Способы увеличения маневренности.
Я тут попробовал поперекладывать с бока на бок мелкий вертолетик класса жабы… зело медленно он реагирует, однако 😉. Стал копать… оказывается дело в серволопатках, точнее в соотношении их веса и площади, то бишь создаваемой силы. Сами лопатки работают как гироскоп, замедляя изменение вектора подьемной силы, создаваемой основным винтом.
И возникла у меня мысль - да, в обычном полете оно надо, иначе верткая модель сразу грохнется. А вот если модель ‘схвачена’ системой управления - ну, там, либо двумя гироскопами с HH, либо более сложной цифровой системой… то кроме как для разгрузки серв эти лопатки в общем и не нужны, а для маневрирования - наоборот даже вредны 😉. Вот у меня возникла мысль лопатки вовсе снять, повесить вместо них пару небольших грузиков (или просто оставить ось), а вместо этого зацепить качалки автомата перекоса напрямую за эту ось. Таким образом, гироскопический момент практически уйдет, и основной винт будет перекладываться значительно резвее, с угловой скоростью прямо пропорциональной наклону РМ. Ну, может РМ понадобится на более мощные поменять…
На моделях с коллективным шагом близкий эффект можно получить, уменьшив шаг на минимум, а газ поставив на максимум - тогда эффективность руления должна по идее возрасти 😉. Но там все равно серволопатки будут демпфировать процесс…
…
Таким образом, гироскопический момент практически уйдет, и основной винт будет перекладываться значительно резвее, с угловой скоростью прямо пропорциональной наклону РМ. Ну, может РМ понадобится на более мощные поменять…На моделях с коллективным шагом близкий эффект можно получить, уменьшив шаг на минимум, а газ поставив на максимум - тогда эффективность руления должна по идее возрасти 😉. Но там все равно серволопатки будут демпфировать процесс…
Вы не учитываете, что гироскопический момент основного винта гораздо больше чем сервоси с лопатками. Лапатки-то для того и нужны чтобы бороться с этим самым моментом, а Вы их хотите убрать… 😃
Конечно, Ваше наблюдение в общем то правильное. Гироскопичский момент сервооси уменьшает маневреннсть. Но обратите внимание как с этим все борются: ставят лопатки с меньшим весом и/или большей площадью. Еще меняют отношение плеч в качалках между сероосью и лопастями.
Удивлен - как вы- такой маневр - исполняете на моделе с фиксированным шагом.( перекладывание- с боку- на бок- это тик- так в чистом виде )
исполнить его на моделе с Ф.Ш. невозможно.
Про маневренность - Хорнета - все правильно написали -
Тем более производители давно уже производят облегченные серволопатки.
непосредственно для 3 D пилотирования.
Грузики- то-же не ново - давно используются в соосниках.
( но они - маневрености -не добавляют )
Но опять - вы правы- есть микро модели - без серволопаток.
И летают - крайне не плохо
По моему- здесь видел helihobby.com
Мысль верная. Серволопатки и грузики можно совсем убрать. Сервы покрепче поставить. Маневренность резко возрастет. Гиромомент лопастей тут не причем. Он компенсирован аэродинамикой лопасти. Модель станет - ураган.
Но - кто ее удержать то сможет? Таких асов несколько штук на всю страну.
И гироскопы тут не спасут. С ними петлевое усиление большим не сделаешь, потому что запаздывание серв превышает время реакции лопастей.
☕
Ну, это если использовать стандартный ПИ-регулятор, который в гиру заделан, это да. Слишком большой коэфициент при интеграторе выведет систему за границу устойчивости. А если обрабатывать сигнал от более простой гиры снаружи, внешним вычислителем, более хитрым алгоритмом, то может что и получится 😉.
А если обрабатывать сигнал от более простой гиры снаружи, внешним вычислителем, более хитрым алгоритмом, то может что и получится 😉.
