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…”