Activity

Привет, всем вертолетчикам.

Не поможите и мне с проблемой разобраться?
Вот и я свой Dragonfly в первый раз опробовал.
Вопросик у меня возник по-поводу удержания хвостовой балки.

Здравствуйте, Драг.
Мы (нет, не Николай II, просто составление и редактирование текста принадлежит двум соавторам) попытаемся ответить на Ваш вопрос, так как сами сталкивались с этой проблемой на Шмеле (Jabo II), а привод хвостовой балки у него, как Вы знаете, абсолютно идентичен DragonFly’у (на взгляд первого из соавторов, это также справедливо и по отношению ко всей системе управления, а также остальной конструкции, за исключением лыж и формы обтекателя).
Не будем описывать симптомы этого явления, поскольку Ваше описание достаточно подробно, и начнём непосредственно с анализа и более точного позиционирования данной проблемы.
Итак, вот Вы добавляете оборотов двигателю главного ротора, при этом трение о поверхность, на которой стоит вертолёт, достаточно, чтобы удерживать его на месте, т.е. сила трения полностью компенсирует реактивную силу, создаваемую вращающимся винтом, поэтому хвостовая балка вначале остаётся неподвижной. По мере того, как Вы увеличиваете обороты, постепенно возрастает подъемная сила, с увеличением которой, постепенно уменьшается давление вертолёта на поверхность. Уменьшение веса приводит к резкому падению силы трения вертолёта о поверхность. Как только сила трения становится меньше реактивной силы, вертолёт начинает вращение в сторону, противоположную направлению вращения несущего винта. Гироскоп, если он правильно оттриммирован, фиксирует это вращение, включает хвостовой двигатель и начинает постепенно увеличивать его обороты, пока сила тяги хвостового винта полностью не компенсирует реактивную силу, и вращение не прекратится. В зависимости от увеличения или уменьшения оборотов несущего ротора, гироскоп увеличивает или уменьшает обороты хвостового двигателя так, чтобы сила тяги хвостового винта всегда была равна реактивной силе винта несущего. Этим достигается так называемое “удержание хвостовой балки”. Однако при настройке гироскопа мы сталкиваемся со следующей проблемой: допустим, Ваш вертолёт, стоящий на полу, начинает вращаться в сторону, противоположную вращению винта (против часовой стрелки, судя по Вашему описанию), при увеличении оборотов главного двигателя. Естественно, Вы увеличиваете триммером чувствительность гироскопа, пока не добиваетесь того, чтобы хвостовая балка стояла на месте. Но вот Вы увеличиваете обороты так, что лыжи чуть касаются земли, и вертолёт… опять начинает медленно вращаться в том же направлении. Убираем чувствительность гироскопа триммером – балка перестаёт вращаться, но при попытке постепенно убрать газ, опять начинается вращение, но уже в обратную сторону (по часовой стрелке). Другими словами, гироскоп оказывается либо слишком чувствительным на начальном этапе раскручивания ротора, либо недостаточно чувствительным при режиме, близком к отрыву. В чём же дело, неужели его невозможно усмирить? Можно. Дело в том, что при настройке гироскопа на малых оборотах мы не учитываем силу трения, которая также участвует в компенсации вращательного момента. Таким образом, реактивной силе(Fреак.) противодействуют не только тяга хвостового винта(Fхв.в.), но и сила трения(Fтр.): Fреак.= Fхв.в.+Fтр. Но с увеличением оборотов, сила трения, как уже говорилось, уменьшается, пока не становится равной нулю(момент отрыва), и отношение изменяется на Fреак.=Fхв.в. Очевидно, что Fхв.в меньше, чем Fхв.в.+Fтр., а, следовательно, отношение Fреак.=Fхв.в становится на самом деле неравенством: Fреак. больше Fхв.в, – и балка начинает вертеться. Ну, а так как основным режимом вертолёта является, всё же, режим полёта, то гироскоп необходимо настраивать в положении Fреак.=Fхв.в.(т.е. в режиме близком к отрыву, когда подъёмная сила вращающегося винта практически равна весу вертолёта, а сила трения равна нулю) Поэтому, на гладкой поверхности и при небольших оборотах, вращение вертолёта по направлению несущего винта является нормальным и при увеличении оборотов до режима отрыва оно исчезнет. Устранить или смягчить это неприятное явление может коврик или любая другая поверхность с большим трением, которая будет удерживать модель неподвижной почти до самого взлёта.