Не получится. Лимитирует не время обработки, а скорость сервы. Пока ротор с серволопатками, его время реакции больше скоростных серв. Устойчивость сохраняется. Если серволопатки убрать совсем, скорость реакции будет намного выше самых скоростных серв. Даже если rate гиро довести до 400 Гц, - серва все-равно не успеет отработать.
Задержка при отработке вовсе не озачает неустойчивости. В ‘хорошем плохом’ случае, сведение будет происходить по спиральной фазовой траектории, то есть с большой колебательностью. Но будет. Хочу также заметить, что чем меньше отклонение, тем эффективнее работает серва, то есть даже если ‘в большом’ устойчивости не будет, то ‘в малом’ она вполне возможна. Учебник по ТАР - это еще не вся ТАР 😉.
Задержка при отработке вовсе не озачает неустойчивости. В ‘хорошем плохом’ случае, сведение будет происходить по спиральной фазовой траектории, то есть с большой колебательностью. Но будет. Хочу также заметить, что чем меньше отклонение, тем эффективнее работает серва, то есть даже если ‘в большом’ устойчивости не будет, то ‘в малом’ она вполне возможна. Учебник по ТАР - это еще не вся ТАР 😉.
Ух-ты!!! Даже в вертики кулибины забрались! 😃 😃 😃
Задержка при отработке вовсе не озачает неустойчивости. В ‘хорошем плохом’ случае, сведение будет происходить по спиральной фазовой траектории, то есть с большой колебательностью. Но будет. Хочу также заметить, что чем меньше отклонение, тем эффективнее работает серва, то есть даже если ‘в большом’ устойчивости не будет, то ‘в малом’ она вполне возможна. Учебник по ТАР - это еще не вся ТАР 😉.
А что тут теоретизировать то? Модель, как я понял, у Вас есть. Выкидывайте сервоось, ставьте мощные сервы и проверьте Ваши идеи на практике. Думаю всем будет интересно узнать о результатах…
PS. А по поводу “медлительности”… Просто купите модель с коллективным шагом и Вы будете приятно удивлены (и никаких “улучшний” Вам для этого не понадобится). 😃
А что тут теоретизировать то? Модель, как я понял, у Вас есть. Выкидывайте сервоось, ставьте мощные сервы и проверьте Ваши идеи на практике. Думаю всем будет интересно узнать о результатах…
Во!!! И эттта праильна! 😛 😛 😛
Я так думаю, что лучше быть кулибиным, чем 16-летним пионЭром. Если нечего сказать по делу - лучше помолчи. И, кстати, поставь реальный возраст.
Поясняю термин ‘устойчивость в малом’ : у сервы есть два параметра - постоянная времени и максимальная скорость отработки. На малых углах работает именно постоянная времени, а на больших - время поворота на заданный угол, то есть угловая скорость отработки. Чтобы ‘дергать’ винт туда-сюда на _малых_ углах, то есть около положения равновесия, серву не надо крутить на большой угол - то есть ее эффективная постоянная времени будет меньше, чем ‘в большом’. Навскидку - эти величины могут отличаться на порядок. Правда, тут придется использовать цифровую серву, не аналоговую. Аналоговая на малых отклонениях очень инерционна.
Просто если серволопатки установлены, то в системе присутсвует ДВА апериодических звена - сами серволопатки, и несущий винт. И серволопатки дают _производную_ изменения положения винта - то есть сначала наклоняется плоскость вращения серволопаток, а потом из-за перераспределения подъемной силы начинает наклоняться плоскость основного винта. Если же их исключить - то скорость наклона плоскости основного винта будет сразу прямо пропорциональна отклонению сервомашинок, без дополнительного демпфера.
P.S. Кстати, все вышеупомянутое относится к моделям с коллективным шагом точно так же как и к моделям с фиксированным. Несмотря на возможность изменения соотношения ‘несущего’ шага и отклонения лопастей при маневрах, у них точно так же остается инерция разворота плоскости вращения серволопаток.
