Проект новой системы управления шагом
Привет всем !
Выношу на суд общественности свою идею абсолютно нового принципа управления циклическим шагом вертолёта.
Наверное не только я , но и многие из вас заметили одну странность , дешёвые китайские двухканальные вертолётики в которых отсутствует автомат
перекоса обладают поистине феноменальной стабильностью полёта , а уже аппараты оснащённые системой перекоса тут же получают в подарок полнейшую нестабильность.
Начав анализировать я пришел к некоторым выводам , которые и подтвердились эксперементальным путём. Для эксперимента я взял 450 рекса , в полётной конфигурации . закрепил его
за шасси на столе , на штативе поставил высокоскоростную видеокамеру (500 fps) , для чистоты эксперемента подключил сервоприводы крена и тангажа не к приёмнику ,а к тестерам сервомашинок(чтобы исключить
движение машинок от стика передатчика) и начал сьёмку штатной работы системы перекоса. На замедленном воспроизведении было очень хорошо видно как под действием переменных нагрузок циклического шага качалки сервомашинок перемещались
чуть ли не на 30 градусов , при том что с помощью тестеров они были зафиксированы в постоянном положении.
ПО МОЕМУ МНЕНИЮ ИМЕННО В ДЕЙСТВИИ ЭТИХ ПЕРЕМЕННЫХ НАГРУЗОК И КРОЕТСЯ ПРИЧИНА ТАКОЙ НЕСТАБИЛЬНОСТИ!
Я конечно могу и ошибатся , но думаю что всётаки так оно и есть.
Учитывая результаты опыта я задумался как можна эту ситуацию исправить .
Единственное что реально ,это сделать управление шагом каждой лопасти индивидуальным ,а цикличиский шаг формировать электронным способом , согласно текущего положения основного ротора , которое будет считыватся роторным энкодером.
Достаточно долгое время я не мог придумать как индивидуальное управление шагом каждой лопасти организовать конструктивно , было придумано масса вариантов , но все они были либо неэффективные , либо слишком сложные конструктивно.
Методом мозгового штурма был всё таки придуман оптимальный вариант , пока конечно начерно , но уже возможно воплощать в железе , и по ходу дела доводить и оптимизировать.
Система простая , шаг одной лопасти изменяется внешним слайдером вала , второй лопасти внутренним слайдером вала.
Первый вопрос который возник , это хватит ли скорости существующих сервоприводов для отработки индивидуального циклического шага каждой лопасти.
Произведя простейшие прикидочные расчёты , пришёл к выводу что должно хватать .
Математика тут простая , пусть частота вращения ротора у нас 2150 об\мин , грубо говоря 36 об\сек , то есть один оборот происходит за 0.03 сек ,имея сервопривод со скоростью 0.07сек\90градусов , чем уже никого не удивиш ,мы получаем вполне приемлимые характеристики.
Я не опечатался , нам действительно хватит скорости с головой , учитывая что перемещатся нам нужно не на 90 градусов , а максимум на 30(±15 градусов) , то есть этот диапазон мы отработаем за 0.023 сек , хотя и этот диапазон в 30 градусов чисто теоретический . так как
инвертировать шаг за один оборот ротора это бред и просто приведёт к разрушению ротора , так что тут мы вполне успеваем.
Завтра выложу рисунки самого конструктива , а пока прошу высказать своё мнение по поводу самой идеи , ну и приглашаю учавствовать в развитии этой темы , я считаю что она сделает управление винтокрылом более точным и стабильным , ну и появляются возможности очень энергичного 3Д пилотажа.
Жду ваших мнений , с уважением Hawk.
По-моему для решения проблемы несанкционированного перемещения серв достаточно их заменить с аналоговых на цифровые 😉 , т.к. аналоговые создают усилие пропорционально обратному давлению, а цифра при малейшем отклонении сразу максимум выдает ( стоит как вкопанная) 😃
Сервы стоят именно цифровые Futaba S3156 , так что позвольте с Вами несогласится…
тем более кроме серв у нас есть ещё и масса шарнирный соединений…
День добрый! Интересная у вас камера!
Хотелось бы кусочек видео. И хотелось бы чертежик придуманного вами устройства. А вообще - это все гребаный сопромат - растяжение, сжатие, деформация… 😃 Может просто сервы поставить с усилием по 10 кг и все тяги толщиной миллиметров в 5? 😃 … Это я не шучу.
Пардон! Только сейчас дошло - там же CCPM. Как это вы хотели поменять шаг с двумя сервами подключенными к тестерам? Вот тарелка и ходила куда хотела. Такой эксперимент надо проводить на нормальном (Н1), где нет микшера CCPM.
