Способы увеличения маневренности.
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. 😃
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.
Я только не видел настоящих вертолетов, исполняющих 3D 😁 😁 😁 .
Дитер Шлютер - отец первых радиоуправляемых моделей вертолетов - тоже начинал с копирования автомата перекоса полноразмерных вертолетов, но это не принесло желаемых результатов. Моделью было невозможно управлять. Это обстоятельство и “родило” стабилизирующую сервоось с лопатками. Сейчас появилось много разновидностей автоматов перекоса, но по сути, они мало чем отличаются. Единственое исключение - модели-копии с тремя и более лопастями, там стабилизирующей сервоштанги с лопатками нет, но и от моделей не требуется исполнения высшего пилотажа, да и так, ими тяжело управлять из-за резкого отклика на ручку крена.
Еще один аспект, который никто не затронул -
Вы хотите за три копейки купить “бумажный самолетик” и путем совершенствования сделать из него полноценый реактивный самолет.
Не хочу вас обидеть, но цена вашего вопроса упирается больше в финансы, чем в теорию воздухоплавания. Я не отношу себя к разряду хорошо обеспеченых людей, и по мнению многих моих знакомых отношусь к “большим детям”, которым в детстве не дали наигратся в доволь. Сам я так не считаю. Любой человек должен иметь пространство для своего творческого полета.
Конечно, нужно заставлять мозги работать, но в нужном направлении. 😃
На Максе Ми-28 вполне себе 3D пилотаж крутил. С поправкой на вес и наличие внутри пилота. Так что летают, летают 😉)
А по поводу дешевых моделей - ну, отрабатывать-то СУ все равно надо на дешевой вертушке - ее разбить менее жалко 😉
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.
Поясните, что такое “стабилизирующий силовой гироскоп”?
На большом вертолете стабилизирующую функцию выполняет горизонтальный шарнир в цапфе лопасти. А аэродинамического усилителя там действительно нет.
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 !!!
Алексей, ты не прав. Ты так говоришь, как будто машинка крена меняет шаг только одной лопасти и ей от этого легче. 😃 Все не совсем так. Они управляют разными шагами: общим и циклическим. В общем, ты ошибаешься.
ps: Если интересно, я могу дать тебе книжку, где все популярно объясняется. 😃
Силовой гироскоп - гироскоп, имеющий связь для передачи момента на основание к которому закреплен. Воздушный винт вертолета в каком-то смысле есть такой гироскоп его момент инерции превосходит момент инерции собственно вертолета. Поэтому при развороте вертолета поперек оси несущего винта (если разворот вдоль оси НВ - то там нет гироскопического момента от НВ, а есть только от фюзеляжа) возникает гироскопический момент, который в конечном итоге демпфирует приложенное (за счет изменения шага) усилие. Т.е. при фиксированном отклонении канала шага у нас возникнет фиксированная угловая скорость (а не ускорение, как можно было бы подумать) поворота.