Таким образом, мы объяснили причины того явления, которое было обозначено, как “балку может потихонечку начать уводить или вправо, или влево”.
Теперь, когда очевидно, что ни один из данных режимов не может стать причиной нашего феномена, перейдём непосредственно к моменту “срыва” двигателя. Так как Вы сами написали, что это явление происходит, даже когда главный ротор вообще не вращается, то мы исключим его из рассмотрения и сосредоточим внимание на хвостовом двигателе.
Вот Вы двигаете рукоятку чуть вправо, двигатель включается и начинает разворачивать вертолёт, Вы двигаете рукоятку ещё, ожидая пропорционального увеличения скорости вращения, но мотор вдруг с диким визгом срывается на полные 9,8 В и со страшной скоростью начинает крутить вертолёт вокруг своей оси. При этом Ваши тщетные попытки остановить его, вернув рукоятку на место, не приносят никаких результатов. Приходится выключать пульт, двигатель затихает, и наступает гнетущая тишина. Что же делать? Хвостовая балка не подчиняется никаким командам, налицо полный отказ (подаваемое на двигатель напряжение ничем не лимитируется, впрочем, такое высказывание может быть некорректным, поскольку управление может осуществляться не изменением значения напряжения, а изменением длительности или частоты импульсов одинаковой величины по амплитуде). Итак, пред нами встаёт уже другой вопрос: “Чем может быть вызван сбой в управлении?” Тут первый соавтор вынужден апеллировать к опыту его близкого товарища, соратника по укрощению Jab’ы – второго соавтора (естественно, он наблюдал и за этим явлением ), который много и серьёзно занимался и экспериментировал с цифровыми системами управления электродвигателями. Неожиданно для него, главной трудностью оказалась не разработка схем и программного обеспечения, а помехи. Да-да, всего лишь помехи (это первый соавтор говорит “всего лишь”, а второй хватается за голову при одном этом слове). Пока работала цифровая часть схемы, всё шло прекрасно, но как только подавалась команда на включение двигателя, в упорядоченные ряды нулей и единичек, шедшие в строгой последовательности, вселялся хаос, смешивающий всё это в огромный шабаш машинных кодов и полностью сбивая все команды. Двигатель больше не отзывался на команды и ревел на всю мощность. Откуда берутся эти помехи? Их источник – щётки. Не будем забывать, что мы говорим о щёточных или “контактных” двигателях, принцип работы которых подразумевает циклическое замыкание щёток статора с постоянно меняющимися местами контактными площадками обмоток, расположенных на вращающемся роторе. Естественно, что во время этого замыкания-размыкания между щётками и контактными площадками проскакивают искры. Особенно это заметно у двигателей с угольными щётками. “Чем хуже контакт - тем больше искрит”,- нерушимый постулат современной электротехники. Кроме того, при искрении и щётки, и контактные площадки “выгорают”, образуя плёнку окалины, уменьшающую контактную поверхность, что ещё более ухудшает контакт. Кроме того, сильно сказываются механические повреждения щёток, которые могут загнуться, сломаться, истереться или просто отойти от ротора. Одним словом, щётки – одно из самых слабых мест любого контактного двигателя.