Странно, при регулировке верта на столе раскручивал его на макс.обороты и на глаз (ну не 500фпс 😃) нет никаких левых движений серв. А китайские игрушки вероятно так устойчивы из-за огромного флайбара с тяжелыми грузиками. Навесьте на серволопатки тирекса ещё по 30 грамм и он станет такой же тупой и неповоротливый. Кстати есть у меня такая китайская игрушка без циклошага, и не сказать что она устойчивее 400-го хелимакса - тоже самое, только без управления
Несколько лет назад поднимал похожую тему “Электронный автомат перекоса”
Смотри тут :
rcopen.com/forum/f65/topic16001
Циклическое управление лопастью сервоприводом не получится, развалится редуктор серв.
Вы рассматриваете промежуток времени за один оборот, всё класно получается. Но оказывается ротор делает около 2000 оборотов в минуту!!! Вот тут-то и кроется засада.
Пардон! Только сейчас дошло - там же CCPM. Как это вы хотели поменять шаг с двумя сервами подключенными к тестерам? Вот тарелка и ходила куда хотела. Такой эксперимент надо проводить на нормальном (Н1), где нет микшера CCPM.
А кто Вам сказал что там ССРМ ? я имел ввиду именно Heli 1 , я думаю Вам известно , что 450 рекс бывает и с такой системой автомата перекоса 😉
А кто Вам сказал что там ССРМ ? я имел ввиду именно Heli 1 , я думаю Вам известно , что 450 рекс бывает и с такой системой автомата перекоса 😉
Нет не известно. Чесссно. Первый раз слышу про 450 рекс с Н1. А можно фото этого чуда?
Нет не известно. Чесссно. Первый раз слышу про 450 рекс с Н1. А можно фото этого чуда?
Trex 450XL HDX - система Н1
Trex 450XL СDX - система ССРМ
Теория - хорошо. Но ближе к реалиям! Укажите сервопривод, способный с усилием 2-3 кг выдержать скорость перекладки .07с, да еще и микро и с мет редуктором. И не аллюминиевым, как на 3156, а стальным.
Считаю должным напомнить, что скорость машинки указывается производителем БЕЗ НАГРУЗКИ.
Теория - хорошо. Но ближе к реалиям! Укажите сервопривод, способный с усилием 2-3 кг выдержать скорость перекладки .07с, да еще и микро и с мет редуктором. И не аллюминиевым, как на 3156, а стальным.
Считаю должным напомнить, что скорость машинки указывается производителем БЕЗ НАГРУЗКИ.
а кто сказал что мы обязательно должны использовать только существующие промышленные образцы? это пока только общая концепция . и никто не говорит что это на даном этапе должно быть малобюджетным решением с топовыми характеристиками… сервоприводы в том виде в котором они существуют сейчас . однозначно не подходят по ресурсу . хотя скоростным характеристикам должны вполне удовлетворять…тут больше всего просится система электромагнитных линейных актуаторов
самое смешное что наверное самым эффективным и удовлетворяющим всем параметрам по ресурсу и
скорости - будет гидросистема высокого давления с электронным управлением
самое смешное что наверное самым эффективным и удовлетворяющим всем параметрам по ресурсу и
скорости - будет гидросистема высокого давления с электронным управлением
отбор мощности для неё можна юрать прямо от основного ротора
… На замедленном воспроизведении было очень хорошо видно как под действием переменных нагрузок циклического шага качалки сервомашинок перемещались чуть ли не на 30 градусов , при том что с помощью тестеров они были зафиксированы в постоянном положении.
… Единственное что реально ,это сделать управление шагом каждой лопасти индивидуальным ,а цикличиский шаг формировать электронным способом …
…Произведя простейшие прикидочные расчёты , пришёл к выводу что должно хватать .
Математика тут простая , пусть частота вращения ротора у нас 2150 об\мин , грубо говоря 36 об\сек , то есть один оборот происходит за 0.03 сек ,имея сервопривод со скоростью 0.07сек\90градусов , чем уже никого не удивиш ,мы получаем вполне приемлимые характеристики.
Я не опечатался , нам действительно хватит скорости с головой , учитывая что перемещатся нам нужно не на 90 градусов , а максимум на 30(±15 градусов) , то есть этот диапазон мы отработаем за 0.023 сек , хотя и этот диапазон в 30 градусов чисто теоретический . так как
инвертировать шаг за один оборот ротора это бред и просто приведёт к разрушению ротора …
1 - Видео в студию! Если качалки у Вас самопроизвольно поворачиваются под нагрузкой на 30 градусов (что составляет 1/3 от номинального хода) - машинки в помойку!
