Trudne słowa

W czasie rozmów ze znajomymi często pada pytanie "A co to jest?". Istotnie - osoby nie interesujące się modelarstwem, czy lotnictwem czasem nie są w stanie chłonąć ze skupieniem naszych opowieści, bo rozpraszają się na niezrozumieniu niektórych pojęć - często istotnych dla sedna poruszanej kwestii.

Postanowiliśmy zatem stworzyć zbiór pojęć, którymi się posługujemy na łamach niniejszego bloga, by ułatwić laikom czytanie naszych wypocin. Na pierwszy ogień pójdą arbitralnie przez nas wybrane pojęcia, z czasem pewnie słownik będzie wzbogacany również na życzenie czytelników.

Spis pojęć

Expo oraz D/R (double rate)

Są to określenia związane z wybranymi ustawieniami nadajników, można powiedzieć - większości modeli wszystkich szanujących się producentów.

Ustawienia te dotyczą czułości i zakresu ruchu drążkami, które będą przekładane na wychylenia serw sterowanych tymi drążkami.

Tryb expo służy do wyłączenia liniowości między ruchem drążka a ruchem wybranych serw, wprowadzając zależność ekspotencjalną. Można ustawić zarówno znak tej zależności, jak i współczynnik nasilenia nieliniowości. W praktyce przekłada się to na to, że przykładowo dość spore wychylenie drążka w danym kierunku powoduje w początkowym zakresie nieznaczne wychylenie odpowiedniego serwa, a zbliżając się do krańca zakresu drążka, serwo wychyla się coraz silniej (dla dodatniego znaku tej zależności).

Tryb D/R czyli Dual Rate służy zaś do wprowadzenia przelicznika dopuszczalnego zakresu ruchu serwa na pełen zakres ruchu drążka. Przykładowo przy ustawieniu wartości 75% po przesunięciu drążka w skrajne położenie, odpowiadajace serwo wychyli się jedynie w 75% zakresu, jaki jest domyślny przy 100% przeliczniku. Można również w niektórych konfiguracjach nadajnika i użytych serw ustawić przelicznik większy od 100%, co spowoduje, że w skrajnym położeniu drążka serwo wychyli się nawet dalej, niż dla domyślnego ustawienia 100%.



Jedno z popularnych ustawień obu trybów znajduje zastosowanie u początkujących pilotów, kiedy boją się oni zbyt silnie, czy gwałtownie wychylić w danym kierunku swój model. Odpowiednie ustawienie obu trybów spowoduje, że wykonując gwałtowne i głebokie ruchy drążkami, model będzie wykonywał umiarkowane manewry na skutek ograniczonych zakresów ruchu serw.
Dobrą praktyką jest sprawdzenie na modelu pozostającym na ziemi, czy aby na pewno znaki i wartości ustawień są zgodne z oczekiwaniami - można porównać gołym okiem ruchy serw w stosunku do ich ruchów przy wyłączonych obu trybach (w zaawansowanych nadajnikach ustawienia tych trybów można włączać i wyłączać wybranymi przełącznikami).
Spis pojęć

Flybar

Inaczej pręt stabilizacyjny. Składnik wirnika głównego zamocowany w głowicy służący do stabilizacji tego wirnika. Składa się pręta zamocowanego w głowicy, połączonego z okuciami łopat głównych, z symetrycznie zamocowanymi na jego końcach obciążnikami lub małymi łopatkami o przekroju analogicznym do przekroju łopat głównych. Najpopularniejszy jest układ Bella-Hillera obrazowo przedstawiony na animacji.

W skrócie działanie tego mechanizmu polega na ujemnym sprzężeniu zwrotnym między okuciami łopat a prętem flybara. Gdy na skutek zaburzeń takich jak podmuchy wiatru, luzy, czy drgania płaszczyzna wirnika zmienia się nieznacznie w stosunku do zadanego sterowaniem pilota położenia, siła odśrodkowa działająca na pręt flybara poprzez połączenia (zwane mikserami) z okuciami łopat likwiduje te niechciane odchylenia płaszczyzny wirnika poprzez zmiany kątów łopat.

