной штангой, к которой прикреплена на шарнире основная, продольная тяга, связанная, в свою очередь, с кабанчиком руля высоты.

Продольная тяга соединена с поперечной таким образом, что она находится значительно ближе к рычагу рулевой машинки руля высоты. Разница в длине рычагов должна быть 1:5, 1:6. Продольная тяга укрепляется с таким расчетом, чтобы соотношения длины этих рычагов можно было изменять в процессе регулировки модели.

На рис. 6, а показано действие руля высоты, который в обе стороны от нейтрали отклоняется на 20°. При этом рулевая машинка триммера находится в покое. На рис. 6,6 изображено действие рулевой машинки триммера. Как видно из рисунка, руль отклоняется на значительно меньше градусов, в то время как сама рулевая машинка триммера отклоняется от нейтрали до отказа. Это происходит за счет разницы в длине рычагов поперечной штанги.

Как уже говорилось, триммер руля высоты приводится в действие рулевой машинкой, которая не может самостоятельно возвращаться в нейтральное положение после прекращения подачи сигнала. Кроме того, эта машинка отклоняется более медленно. Это необходимо для того, чтобы во время полета модели можно было подобрать наилучший угол установки руля высоты, выбрав тем самым нужный режим полета модели как в нормальном, так и в перевернутом полете. Отклонение руля высоты будет таким же независимо от положения триммера.

Рулевой машинкой, приводящей в действие руль высоты, целесообразно одновременно осуществлять привод тормоза колес (см. рис. 3).

Отклонение руля поворота производится от рулевой машинки с автоматическим возвратом в нейтральное положение после прекращения подачи команды. Одновременно от этой же машинки идет тяга к поворотному механизму переднего рулевого колеса (см. рис. 3). Этот привод необходим при рулежке модели по взлетной дорожке.

Привод дроссельной заслонки двигателя производится от рулевой машинки, которая не имеет автоматического возврата в нейтральное положение. Эта рулевая машинка должна срабатывать достаточно медленно, чтобы удобнее было подбирать режим работы двигателя в полете. Для управления газом и триммером руля высоты обычно применяются одинаковые по своим данным машинки.

Таким образом, для привода всех рулей модели необходимы пять рулевых машинок, две из которых должны работать достаточно медленно и без автоматического возврата в нейтральное положение после прекращения подачи команды.