2 - ??? Это как? А куда денутся те самые циклические нагрузки на машинки от лопастей ? Которые по Вашему же утверждению - причина всех бед? Какая разница - гнутся качалки на 30 градусов в CCPM (или классическом автомате) или на каждой лопасти индивидуально? Хотя разница есть - в классической схеме 30 градусов хода машинки вовсе не тоже самое, что 30 градусов ПОВОРОТА ЛОПАСТИ 😈
Есть и ещё один “нью-анс” 😮 - точность. Падает пропорционально уменьшению “рабочей части” угла поворота качалки. Используя 30 градусов из 90 - Вы получите в ТРИ раза меньшую точность позиционирования.
3 - Даже не производя простейших математических расчётов возьму на себя смелость утверждать что ресурс классической механики “головы” как МИНИМУМ на ПОРЯДОК больше, чем ресурс редуктора машинки совершающей 2000 ходов в минуту. При как МАКСИМУМ сопостовимой СТОИМОСТИ. Не говоря уже о таких “тонких материях” как потери на трении и соответствующих расходах энергии, что однозначно снизит общий КПД энергоустановки (совокупной) модели.
Простите, но совершенно банальная проблема “кривых машинок” врядли решится столь радикальным образом.
самое смешное что наверное самым эффективным и удовлетворяющим всем параметрам по ресурсу и
скорости - будет гидросистема высокого давления с электронным управлениемотбор мощности для неё можна юрать прямо от основного ротора
Не буду спорить о приемуществах гидросистем, они очевидны. Но я так понял что мы говорим все же о моделях, ибо на полноразмерных вертолетах они и так применяются (гидросистемы). Тип автомата перекоса на больших машинах устроен аналогично модельным системам. Хотя если наплевать на авторитет Игоря Сикорского, с его простотой и не завышенными требованиями к материалам и электронным компонентам… То можно сервоприводы или гидросистему устроить прамо в цапфах основного и хвостового ротора. Реализовать такой принцип изменения шага не сложнее, чем предложенный Вами. А с гидросистемой даже проще. Другой вопрос, а надо ли? Не устраивает нестабильность 450-го вертолета? Летайте на 90-м. Все дело в надежности систем. Ваша, на мой взгляд, не надежна.
Не буду спорить о приемуществах гидросистем, они очевидны. Но я так понял что мы говорим все же о моделях, ибо на полноразмерных вертолетах они и так применяются (гидросистемы). Тип автомата перекоса на больших машинах устроен аналогично модельным системам. Хотя если наплевать на авторитет Игоря Сикорского, с его простотой и не завышенными требованиями к материалам и электронным компонентам… То можно сервоприводы или гидросистему устроить прамо в цапфах основного и хвостового ротора. Реализовать такой принцип изменения шага не сложнее, чем предложенный Вами. А с гидросистемой даже проще. Другой вопрос, а надо ли? Не устраивает нестабильность 450-го вертолета? Летайте на 90-м. Все дело в надежности систем. Ваша, на мой взгляд, не надежна.
1.450 взят как пример просто , у меня кроме него 4 машинки 50 класса и одна 90…
2. на авторитет Сикорского не наплевать . но в его время развитие технологий не позволяло ничего другого… сервомашинки использовать по причине малого ресурса нельзя . это факт , но что мешает искать или разработать альтернативу?
3. выгоды индивидульного шага лопасти не только в стабильности , но и абсолютно новых возможначтях управления , недоступных на класической схеме…
3 - Даже не производя простейших математических расчётов возьму на себя смелость утверждать что ресурс классической механики “головы” как МИНИМУМ на ПОРЯДОК больше, чем ресурс редуктора машинки совершающей 2000 ходов в минуту. При как МАКСИМУМ сопостовимой СТОИМОСТИ. Не говоря уже о таких “тонких материях” как потери на трении и соответствующих расходах энергии, что однозначно снизит общий КПД энергоустановки (совокупной) модели.
Простите, но совершенно банальная проблема “кривых машинок” врядли решится столь радикальным образом.
никто не говорит о применении штатных машинок , да . это невозможно. никто не говорит о бюджетности решения-зачем? придёт время и это вполне возможно станет бюджетно…
вопрос только в нужности ,эффективности и преимущиствах этой схемы и лежит пока в теоретической плоскости , плавно переходя в поиск возможностей реализации на практике…
Trex 450XL HDX - система Н1
Н1? - это он в пульте как Н1. А на самом деле это механический CCPM. И называется он H2.
