Применение:Вертолеты/самолеты

Тип:Цифровая, Мини, Высокоскоростная

Усилие на 4.8V: 3 кг/см

Усилие на 6V: 3.65 кг/см

Скорость на 4.8V: 0.11 секунд/60

Скорость на 6V: 0.09 секунд/60

Размеры: 33 мм x 27 мм x 15 мм

Вес:29 г

Тип подшипников:Шарикоподшипники

Материал редуктора: Металл

Гироскоп (более правильное название «стабилизатор курса») это один из важнейших электронных компонентов вертолета. Чем он лучше и качественней, тем легче вам будет управлять вертолетом. Все внимание можно будет сосредоточить на пилотировании, а не на удержании хвоста вертолета в нужном положении. Распространенная ошибка начинающих пилотов это экономия на гироскопе. Приобретается недорогой китайский гироскоп, а потом на форме появляется тема «помогите настроить, не держит хвост». Как уже упоминалось выше, гироскоп необходимо приобретать с режимом удержания хвостовой балки - коммерческие названия технологии AVCS, Heading Hold и т.д. Гироскопы без этого режима к покупке рассматривать не стоит.

Цену гироскопа прежде всего определяет используемый в нем датчик угловой скорости. Чем выше качество датчика, тем ниже его внутренние шумы, и тем он дороже. Например, цена хорошего датчика может доходить до 50$ и более. Во вторую очередь, цена определяется качеством используемых электронных компонентов, и качеством написания программного кода. Да , да, не удивляйтесь, модельный гироскоп — это сложное устройство имеющие в своем составе микропроцессор. Поэтому от покупки дешевого гироскопа лучше воздержаться. В качестве хвостовой серво можно использовать как серво формата мини, так и стандартную. Если используем серво стандартных размеров, то следует поинтересоваться, имеется ли возможность установки серво таких размеров на вашей модели. Автору известны случаи использования серво стандартных размеров на вертолетах 500-го класса.

Критерии выбора просты: Выбираем самую быструю и точную серво со скоростью перемещения от 0,08 сек/60гр. и быстрее, и усилием от 2кг/см и выше. Желательно, чтобы выбранная машинка позиционировалась производителем как серво для управления хвостом вертолета или специально для гироскопа: Gyro servo, Rudder servo, Tail servo.

Если вы решили использовать на хвосте серво стандартного размера, то смело можно покупать гироскоп в варианте combo, т.е с сервомашинкой стандартного размера. Если же нет, то покупаем только гироскоп, а хвостовую серво приобретаем отдельно. Также, в последнее время в продаже стали появляться гироскопы в варианте combo с машинками формата мини. В таблице ниже приведены сравнительные характеристики сервомашинок для управления хвостом вертолета, размера мини и стандарт.

Для сравнения приведу ориентировочные цены в разных вариантах combo от разных производителей.

Как правило, сервомашинки предназначенные для использования с гироскопом имеют рабочее напряжение питания 4,8В. Если на вертолете планируется использовать бортовое питание выше 4.8В, то необходимо позаботиться о понижении напряжения питания на хвостовую сервомашинку, используя «step down». «Step Down» — дослово шаг вниз, включается между сервомашинкой и гироскопом, и понижает питание примерно на 0,9В. Т.е если на вход «step down» подано 6В, то на выходе будет 5,1В, что вполне приемлемо для гироскопных серво. «Step down», как правило, представляет собой обычный мощный диод с прямым током 3Ампера и более, упакованный в термоусадку, и имеющий с одной стороны разъем для сервомашики, а с другой подключается разъем гироскопа. Если хорошо и крепко дружите с паяльником, то «step down» вполне можно изготовить самостоятельно.

Как правило, на моделях 500-го класса для питания приемника и другой бортовой электроники используют импульсный преобразователь напряжения силовой батареи 22,2В в напряжение питания бортовой электроники 4,8 — 6В.

7.2.2 Электропитание электроники на вертолете 500-го класса.

В связи с экономией веса, на моделях 500-го класса не рекомендуется питать бортовую электронику от отдельной батареи, а потребление электроники таково, что уже не позволяет использовать встроенный в контроллер линейный источник питания. Как правило, вся электроника питается от отдельного импульсного преобразователя напряжения — Switched BEC — Switched Battery Eliminator Circuit — дословный перевод: Импульсная цепь устранения батареи, если по русски и удобоваримо — импульсный преобразователь бортового питания. Другими словами это преобразователь напряжения силовой батареи - 22,2В в напряжение питания бортовой электроники. Обычно это 4.8-6 Вольт. Чем обусловлено применение именно импульсного преобразователя? Импульсные преобразователи напряжения по сравнению с линейными преобразователями обладают низкой массой, высокой мощностью и КПД. Для питания бортовой электроники на вертолете 500-го класса необходимо и достаточно импульсного преобразователя с рабочим током 6 Ампер и выше, и рабочим выходным напряжением 4,8 — 6В. Предпочтение следует отдавать питанию 6В. Так как если вы посмотрите на характеристики сервомашинок, то увидите, что скорость их работы выше, а усилие больше, именно при питании от 6В. Цена на импульсные BEC зависит:

от максимально допустимого входного напряжения;

от нагрузочной способности (максимального выходного тока);

от качества комплектующих;

от фирмы производителя;

от жадности производителя.

