(Lineárne) Gradovaná diferenciácia - čoby z núdze cnosť

Nie že by sme chceli pojmom „Lineárne gradovaná diferenciácia“ niekoho ohúriť.

To nie, ale nepodarilo sa nám vymyslieť lepší alebo výstižnejší názov.

A navyše: znie to tak sexy (žmurk)!

Ale ani tento honosný názov nič nemení na tom, že sa to celé začalo „núdzou“ - problémom, ktorý sme sa v danej chvíli rozhodli riešiť akousi „fintou“ - náhražkou niečoho plnohodnotného.

A ako to tak niekedy býva, núdzové riešenie sa ukázalo byť v mnohom lepším, ako pôvodné „seriózne“ riešenie.

autor: Janko O.

 

Možno by bolo dobré hneď na začiatku aspoň zjednodušene vysvetliť význam či zmysel diferenciácie a teda čo to vlastne je. Skúsení modelári – mazáci možno len mávnu rukou: však to dávno vedia, ale začínajúci modelári (pre ktorých hlavne je táto naša web-stránka určená) môžu začať krčiť kútikmi úst s myšlienkou: „O čom to tu tí dvaja zase točia?“ .

Takže:

Diferenciácia znamená rozdielne výchylky krídeliek hore/dole na krídlach (nie len modelov). Pri nesymetrických profiloch krídiel, ktoré sa na rekreačných modeloch „húfne“ vyskytujú (akrobatické modely majú spravidla symetrický profil), sú aerodynamické pomery (obtekanie okolitým vzduchom, jeho vírenie, aerodynamický odpor, vztlak) iné, ak sa krídelko vychýli smerom hore a iné ak sa vychýli smerom dole. Podstatné je, že rovnaká výchylka krídelka smerom dole spôsobí inú zmenu vztlaku, aerodynamického odporu a vírenia vzduchu okolo krídla, ako výchylka smerom hore.

V skratke: výchylka krídelka smerom dole môže vyvolať dramatickejšie (a tým pádom aj nebezpečnejšie) zmeny v prúdení vzduchu okolo krídla ako výchylka smerom hore. Jedná sa najmä o prudký nárast aerodynamického odporu a vírenia, často zakončené až tzv. „odtrhnutím prúdnic“.

Aby sme to zhrnuli „polopatisticky“: výchylky krídelka smerom dole by mali byť výrazne menšie (niekedy aj násobne) ako výchylky smerom hore. Obzvlášť to platí pre konce krídiel, ktoré sú na to akosi „citlivejšie“, kde sa tieto nepriaznivé javy prejavujú výraznejšie. Aj preto na koncoch krídel bývajú tzv. „negatívy“ (akoby tam bolo malé krídelko, mierne zdvihnuté hore). 

Ak model s asymetrickým profilom nebude mať diferenciáciu (rozdielnosť výchyliek) krídeliek, tak sa pri zatáčaní môže stať, že krídlo na „vonkajšej“ strane bude mať väčší aerodynamický odpor a model absolvuje zákrutu nedotáčavým štýlom, čiže predok modelu bude smerovať von zo zákruty. Celé to potom bude pôsobiť dojmom, že model sa zatáčaniu vzpiera (a model sa naozaj vzpiera ).

Okrem toho, že takýto let v zákrute vyzerá čudne – neprirodzene, že si to aj laik všimne, tak model je zvýšeným aerodynamickým odporom dole-vysunutého krídelka brzdený, stráca rýchlosť a pri väčších výchylkách (a klesajúcej rýchlosti) dôjde k už spomínanému „odtrhnutiu prúdnic“ (čo je vlastne skokový nárast aerodynamického odporu a rovnako skokový pokles vztlaku) na konci daného krídla. Potom spravidla nasleduje pád modelu (po krídle). Ako sa to celé skončí, závisí od momentálnej výšky letu modelu, pilotových schopností, letových vlastností modelu ... 

„Vyrobiť“ diferenciáciu dnes nie je žiadny problém – túto možnosť má každý (nesetový) vysielač. Procesor vysielača „zariadi“ to, že pri knipli krídeliek (ailerons) vychýlenom vľavo sa krídelko na ľavom krídle vychýli (smerom hore) viac ako krídelko na pravom krídle (smerom dole). (A samozrejme to platí aj naopak.) Podmienkou však je, aby každé krídelko bolo ovládané samostatným servom (čo by snáď v dnešnej dobe mohlo byť samozrejmosťou) a tieto servá sú riadené samostatnými kanálmi.

Lenže …

Niekedy sa dostanete do situácie, že (najčastejšie) daný model nemá samostatne (dvomi samostatnými kanálmi) ovládané servo ľavého a servo pravého krídelka, ale obe sú riadené spoločne – signálom z jedného kanála, pomocou Y-kábla.