И он кажется не HDX а HDE.😃
…
А я вот тоже иногда думаю - а не изобрести ли мне что-нибудь эДакое… 😒
… “русские изобрели луноход, который отбирает образцы грунта…
у американского лунохода”…
Н1? - это он в пульте как Н1. А на самом деле это механический CCPM. И называется он H2.
ну и где Вы там интересно коллективный шаг увидели?
ну и где Вы там интересно коллективный шаг увидели?
А разве этот огромный рычаг не подымает крен и тангаж? 😃… вместе с тарелкой…
Я думал H1, это Валкера 36:
😃
Вот на ней чистота эксперимента была бы 100%.
P.S. А вообще, я в этих ваших вертолетах не разбираюсь 😒 😁
А разве этот огромный рычаг не подымает крен и тангаж? 😃… вместе с тарелкой…
так именно это и есть Н1 😉
а ССРМ это где все три сервы одновременно шагом управляют 😉
Позвольте напомнить, для расширения кругозора, статья www.rcdesign.ru/reviews/heli/keyence_revolutor
со слов: “Здесь обошлись оригинальным автоматом перекоса, основанным на…”
Я не совсем понял предпосылок для выдвижения этой идеи.
Ну ходят машинки, ну и чёрт с ними, ведь всё летает.
Что хочется получить в итоге: стабильность, или всётаки управляемость ?
Как я это понимаю:
-
Если хочется иметь стабильный (тупой) вертолет - увеличивают диаметр и массу
флайбара, ОР; применяют соосные схемы; понижают ЦТ; используют нежесткие
лопасти и крепления - лопасти ОР образуют не диск, а конус, что позволяет сделать
самовыравнивающуюся модель. -
Если хочется управляемый (верткий вертолет) всё делается с точностью до наоборот.
-
Компромисный вариант: 3D вертолет с электронной стабилизацией.
Можно добиться стабильности соосника без потери маневренности.
Вот вроде как-то так.
Я не совсем понял предпосылок для выдвижения этой идеи.
Ну ходят машинки, ну и чёрт с ними, ведь всё летает.
Что хочется получить в итоге: стабильность, или всётаки управляемость ?Как я это понимаю:
Если хочется иметь стабильный (тупой) вертолет - увеличивают диаметр и массу
флайбара, ОР; применяют соосные схемы; понижают ЦТ; используют нежесткие
лопасти и крепления - лопасти ОР образуют не диск, а конус, что позволяет сделать
самовыравнивающуюся модель.Если хочется управляемый (верткий вертолет) всё делается с точностью до наоборот.
Компромисный вариант: 3D вертолет с электронной стабилизацией.
Можно добиться стабильности соосника без потери маневренности.Вот вроде как-то так.
Поддерживаю на 100% 😁
Для эксперимента закрепил своего 450 ,чтобы рукой пощупать дрож, но в закрепленном состоянии его так колбасит! А колбасит из-за того, что крепить надо правильно, либо за центр тяжести (наверное) либо снимать процесс в полете, я думаю будет большая разница.
Если вернутся к началу, одной из целей было снизить неустойчивость вертолета классической схемы, не помню где читал «неустойчивость» вызвана черезмерной реакцией автомата перекоса на управляющее воздействие или остротой реакции, понижают чувствительность флайбаром, можно понизить чувствительность экспонентой, наверное очень сильно, до полной тупости (я не пробовал) дешовые верты отличаются никакой моневренностью, что хорошо только для новичка! Так что в чем смысл давить управляемость механически и безвозвратно, если ее можно регулировать экспонентой?
Я не совсем понял что и в какой момент откланяется на 30 градусов, можно посмотреть на кадры съемки?
А по поводу принципиальных отличий «нового» варианта я
не вижу каких-то плюсов для работы приводов. Напимер одна лопасть может управлятся с нижней тарелки, а вторая с дополнительной верхней, плюс нужен стабилизатор как-то их связывающий, для плавности управления.
Я много раз проверял вертолеты в закрепленном состоянии, раньше привязывал, теперь с помощью 2х метрового наличника, прижимающего за шасси и двух грузов на его концах, но ни разу не было такой вибрации как сейчас, а разница в жесткости крепления.
чтобы пощупать сервы, вертолет пришлось поставить на табуретку и грузы стали рядом, лишив крепеж «подпружиненности» описанные авторм дерганья серв видно и глазом!
Вернул верт на пол, с грузами на концах наличника – сервы стоят на глаз и на ощупь.
Так что успехов в экспериментах.