Ďalšia etapa telemetrie? (Možno) Modelárska RC avionika - 3.časť
autor: Janko O.
V predchádzajúcej časti boli porovnávané prednosti a nedostatky prístrojových a "ľudských" senzorov a elektronickej riadiacej jednotky a "prírodnej" riadiacej jednotky - ľudského mozgu. Táto časť bude venovaná už existujúcemu alebo predpokladanému využitiu modelárskej avioniky v leteckých modeloch.
Zrejme celosvetovo najznámejší modelársky stabilizačný systém je Co-Pilot (verzia I a II) of firmy FMA Direct (www.revolectrix.com), ktorý je univerzálny a tým pádom použiteľný vo vrtulníkoch aj "krídlatých" lietadlách. Základom je riadiaca jednotka a blok(y) senzorov. Na stabilizáciu nepoužíva gyrá, ale pyrosenzory, ktoré kontrolujú polohu horizontu porovnávaním teploty oblohy a zeme. Senzory sa musia umiestniť "tým správnym" spôsobom, riadiaca jednotka sa zapája medzi prijímač a servá (rovnako ako gyro). Keďže sa už jedná o pomerne "vymakaný" a komplikovaný systém, dodáva sa k nemu nastavovacia jednotka s tlačidlami a displejom, ale samotné nastavenie paradoxne nie je zložité.
Hlavnou úlohou tohoto systému je udržiavať model v určitej polohe (väčšinou vodorovnej), alebo v kritickej situácii dostať model z ľubovoľne "divokej" polohy do polohy vodorovnej. Ako to robí? Ak pilot nezvláda riadenie modelu, pustí kniple, alebo ich vráti do neutrálnej polohy. Systém to zistí, preberie nadvládu nad modelom a okamžite vráti model do vodorovnej polohy. Akonáhle pilot začne model opäť riadiť (to znamená, že kniple nie sú v neutrálnych polohách), systém prestane do riadenia zasahovať, alebo len mierne stabilizuje polohu modelu (podľa nastavenia systému). Stabilizácia je v troch osách, takže model sa sám (alebo vplyvom vetra) nebude nakláňať dopredu alebo dozadu, ani doľava alebo doprava, ani sa nebude otáčať okolo vlastnej svislej osi. Toto je možné dosiahnuť aj pomocou gýr.
Z uvedeného by sa mohlo zdať, že model stabilizovaný podobným systémom nie je možné riadiť, pretože nebude zatáčať doľava ani doprava, nebude meniť výšku a pod. Ale v skutočnosti dostáva riadiaca jednotka signály z prijímača, kde signál krídeliek mení referenčnú hodnotu stabilizácie bočného nakláňania, signál výškovky mení referenčnú hodnotu stabilizácie predo-zadného nakláňania a signál smerovky mení referenčnú hodnotu stabilizácie otáčania okolo zvislej osi modelu. Systém sa len snaží udržať referenčnú polohu a pilot ho riadením vlastne "klame", pretože sa mu snaží kniplami referenčnú rovinu (alebo referenčný priestor) nakloniť doľava alebo doprava, prípadne dopredu alebo dozadu (prípadne ho otáčať vľavo alebo vpravo). V rámci tohoto nakloneného a "pokriveného" priestoru (Alebert Einstein by mal radosť) sa systém snaží neustále letieť vodorovne a priamo. Aké jednoduché!
Systém Co-Pilot, ani iné podobné, nie sú určené pre nejaké parkflyery, ale pre náročnejšie a hlavne nákladnejšie modely, ktoré chceme za každú cenu udržať pri živote a nerozmlátiť ich chybou pilota. Takéto modely sa aj jednoduchšie riadia, pretože stabilizačný systém eliminuje vonkajšie nepriaznivé vplyvy (väčšinou nárazového vetra) a model samovoľne nemení výšku, nenakláňa sa a nezatáča. Samozrejme, ak takýto model letí plnou rýchlosťou proti múru, systém ho nezachráni. To možno až verzia Co-Pilot III, alebo nejaká podobná.
Tieto systémy modelárstvo mierne približujú skutočným lietadlám, pretože napr. konštruktéri stihačky F-22 Raptor tvrdia, že riadenie tohoto stroja s fungujúcou avionikou je pre pilota hračka, ale pri výpadku stabilizačných systémov sú pilotove zásahy do riadenia natoľko necitlivé, nepresné a pomalé, že nie je schopný stroj udržať vo vzduchu a isto havaruje.