Poznámka:

Samozrejme, diferenciácia sa dá „vyrobiť“ aj mechanicky (prípadne samostatným elektronickým modulom v modeli), ale to je mimo rámec tohto článku.

Práve toto sa nám (prvý krát) „prihodilo“ pri vetroni Harmony. Tento model, ktorého (nie veľmi vydarená) stavebnica najprv sedem rokov ležala na skrini v mojej izbe, sa (veríme, že aj vďaka tu popisovanej Lineárne gradovanej diferenciácii) zmenil z „nepodarka“ na jeden z najlepšie lietajúcich modelov (pomaly lietajúcich vetroňov), aké sme kedy mali.

Jeho výrobca (firma Hacker) si nelámal hlavu nad mnohými konštrukčnými „drobnosťami“ modelu a nad tým, ako priviesť napájanie a signály z prijímača v trupe do serv v koncoch krídiel, už vôbec nie. Takže sme si s tým museli poradiť po svojom a poradili sme si s tým teda takto: USB konektory prepojujúce krídla s trupom. A doteraz to takto spoľahlivo funguje! 

Avšak zo začiatku sme v záujme urýchleného napredovania konštrukčno-dokončovacích prác (však sme mali 7-ročné meškanie ) niektoré veci sami zjednodušili, vrátane toho, že z krídeliek do prijímača viedol len jeden (spoločný) kábel, ktorý sa až v centropláne (prostrednej časti krídla) rozdvojil. Takže diferenciácia, nastavená vo vysielači, nepripadala do úvahy. Ale to nás vtedy nijako netrápilo: najprv sme chceli model priviesť do letuschopného stavu a až potom sme ho chceli vybaviť „cingrlátkami“ a inou „luxusnou“ výbavou, vrátane z vysielača nastavenej diferenciácie.

Po relatívne krátkej dobe (vzhľadom na tých predošlých 7 rokov ), viacerých úpravách, experimentovaní s pohonnou jednotkou a našom nezmernom úsilí začal Harmony naozaj lietať. Ba čo viac: začal lietať dobre. Až na tie zákruty: nedotáčavé, že ani naplno „vyklopená“ smerovka to nenapravila, navyše so stratou rýchlosti. Bolo jasné, že bez diferenciácie to asi nepôjde.

Lenže …

Ono sa to ľahšie povie (alebo napíše), ako urobí. Prijímač hlboko „zakopaný“ v tesnom trupe v množstve kabeláže sťažoval akúkoľvek zmenu. Navyše bol vtedy Harmony ako jeden z mála vetroňov tejto kategórie vybavený dvomi gyrami (pre krídelká a výškovku), ktoré dávali modelu fantastické letové vlastnosti:

Toto riešenie (jedno gyro pre obe krídelká) neumožňovalo využiť diferenciáciu, alebo by museli byť použité dve samostatné, ale zhodné a zhodne nastavené gyrá, zvlášť pre ľavé a zvlášť pre pravé krídelko. Brrrr. Strašná predstava. A kde by sme to do toho „napechovaného“ trupu asi tak „narvali“?

A tak nás táto „situačná núdza“ donútila vymyslieť diferenciáciu „na iný spôsob“. Okrem toho sme chceli, aby to riešenie bolo jednoduché a rýchlo realizovateľné.

A tak kúsok uhlíkového nosníka (4x1mm), narýchlo – tavnou pištoľou prilepeného na spodnej strane, skoro na konci krídla (doteraz to tam tak je ), nečakane dobre splnil úlohu „Lineárne gradovanej diferenciácie“:

 Pohľad na polohu krídeliek v neutrálnom stave.

 Teraz je krídelko pravého krídla (bez obmedzovania) vychýlené hore.

 Krídelko vychýlené smerom dole: na konci krídla je výchylka takmer nulová, avšak smerom ku koreňu krídla lineárne narastá.

Ako to funguje, najlepšie uvidíte na nasledujúcich dvoch kratučkých videách:

Video: Lineárne gradovaná diferenciácia: pohľad zhora.

Video: Lineárne gradovaná diferenciácia: pohľad zo spodu

Navyše, konečne odhalíte pravý význam slovného spojenia „Lineárne gradovaná“. Je zrejmé, že pohyb krídelka, vychýleného smerom hore, nie je nijako obmedzovaný. Avšak pri vychýlení smerom dole je situácia úplne iná: na konci krídla (teda tam, kde je zvýšený aerodynamický odpor nežiadúco najúčinnejší a kde sa prúdnice najskôr a „najradostnejšie“ trhajú) je výchylka krídelka výrazne zmenšená, prípadne úplne anulovaná. Ale smerom ku koreňu krídla (teda tam, kde sa tieto negatívne javy prejavujú menej) výchylka pekne hladko, lineárne narastá (graduje ).