Вот у меня возникла мысль лопатки вовсе снять, повесить вместо них пару небольших грузиков (или просто оставить ось), а вместо этого зацепить качалки автомата перекоса напрямую за эту ось. Таким образом, гироскопический момент практически уйдет, и основной винт будет перекладываться значительно резвее, с угловой скоростью прямо пропорциональной наклону РМ.
УЧИТЕ МАТЧАСТЬ!!!
Блин, чем рассуждать о апериодических составляющих, РАЗБЕРИТЕСЬ сначала как работает.
Знаете вертолетик хиробо лама? Там стабилизирующий винт - верхний. И что мы видим? Грузики. Ни на какие мысли не наводит?
Лопатки решают ДВЕ задачи. Первая - стабилизация, когда ручка в _нейтрали_. Чем больше ВЕС лопаток (грузиков) тем сильнее стабилизирующий эффект. Вторая задача - усилитель, когде ручка _отклоняется_ от нейтрали. На это влияет ПЛОЩАДЬ лопатки. Чем БОЛЬШЕ площадь лопаток, тем резче.
И серволопатки дают _производную_ изменения положения винта - то есть сначала наклоняется плоскость вращения серволопаток, а потом из-за перераспределения подъемной силы начинает наклоняться плоскость основного винта. Если же их исключить - то скорость наклона плоскости основного винта будет сразу прямо пропорциональна отклонению сервомашинок, без дополнительного демпфера.
Нет там никакого СНАЧАЛА и ПОТОМ. Они жестко связаны с помощью тяг. Как только вы наклоняете сервоось, сразу же, одновременно с этим, меняется шаг основных лопастей. Другое дело, что _вся система_ наклоняется при перераспледелении подъемной силы основного ротора.
Отклонение ручки наклоняет плоскость вращения серволопаток, что в свою очередь изменяет циклический шаг. При этом используется сила набегающего потока на лопатки, так как отклонение ручки меняет УГОЛ АТАКИ лопаток. За счет этого и происходит УСИЛЕНИЕ. Это не демпфер. Это УСИЛИТЕЛЬ. Когда ручка в нейтрали _этот же_ механизм используется для стабилизации.
Ну, правильно. Причинно-следственная связь :
РМ наклонили автомат перекоса, автомат перекоса начал циклически менять шаг серволопаток. Возникший циклический момент начал менять плоскость вращения серволопаток. По мере изменения плоскости врещения серволопаток связанный с ними основной винт также циклически меняет шаг от симметричного и начинает поворачиваться вслед за серволопатками, ну, и вместе с винтом вся остальная модель 😉.
Но у основного-то ротора тоже есть момент вращения. И у него тоже будет гироскопический эффект. При этом скорость поворота плоскости основного ротора будет ПРЯМО связана с отклонением оси серволопаток - чем больше отклонились - тем быстрее поворачивается. А при использовании серволопаток сюда еще накладывается поворот самих лопаток - пока лопатки не изменили плоскость своего вращения, основной ротор ничего менять не будет 😉).
Вот у нас и получается два последовательных звена 1-го порядка. Строго говоря - три звена, плюс ограничение - еще надо сервомашинки учесть 😉 Частота среза у лопаток я думаю раза в три пониже чем у основного винта, т.е. постоянную времени сняв лопатки можно раза в три уменьшить, плюс еще форсировать реакцию на промежуточных частотах.
А при использовании серволопаток сюда еще накладывается поворот самих лопаток - пока лопатки не изменили плоскость своего вращения, основной ротор ничего менять не будет 😉).
При отклонении ручки плоскость наклона лопаток меняется мгновенно (в течение одного оборота ротора). А _величина_ наклона при фиксированном отклонении ручки пропорциональна площади лопаток и обратно пропорциональна весу лопаток (площадь способствует увеличению этого угла, а масса - уменьшению. еще влияет длинна сервооси - она же рычаг, скорость вращения…).
Вот у нас и получается два последовательных звена 1-го порядка. Строго говоря - три звена, плюс ограничение - еще надо сервомашинки учесть 😉 Частота среза у лопаток я думаю раза в три пониже чем у основного винта, т.е. постоянную времени сняв лопатки можно раза в три уменьшить, плюс еще форсировать реакцию на промежуточных частотах.