Alternatywnym wytłumaczeniem tego mechanizmu - pożytecznego dla idei wirnika - jest efekt żyroskopowy całego wirnika zwiększony poprzez dodanie do łopat głównych właśnie pewnych mas na pręcie poprzecznym do łopat. Konieczne jest to z tego względu, iż minimalne zmiany kąta pochylenia łopat nadające minimalne zmiany pochylenia płaszczyzny wirnika na skutek tego samego efektu żyroskopowego implikują pogłębianie się tych zmian.

Rozwiązanie to stosuje się głównie dla wirników z dwiema łopatami głównymi. W układach z 3,4 czy większą liczbą łopat pręta stabilizacyjnego się nie stosuje, gdyż większa liczba łopat powoduje samostabilizację wirnika. Jest ono stosowane (choć obecnie chyba już sporadycznie) również w głowicach rzeczywistych helikopterów skali 1:1, np. Bell UH-1.
Spis pojęć

2,3,4 lub 6 kanałowe

To określenie przewija się co chwila w świecie modeli latających - nie tylko w odniesieniu do helikopterów.

Określa - ni mniej, ni więcej - liczbę kanałów którymi następuje komunikacja między nadajnikiem a odbiornikiem w zakresie kierowania ruchem modelu. W ogólności jeden kanał przypada na jedno urządzenie w modelu latającym, którym możemy sterować z nadajnika. Takimi urządzeniami przede wszystkim są: silniki (dokładniej kontroler prędkości silnika), serwa, żyroskop.

Poniżej z grubsza spotykane konfiguracje w helikopterach. Użyte określenia dla pozycji helikoptera podwoziem do dołu, nosem od pilota:
  • obrót - wokół osi równoległej do osi wału wirnika głównego,
  • przechył - wokół osi równoległej do podłużnej osi belki ogonowej,
  • pochylenie - wokół poziomej osi prostopadłej do osi belki ogonowej,
  • dwuwirnikowe - główne wirniki - górny i dolny - obracają się w przeciwnych kierunkach, żeby znieść efekt zasady zachowania momentu pędu, a który to efekt nie jest rekompensowany przez wirnik ogonowy ustawiony prostopadle do wirnika głównego
Kanały Sterowane urządzenia Dostępne kierunki sterowania Przykłady
2 - silnik wirnika głównego dolnego
- silnik wirnika głównego górnego



- przemieszczenie góra / dół
- obrót lewo / prawo
- stałe przemieszczanie do przodu - dociążenie nosa powoduje pochylenie całego helika do przodu
Insect Helicopter
2 - silnik wirników głównych dolnego i górnego
- silnik wirnika ogonowego (płaszczyzna wirnika pionowo)

- przemieszczenie góra / dół
- obrót lewo / prawo
- stałe przemieszczanie do przodu - dociążenie nosa powoduje pochylenie całego helika do przodu
Air Striker
3 - silnik wirnika głównego dolnego
- silnik wirnika głównego górnego
- silnik wirnika ogonowego (płaszczyzna wirnika poziomo)
- przemieszczenie góra / dół
- obrót lewo / prawo
- pochylenie przód / tył

Syma S107
4 - silnik wirnika głównego dolnego
- silnik wirnika głównego górnego
- 2 serwa utrzymujące tarczę sterujacą
- przemieszczenie góra / dół
- obrót lewo / prawo
- przechylenie lewo / prawo
- pochylenie przód / tył
Lama V4
4 - silnik wirnika głównego
- silnik wirnika ogonowego (płaszczyzna wirnika pionowo)
- 2 serwa utrzymujące tarczę sterujacą
- przemieszczenie góra / dół
- obrót lewo / prawo
- przechylenie lewo / prawo
- pochylenie przód / tył

Blade mSR

V911
6 - silnik wirnika głównego
- serwo wirnika ogonowego (płaszczyzna pionowa)
- 3 serwa tarczy sterujacej
- sterowanie czułością / trybem pracy żyroskopu
- przemieszczenie góra / dół
- obrót lewo / prawo
- przechylenie lewo / prawo
- pochylenie przód / tył


T-Rex 450 Pro
Spis pojęć

Klasy modeli

W modelarstwie helikopterowym wprowadzono klasyfikację ze względu na wielkość modeli. Pierwotnie, w erze modeli wyłącznie spalinowych klasę określała pojemność użytego silnika wyrażona w calach sześciennych. Wyróżniono 15, 30, 50, 60, 90 i w porywach 120, który to podział do dziś się stosuje w kategorii maszyn spalinowych.