Искры же –беспорядочные по частоте и длительности импульсы – и есть те самые ПОМЕХИ, которые идут по цепи питания любого работающего коллекторного двигателя, а затем перескакивают и на сигнальные цепи, делая любой обмен данными по ним невозможным.
Таким образом, избавиться от них можно, только избавившись от щёток в двигателе, например, прибегнуть к бесконтактным двигателям. Но, так как мы имеем дело именно со щёточными двигателями, избавиться мы от них не можем, а, следовательно, можем с ними только бороться.
Какие существуют методы устранения этого явления. Пожалуй, самый известный и самый простой из них заключается в следующем: на цепи питания двигателей, для борьбы низкочастотными помехами параллельно вешаются конденсаторы с высокой ёмкостью(они могут располагаться и в другой части схемы), которые их значительно, а то и почти полностью нивелируют (особенно, если двигатель новый и помехи небольшие). Именно к этому способу и прибегли создатели вертолёта (обратите внимание, что к контактам щёток двигателя припаян конденсатор). А более опасные – высокочастотные помехи – подавляются как раз связкой из трех конденсаторов (на шаговом двигателе: один - на контактах, два – на корпус). Они, по-видимому, и призваны защитить сигнальные цепи от помех. И, надо сказать, хвостовой двигатель с этой задачей справляется, но только до поры до времени. По мере того, как мы бьём вертолётик и винт об пол, стены и другие предметы домашнего быта, щётки смещаются, сгибаются, подвергаются всевозможным деформациям, что не может не сказаться на качестве и надёжности контакта (Вы, наверное, вспомните, что при первых полётах, когда вертолёт ещё не пережил сильных потрясений, срывов никогда не случалось, что весьма существенно для нас). И это сказывается, причём резко, зачастую, после неудачного приземления, а иногда и просто так. Мотор отказывается включаться в некоторых положениях (т.е. контакт полностью нарушен), но когда уж он включается (минуя неудачные положения по инерции или счастливой случайности), то по проводам идут такие жуткие колебания, которые уже никакой конденсатор погасить не в состоянии. И тут система управления сдаёт, как говорит второй соавтор – “срывается”.
На наш взгляд, эта гипотеза представляется наиболее вероятной, поскольку она подтверждается всеми симптомами поведения двигателя. Но очень может быть, что все рассуждения первого соавтора никуда не годны (особенно относительно помех, поскольку второй соавтор уже однажды здорово обиделся на него за его, в высшей степени невежественные, высказывания в их адрес, да и сейчас может разнести все его аргументы в пух и прах как дилетантские и ничего не стоящие, чего он больше всего и боится). Поэтому оба соавтора (здесь они единодушны) не смеют настаивать на этом выводе, как на окончательном.
Но если мы оказались правы, то становится понятно, что явление это не является нормальным для вертолётов. Более того, оно в принципе не может возникнуть, если мы говорим о вертолёте, у которого нет самостоятельного привода хвостового винта, т.е. используется мощность главного двигателя, которая отбирается приводом через хвостовую балку, а уже о ДВС-вертолётах речи не идёт вообще. Внезапное проявление такого явления в воздухе неприятное, но малоопасное: дело в том, что вертолёт, который быстро вращается вокруг своей оси, гораздо более устойчив, чем просто неподвижно висящий на месте, вследствие гироскопического эффекта (сравните с детским волчком), поэтому Вашей задачей, в данном случае, будет лишь: хладнокровно и плавно убавить обороты двигателя. Вертолёт плавно опустится на землю почти в горизонтальном положении.
Надо отметить, что, как правило, такие явления заканчиваются тем, что однажды двигатель замолкает и уже навсегда.