Будьте проще и люди к вам потянутся.
Вообще-то, как утверждают специалисты из MIT которые этот вопрос исследовали - то 5 оборотов 😉. Еще они там пишут, что частота вращения основного ротора модели 60-го класса - 27 Гц. То есть это дает постоянную времени в 0.2 секунды примерно.
Кстати - длина сервооси вляет на коэфициент усиления - то есть на то, насколько серволопатки ‘утянут’ основной ротор, но не влияет на постоянную времени разворота самих серволопаток. Потому как и в момент, и в силу входит этот самый радиус вращения в одной и той же степени 😉.
…
Еще они там пишут, что частота вращения основного ротора модели 60-го класса - 27 Гц. То есть это дает постоянную времени в 0.2 секунды примерно.
Вы думаете, что задержка в 0.2 сек. слишком велика? Увеличте частоту до 30 Гц 😃
А если серьезно… Давайте даже не будем обсуждать будет ли работать предложенная вами схема а просто посмотрим что вы предлагаете.
… в обычном полете оно надо, иначе верткая модель сразу грохнется. А вот если модель ‘схвачена’ системой управления - ну, там, либо двумя гироскопами с HH, либо более сложной цифровой системой… то кроме как для разгрузки серв эти лопатки в общем и не нужны, а для маневрирования - наоборот даже вредны 😉. Вот у меня возникла мысль лопатки вовсе снять, повесить вместо них пару небольших грузиков (или просто оставить ось), а вместо этого зацепить качалки автомата перекоса напрямую за эту ось. Таким образом, гироскопический момент практически уйдет, и основной винт будет перекладываться значительно резвее, с угловой скоростью прямо пропорциональной наклону РМ. Ну, может РМ понадобится на более мощные поменять…
Т.е. вы хотите выкинуть копеечные серволопатки вместо них потавить два НН гироскопа или даже “более сложную цифровую систему” и заменить сервы на более мощные и быстрые… И сделать это вы хотите, к тому же, на микромодели, где каждый грамм на счету! Вам не кажется что это перебор?
Вообще-то, как утверждают специалисты из MIT которые этот вопрос исследовали - то 5 оборотов 😉.
Так с ними и советуйтесь! Делайте, потом покажете результат. Даже спорить не хочу.
ps: Если я не ошибаюсь, вы еще osprey не доделали? Интерес пропал?
Автору темы:
Во-первых, я бы на Вашем месте извинился перед Валерием Брониславовичем Пахомовым, который не только старше Вас вдвое по возрасту, но и неизмеримо опытнее в авиамодельных делах.
Ни и во-вторых:
Вы не разобрались в сути стабилизирующего действия серволопаток. Они держат конус несущего винта. Если вертолет вдруг под действием внешних сил изменяет положение оси главного ротора, то компенсирующее изменение циклического шага лопастей получается мгновенно, без задержки. Здесь нет постоянной времени нарастания компенсирующего воздействия. Есть только постоянная времени его спада, измеряемая секундами.
Когда у нас не серволопатки, а грузики - этот эффект стабилизации максимален. В случае серволопаток, помимо стабилизирующего эффекта, появляется эффект усиления управляющего воздействия тарелки перекоса.
Если их совсем убрать, - вертолет перестанет обладать собственной устойчивостью по крену и тангажу. Удержать его вручную возможно, но это не каждому дано. Да и полет будет - одна нервотрепка.
Я так думаю, что лучше быть кулибиным, чем 16-летним пионЭром. Если нечего сказать по делу - лучше помолчи. И, кстати, поставь реальный возраст.
Да уж впору ввести поговорку: “Не стоит молодить Пахомова” 😁 😁 😁
Да уж впору ввести поговорку: “Не стоит молодить Пахомова” 😁 😁 😁
Ага… Вот только что съем молодильное яблочко 😁 😁 😁 На 300 мл 😛 И 30 лет долой!!!