Kiedy do tego hobby weszły silniki elektryczne, klasę helikopterów z takim napędem określała moc silnika. I tak - były klasy 400W, 450W, 540W. Przy czym warto zauważyć, że na początku ery napędów elektrycznych były to silniki szczotkowe. Ten typ napędu wyszedł z użycia ze względu na stosunkowo dużą masę tych silników w porównaniu do masy silników bezszczotkowych. Nadal używa się ich jednak w modelarstwie kołowym, gdzie większy ciężar pojazdu oznacza lepsze tarcie o podłoże, więc i lepszą przyczepność.

Technologia poszła naprzód i skonstruowano elektryczne silniki bezszczotkowe, których liczba rodzajów jest nieprzebrana. Umożliwia to zastosowanie rozmaitych silników do modelu jednej klasy. Wprowadzono więc klasyfikację ze względu na wielkość modelu wyrażaną w długościach łopat głównych podanych w milimetrach (w przybliżeniu, czasem dość dużym), choć podział ten jest nieostry ze względu na występowanie pewnych różnic w ocenianej wielkości maszyn posiadających takie same rozmiary łopat głównych.

Obecnie można wyróżnić następujące główne klasy:
  • 100 - śr. wirnika około 200 mm
  • 250 - dł. łopaty około 205-250 mm
  • 450 - dł. łopaty około 315-325 mm
  • 500 - dł. łopaty około 430-500 mm
  • 550 - dł. łopaty około 500-550 mm, odpowiednik spalinowej 30
  • 600 - dł. łopaty około 600 mm, odpowiednik spalinowej 50
  • 700 - dł. łopaty około 700 mm, odpowiednik spalinowej 90
  • 800 - dł. łopaty około 800 mm, odpowiednik spalinowej 120
Trzeba mieć świadomość, że klasyfikacje te są umowne, niemniej podanie wartości danej klasyfikacji zazwyczaj pozwala ustalić uwagę, o jak dużym modelu mowa.

Niedawno pojawiły się pewne modyfikacje 450-tek pozwalające zwiększyć wielkość halikoptera jedynie poprzez dodanie dłuższych łopat i wydłużenie ogona, co rozszerza klasę 450 do 480. Można również zaobserwować ekspansję rynku w obszarze mniejszych rozmiarów, bo pojawiają się już oznaczenia 150 i 180.
Spis pojęć

Leweler

Nie wiemy, która nazwa jest popularniejsza - leweler (z angielskiego), czy po prostu poziomica, także może się ona przewijać w obu wersjach.

Zasadniczo jest to prosty przyrząd służący do ocenienia stopnia wypoziomowania tarczy sterującej. Precyzyjnie zaś mówiąc - do stwierdzenia odchyleń od kąta prostego między płaszczyzną tarczy a osią wału głównego. Ponieważ wszelkie odchylenia od kąta prostego spowodują samoistny ruch helikoptera w kierunku wypadkowego pochylenia tarczy, ustawienie pozycji tarczy za pomocą lewelera jest bardzo istotne dla bezpieczeństwa lotu.

Przyrząd nasuwa się na wał główny. Wypustki opierają się na punktach zaczepienia popychaczy serw sterujących tarczą. Chodzi o to, żeby opierały się na wszystkich punktach zaczepienia i nie powstawała między nimi szczelina w czasie przemieszczania tarczy sterującej po wale - w całym zakresie tego ruchu.
Spis pojęć

Tarcza sterująca

Tarcza sterująca jest to rodzaj mechanizmu zamieniającego ruch obrotowy na ruch posuwisto zwrotny. Innym rodzajem jest na przykład korbowód, którego zasad działania chyba nie trzeba nikomu objaśniać. Tarcza sterująca jest jak gdyby zbiorem kilku takich korbowodów osadzonych koncentrycznie wokół wyróżnionej osi.