To, že "avionické" systémy už do modelárstva nenápadne prenikli, ukazujú práve vrtulníky. Prečo? Pretože riadiť ich je oveľa ťažšie, ako riadiť plošníky (krídlaté lietadlá). Zatiaľ čo gyrá sa vo vrtulníkoch cítia "ako doma", v krídlatých modeloch sú veľkou zriedkavosťou. Ale ešte jedna avionická vymoženosť prenikla do modelov - do vrtulníkov. Jedná sa o tzv. GOVERNOR mód riadenia motora. Bez Governor-módu je riadenie otáčok motora hlavného rotora nasledujúce: Páka plynu v určitej polohe znamená určitú šírku impulzov privádzaných do regulátora motora (ESC - Electronic Speed Controller). Určitá šírka impulzov znamená určité otáčky motora, čo znamená určitý vztlak (ťah smerom hore) listov hlavného rotora. Ale pri vybíjaní pohonnej batérie otáčky motora klesajú, rovnako pri zvýšení záťaže (zväčšení náklonu listov). Aby sa tak nedialo, používa sa Governor mód, čo jednoducho povedané znamená stabilizáciu otáčok, bez ohľadu na pokles napájacieho napätia motora alebo zmenu záťaže. Governor mód sa používa aj vo vrtulníkoch poháňaných spaľovacím motorom. Na hriadeli motora je snímač otáčok a riadiaca jednotka prostredníctvom serva ovláda karburátor.
Governor mód je vo vrtulníkoch úplne bežný. Prečo? Pretože prílišný pokles otáčok hlavného rotora môže mať pre vrtulník fatálne následky. Ale modelári sa snažili a snažia si svoj vzácny stroj chrániť a preto už pred rokmi vymysleli Governor mód a dnes sa nad tým nikto nepohoršuje. Ale skúste si dať gyrá alebo nejakú inú avionickú "špecialitu" do krídlatého modelu a všetci si budú pri pohľade na vás ťukať na čelo.
Je teda možné použiť modifikovaný Governor mód na reguláciu otáčok motora krídlatého lietadla? Je! Efekt bude podobný ako pri vrtulníkoch, čiže v podstate stabilizácia otáčok a tým aj ťahu vrtule alebo dúchadla. Ešte dokonalejším by bol akýsi Super-Governor, ktorý by nestabilizoval otáčky motora, ale rýchlosť modelu. To znamená, že namiesto snímača otáčok motora by bol použitý snímač rýchlosti modelu voči okolitému vzduchu (napr. Pitotova trubica a snímač tlaku, popisovaný v článku "Meranie rýchlosti modelu jednoducho"), ktorý by v súčinnosti s riadiacou jednotkou menil ťah pohonnej sústavy tak, aby model mal takú rýchlosť, akú si pilot nastavil pákou plynu na vysielači. Akrobatické obraty by boli lietané pri konštantnej rýchlosti a absolútne realisticky (pri stúpaní by motor zvýšil otáčky aj ťah, pri klesaní znížil, ale rýchlosť by bola nezmenená) a aj havárie spôsobené príliš nízkou rýchlosťou by sa vlastne "vytratili".
Cieľom (zrejme naivným a trochu Sisyfovským) týchto článkov je pohľad modelárov na túto tématiku aspoň trochu zmeniť.
Pokračovanie ->
Súvisiace články:
Ďalšia etapa telemetrie? (Možno) Modelárska RC avionika - 2.časť
Ďalšia etapa telemetrie? (Možno) Modelárska RC avionika - 1.časť
Google Keywords Search:
avionika pre pro modely, modelářská, avionics for models, modelářský stabilizační systém, řídicí systém stabilizace, udržování polohy, referenční poloha, jednodušší řízení, nepříznivé vlivy, nárazový vítr, helicopter, helikoptéra, Governor mode, šířka impulzu, žhavík,
<Staršie | tento článok | Novšie>
Napísané: 5. 4. 2010, 08:45 | Prečítané: 7778x | Kategórie: Elektronika | Napísal: admin |
Komentáre: 5
Nie, nie, neboj sa, určite to tak nebude. Trochu by som to prirovnal k autám, kedysi a dnes. Všetky tie vstrekovania, ABS, Tempomaty, riadiace jednotky motorov, navádzacie systémy (GPS), elektrické sťahovacie okná, klimatizácie, vyhrievané a elektricky polohované sedadlá a neviem čo ešte. To všetko pred rokmi nebolo. A cez to všetko teraz nikto netvrdí, že by ho práve pre tieto veci nebavilo jazdiť na aute. Tieto aj iné veci majú šoférovi (pilotovi) spríjemniť jazdu a urobiť ju bezpečnejšou. Pilotovanie zostane, rovnako ako šoférovanie zostalo.
Pridaj komentár
- Pre odoslanie správy môžete aj použiť klávesovoú skratku Alt+S. (Podporujú len niektoré prehliadače)
- HTML znaky budú prevedené na entity.
- Vyjadrujte sa tu ako doma, aby sme vedeli ako to u Vás vypadá.
- Odkazy začínajúce http:// budú automaticky prevedené na odkazy , nepoužívajte však v jednom príspevku viac ako 3 - to robia len spam roboti:-)