На сколько я знаю сервоось является всего лишь гиростабилизатором и не более !!!
А лопаткам изменяют угол атаки только для того что бы им(гиростабилизатором) можно было управлять, для того чтобы он не мешал во время маневра!!!
Что касается усиления.
Может они что-то там и усиливают, но вспомните что на общий шаг стоит всего одна машинка(все Раптоы от 30 до 90 ,Калибр…) и изменяет угол атаки сразу двух лопастей !!!
Насколько вы знаете, что по общему шагу сервоось не работает !!!
Сам лично поднимал Калибр на котором стояла по шагу СТАНДАРТНАЯ сервомашинка !!!
Теперь что касается грузиков вместо лопаток(на полноценных автоматах перекоса) :
-
Если убрать серволопатки и поставить вместо них грузики то стабильность верта не упадет, но реакция на ручку управления в разы замедлиться!
-
Можно выкинуть сервоось и поставить тяги напрямую от чашки до цапф, но верт станет О-О-ОЧЕНЬ нервным !
Можно поставить вместо сервооси два гиро (работающие не в НН)
При этом гиро работают с обычными сервомашинками по крену и тангажу и не обязаны обладать сверх скоростью !
Иными словами при использовании гиро получаем туже сервоось(тот же эффект) !
(Интерес в таком случае вызывает работа этих гиро в режиме НН !!!) -
Если на верт типа шмеля в место лопаток поставить грузики ,то он вообще не будет рулиться по крену и тангажу(такие верты рулятся за счет сервооси )
Что касается скорость отклонения “диска” сервооси:
Скорость его отклонения зависит от: -
веса серволопаток
-
площади серволопаток
-
что самое главное от скорости вращения
И наклоняется он точно не за один оборот !!!
Уж поверте на слово !!!
Фиг его знает -
Вы ребята головастые !!!
27 герц- даже приплели к к вращению основного ротора - а если у меня обороты 1850 ?
ТО - это 30 , 833333333333333 Герц в периоде .
Ну да ладно - я пока учусь .
Предложу - свою, дремучую точку зрения.
А именно :
Безусловно , всякая практика- должна быть подкреплена теорией.
Ну так вот - я выбрал - иной путь .
Мало разбираясь в теории RC вертолетов- а именно механики.
Выбрал путь алгоритмов.
Чем короче -серво ось - тем верт стабильнее - ( парадоксально - но факт - меньше рычаг взаимодействующих сил)
Так-же :
Чем , легче серволопатки , тем более резкие маневры , можно выполнить.
Чем , больше площадь - серволопаток - тем поведение модели агрессивней.
Чем меньше “дельта” отклонения , линков питч компенсатора( относительно цапфы ОР) - тем модель агрессивней.
Чем - круче - хорда законцовок лопостей ОР - ( на некоторых лопостях она вообще - имеет ломаную конфигураццию ) - тем поведение модели агрессивней.( не нужно сюда приплетать - флаттер самой лопасти - это зависит от жесткости самой лопасти) - и там - я еще не разобрался.
Профиль - самих лопастей ОР - играет колосальное значение.
К примеру - НЕсимметричные лопасти- не используют в 3D /
Ну короче- следуя - этим алгоритмам- можно найти кратчайший путь увеличения маневренности.
Есть и еще некорорые хитрости - но о них пока - не буду распространятся.
Вот .
Мнение сугубо - мое .
Как всегда буду рад , критическим замечаниям.
Приношу свои извинения пользователю pakhomov4, меня ввел в заблуждение чиста тинейджерский лексикон 😉.
По сути обсуждаемого вопроса - большие вертолеты ведь летают, нет? А на них никакой сервооси нету, привод автомата перекоса идет напрямую. Там роль стабилизирующего силового гироскопа играет сам несущий винт.
Ну вообще-то на некоторых 2-х лопостных вертушках есть стабилизирующие грузики на месте тех-же модельных серволопаток.
Пример: Bell UH-1 Huey. 😃