Je zrejmé, že takáto úprava je vhodná len na krídla, ktorých konštrukcia vykazuje primeranú mieru pružnosti: penové modely a konštrukčné modely, potiahnuté nažehľovacou fóliou. Pre laminátové, nedajbože kompozitové krídla je toto riešenie pravdepodovne nevhodné – ale neskúšali sme to .

Nadšení letovými vlastnosťami vetroňa s „Lineárne gradovanou diferenciáciou“ sme postupne túto úpravu realizovali aj na niektorých ďalších modeloch:

  Pohľad na polohu krídeliek modelu SkyMule v neutrálnom stave.

  Teraz je krídelko na ľavom krídle modelu Sky Mule (bez obmedzovania) vychýlené hore.


  Krídelko vychýlené smerom dole: na konci krídla je výchylka takmer nulová, avšak smerom ku koreňu krídla lineárne narastá.

Taktiež aj na TwinStarovi (vlastne sa teraz už volá QuattroStar): Tam je v podstate realizovaná Diferenciácia2 (na druhú ): okrem tu popisovanej Lineárne gradovanej, je tam ešte aj klasická dvoj-kanálová „vysielačová“ (servo ľavého krídelka dostáva signál z jedného kanála a servo pravého krídelka z ďalšieho kanála). Oba tieto „krídelkové“ kanály (a okrem toho samozrejme aj výškovka a smerovka) sú stabilizované Letovým stabilizátorom RX3S so softvérom Ed_11, nastaveným do 4-kanálového režimu. Možnosti nastavenia Diferenciácie2 sú takmer neobmedzené!

  Pohľad na polohu pravého krídelka modelu Twin(Quattro)Star v neutrálnom stave.

  Teraz je krídelko (bez obmedzovania) vychýlené hore. Rovnako na konci krídla, ako aj pri koreni.

Krídelko vychýlené smerom dole: na konci krídla je výchylka takmer nulová, avšak smerom ku koreňu krídla je stále väčšia a väčšia.
 


 


 


 

 

 


<Staršie | tento článok | Novšie>

Napísané: 15. 9. 2017, 17:40 | Prečítané: 808x | Kategórie: Drobné nápady | Napísal: admin |
Komentáre: 6
.:. Robo M.
Janko, niektore Tvoje riesenia ma dostavaju do kolien! :-) V jednoduchosti je krasa!
Odpoveď | 2017-09-16 07:46:38
.:. Stano O.
Áno na prvý pohľad nič moc riešenie ale nevvyzerá to tak že by to servo nejako trpelo takže v konečnom dôsledku zaujímavé a jedinečné riešenie.
Odpoveď | 2017-09-16 22:03:28
Elegantné riešenie najmä pre modely s ypsilonom káblom na krídelká a krídlom ktoré diferenciálnu výchylku bez väčšieho odporu
vydrží
Odpoveď | 2017-09-18 07:39:58
.:. Soaron
Vďaka za článok. Doteraz som diferenciáciu nikdy neriešil, no teraz ste ma nakopli a chcem si to na vysielači nastaviť. Mám preto otázku. Chápem, že miera diferenciácie bude záležať na mnohých aspektoch, hlavne asi od profilu krídla, ale aj tak.
Existuje nejaká vaša všeobecne overená a odporúčaná veľkosť diferenciácie? Dá sa prehlásiť, že napríklad, ak nastavím 20 až 30 percent, tak to bude použiteľné na všetky modely? Síce to nebude ideálne, ale bude to stále lepšie ako nič. Takže, koľko mám na začiatok nastaviť?
Odpoveď | 2017-09-24 13:06:47
.:. J O.
Ahoj Soaron.
Možno na začiatok pomer 2:1 (50%), čiže výchylka hore je dvakrát väčšia ako výchylka dole.
Ale sú modely, čo to majú menej, ale aj také čo výchylku dole majú skoro nulovú.
Odpoveď | 2017-09-25 08:06:12
.:. Soaron
Vďaka.
Odpoveď | 2017-09-25 16:20:50
Pridaj komentár
Meno
Web
Mail
Kontrola Zadajte číslo päť
Text

:-)
:-D
:-(
|-/
:-[]
;-)
8-|
8-o
Tučné | Podrazené | Kurzíva  | zdroják | odkaz
  • 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:-)
správca | ICQ-Vaše ICQ | Podpora miniRS | Styl LazyDays | Sk preklad by beekeeper | Veľkosť databázy: 30283.18 kb