Konstrukcja użyta w śmigłowcach umożliwia przekazanie sterowania z (załóżmy) nieobracającego się kadłuba do obracającej się na wale głównym głowicy, w której osadzone są łopaty. Tutaj można zapoznać się z animacją takiego mechanizmu - prosto pokazującego w jaki sposób zachodzi sterowanie kątem pochylenia łopat za pomocą tarczy - zwanej czasem swachplate'em.
Spis pojęć

Tryb lotu (mod)

Tryb lotu - z angielska mod - w ogólności stanowi zbiór ustawień wszystkich parametrów nadajnika dostosowujący do wymaganego przez pilota charakteru lotu.

Zasadniczo dla helikopterów wyróżnia się tryb normalny i akrobacyjny (tak zwany 3D).

W trybie normalnym (normal) dokonuje się ustawień optymalnych dla zawisów czy lotów postępowych. Przede wszystkim nie ustawia się ujemnych kątów łopat głównych, gdyż nie jest potrzebne przy takim charakterze lotu uzyskiwanie ciągu wirnika głównego skierowanego z góry do dołu, czyli powodującego przyspieszenie ku ziemi (przy poziomym nieodwróconym ułożeniu helika w powietrzu). Drugim istotnym ustawieniem jest kontrola obrotów silnika. Ustawia się je rosnąco od zera do założonej wartości maksymalnej. Opisane powyżej parametry powodują, że pod drążkiem gazu i kątów kolektywnych (ang. collective pitch) zakres sterowania łopatami mamy od kąta zerowego do założonego maksymalnego oraz jednocześnie gaz od zera do wartości maksymalnej.

W trybie akrobacyjnym (acro lub idle) natomiast, jak sama nazwa wskazuje, oprócz zawisu i lotu postępowego pilot stosuje różne mniej lub bardziej efektowne manewry w czasie lotu, które wymagają już użycia ujemnych kątów na łopatach - choćby przy utrzymywaniu maszyny w pozycji odwróconej (do góry podwoziem). Gaz natomiast ustawia się w przedziale zwyczajowo 80% - 100% obrotów silnika. Powoduje to z kolei, że pod drążkiem gazu i kątów kolektywnych zakres sterowania łopatami mamy od maksymalnego ujemnego kąta do maksymalnego dodatniego kąta, zaś gaz ma najniższą wartość w punkcie zerowego kąta łopat, a maksymalną - w maksymalnych wartościach kątów łopat. Innymi słowami silnik pracuje na wysokich obrotach przez cały czas, a na siłę ciągu wirnika bardziej wpływa sterowanie kątami łopat niż gazem. To z kolei wymaga osobnego sposobu zmniejszenia obrotów silnika do zera - w sytuacjach podbramkowych, awaryjnych itp. Do tego służy wyróżniony tryb nazywany powszechnie Hold'em. Spis pojęć

Hold

Hold jest wyróżnionym trybem lotu. Charakteryzuje się odłączeniem napędu pozostawiając pełne sterowanie położeniem helikoptera. Odłączenie to realizuje się poprzez wyłączenie silnika - w modelach elektrycznych lub zmniejszeniem prędkości silnika wystarczającego do wyłączenia sprzęgła przekazującego napęd na wał główny - w modelach spalinowych.

Stosuje się go w dwóch przypadkach.

W sytuacjach awaryjnych, gdy jesteśmy pewni zderzenia z matką Ziemią, odłącza się napęd, by w wyniku uderzenia łopat o podłoże i zatrzymanie głównego koła zębatego nie doszło do starcia zębów tego koła o obracającą się zębatkę silnika.

Napęd wirnika odłącza się również w przypadku przeprowadzenia tak zwanej autorotacji, czyli wykorzystania podczas swobodnego opadania modelu strug powietrza opływających łopaty wirnika głównego do ich rozpędzenia, by tuż przed samym przyziemieniem wykorzystać ten pęd do spowolnienia opadania zakończonego łagodnym lądowaniem.
Spis pojęć