Что же можно порекомендовать?!
Единственный и наиболее кардинальный выход из сложившейся ситуации – как можно быстрее топать или заказывать в Pilotage’е новый двигатель (благо, они там пока есть).
Удачи!
С наилучшими пожеланиями, Михаилы.

Спасибо, Игорь.
Ваша аналогия вполне прозрачна и ощущаема. Попытаюсь на этом этапе подвести некоторые итоги, опираясь на полученные отклики.
Итак!
Жаба – полуигрушечная радиоуправляемая модель вертолёта с фиксированным шагом винта, к специфическим достоинствам которой относятся: малая цена(≈300$), полная комплектация(RTF), удивительная неприхотливость в эксплуатации, позволяющая периодически ронять её на пол и бить о любимый стеклянный сервант без видимых последствий (и для серванта тоже), наличие почти всего набора запасных частей, а к недостаткам: чрезвычайная трудность контролируемого и управляемого полёта (что, насколько я понимаю, и является для многих единственной желанной целью, хотя иногда это формулируется как “Вести модель за рукой”).
Если в это шуточное заключение вкралась грубая ошибка, прошу меня поправить. Полемике буду только рад.
Михаил

Михаил, Вы меня совсем не так поняли! Я вовсе не имел в виду, что Жаба – вертолёт всех времён и народов, и лучше в мире нет! Но ведь Олег Ряховский был прав: “Шмеля” действительно покупают те, кого постоянно мучает жаба в переносном смысле слова, но сидеть у монитора и читать, подперев щеку, на форуме про то, что один уже купил, второй – давно летает, третьему – собирают Raptor, а четвёртый уже разбить успел и сейчас покупает новый – просто невыносимо, а летать хочется до слёз, и денег мало… Поэтому те, кто уже приобрёл это капризное творение и посыпает волосы пеплом, называя себя последним идиотом, что не купил сразу что-то вроде Хорнета и выбросил деньги на ветер, поднимаемый лопастями, пытаются выжать из Jabo всё, что можно до последней капли. Вот и всё! Тем не менее, я уверен, что, несмотря на все её недостатки, она всегда (даже на высших ступенях), будет у многих вызывать самые тёплые чувства, как самый первый вертолёт в жизни.
Михаил

Скажите Igor, как же Вы пришли к такому, честно говоря, малоутешительному выводу? Конечно, в общем-то, понятно, что ожидать от Jabo полётов вверх ротором не приходится, но от резюме “летать не пригодна” у кого угодно руки опустятся. А во-вторых, у таких “асов” как я, сразу появится соблазн сказать: “Да разве ж я виноват, что она в принципе летать не может 😠 . Вот дайте мне Хорнет, тогда поговорим”. Расскажите, если Вам, конечно, позволяет время, чуть подробнее о Ваших первых полётах. Всем, я думаю, будет очень интересно! 😒
Михаил

Уважаемые участники форума!
Открывая новую тему с подобным названием, я безусловно осознаю, что наступаю если не на кровавую, то уж, по крайней мере, на очень натёртую мозоль. И действительно, за удивительно короткий срок, благодаря чрезвычайно удавшемуся обзору Олега Ряховского, ничем не примечательный вертолётик Jabo с пыльной полки Pilotag’a стремительно взлетел в TOP 10 по продажам. Его начали покупать и новички, ни разу не бравшие в руки пульт, и более опытные моделисты, не обращавшие на него до этого своего внимания. Так или иначе, но сегодня найти Jabo в Pilotag’е стало проблемой. Как и следовало ожидать, вертолёт тут же стал больной и острой темой на форуме. Достаточно лишь бросить взгляд на заголовки: “Кто Жабу ругал?”, “Симулятор для Jabo II”, “Хвостовой винт для Жабы”,- как становится ясно – о нём говорили и говорят, причём весьма подробно, обсуждая конструктивные особенности, возможности замены и усовершенствования деталей, выявляя недостатки и достоинства, предлагая новые решения и конструктивные советы. Почему же я решился на открытие новой темы? К сожалению, среди жаркой полемики, остался практически нетронутым один из важнейших аспектов – пилотирование. Как правильно оттриммировать Jab’у, как обеспечить наиболее стабильный и устойчивый полёт, каковы особенности в её управлении и поведении в воздухе, какие советы необходимо дать новичкам, чтобы как можно быстрее освоить этот вертолёт и уменьшить вероятность падений – вот далеко не полный список вопросов, на которые пока ещё никто не дал членораздельных ответов. Здесь не подходят общие рекомендации о полётах на симуляторе, которые уже всем осточертели. Нам нужен Ваш личный ценнейший полётный опыт!
Асы -“жабари”, поделитесь своим мастерством!!!
Заранее благодарю, Михаил.