Цена таких устройств может колебаться от 15$ и до 70$ и выше, в зависимости от производителя, и нагрузочной способности самого устройства. При выборе Switched BEC следует ориентироваться на входное напряжение минимум 6S LiPo — 6 банок литий- полимерных аккумуляторов или по другому 22,2 Вольта. 6-ти баночный аккумулятор емкостью 2200мА/ч можно считать наиболее распространенным на моделях 500-го класса. В любом случае, если вы планируете летать на аккумуляторах с меньшим напряжением, то BEC рассчитанный на работу с 6-ю банками LiPo будет выполнять свои функции. Принцип простой: меньше можно, больше нельзя. К недостаткам Switched BEC следует отнести высокий уровень помех. Если вы планируете использовать аппаратуру на 2,4 ГГц, то скорее всего не столкнетесь с влиянием BEC на качество приема, но если вы выбрали аппаратуру «мегагерцового» диапазона, то следует выбирать наиболее качественный BEC с низким уровнем помех. Дальность приема сигнала в мегагерцовом диапазоне с некачественным BEC может существенно сократится из-за помех, которые он создает. Иногда производители идут нам на встречу, и маркируют BEC с низким уровнем помех. Мне встречались следующие маркировки: Low RF noise, Low noise.

Switched BEC обычно имеют следующие характеристики:

Output current (выходной ток), измеряется в Амперах. Выходной ток производители могут указывать в следующих вариациях:

Output current, peak — Пиковый выходной ток — ток который устройство обеспечивает кратковременно.

Output current, continuous — долговременный выходной ток — ток который устройство может обеспечить в течение длительного времени.

Output voltage — выходное напряжение, измеряется в Вольтах. Может быть фиксированным, например, 5.1 В. Может программироваться переключателями или с компьютера, в широких пределах, например от 4.8 и до 9 Вольт.

Input voltage — входное напряжение, может указываться в Вольтах, может указываться в количестве банок LiPo. Перевести напряжение в количестве банок LiPo в Вольты можно следующим образом: количество банок Lipo умножить на 3.7 (номинальное напряжение одной банки). Например, если указано, что Input voltage — 6S Lipo — считаем 6*3.7 = 22.2 В.

Size — размер, может указываться как в миллиметрах, так и в дюймах.

Weight — вес, обычно указывается в граммах.

Следует отметить, что в настоящий момент на рынке появились контроллеры управления двигателем со встроенным Switched BEC. Данные устройства позволяют не использовать какие либо внешние цепи питания. Но к сожалению, указанные контроллеры достаточно дороги. Более подробно на контроллерах со встроенным Switched BEC остановимся в главе по выбору контроллера на вертолет 500-го класса.

7.2.3 Двигатель для модели 500-го класса.

Поскольку модель вертолета 500-го класса примерно вдвое тяжелей чем модель 450-го класса, то и двигатель для поднятия модели в воздух необходим несколько мощнее — примерно в два раза. Для спокойных полетов в горизонте подойдет мотор мощностью от 700-800 Вт. Моторы примерно такой мощности поставляются в наборе некоторых вертолетов 500-го класса. Для динамичных полетов подойдет мотор мощностью 1000-1100 Вт, а для хорошего 3D желательно покупать мотор мощностью от 1300Вт и выше. В настоящее время в нашей стране очень популярны моторы Scorpion. Некоторые марки моторов этого производителя имеют мощность около 1500Вт. Всегда следует помнить, что чем выше мощность мотора, тем ниже будет полетное время модели. Если вы только начинаете летать, то для вас может быть актуальным более длительное полетное время, чем мощность мотора. Поверьте, разница между четырьмя минутами и семью очень существенна для начинающего пилота.

К основным параметрам электродвигателя для модели вертолета 500-го класса можно отнести:

Kv - количество оборотов на вольт. Параметр требуется при расчете силовой

установки.

Максимальный потребляемый ток - измеряется в Амперах. Косвенно характеризует

максимальную мощность мотора.

Максимальное напряжение, на которое рассчитан мотор - обычно 11,1-22,2В - или

от 3-х до 6-х банок Литий-полимерных аккумуляторов.

Эффективность мотора - параметр показывает насколько эффективно мотор

использует электрическую энергию. Указывается в процентах. Например,

эффективность мотора 83% - грубо это значит, что из подведенной к мотору

энергии, 83% процента будет преобразовано в механическую, а остальные 17%

уйдут на нагрев, трение и прочие потери. Чем выше значение этого параметра,

тем больше электрической энергии аккумулятора будет преобразовано в механическую.

Вес мотора - чем меньше, тем лучше. Главное, чтобы не в ущерб остальным

параметрам.

Размеры мотора - прежде всего, мотор должен подходить по размерам для

установки на вашем вертолете.

Диаметр вала - стандартом де факто в 500-м классе является диаметр вала 5мм. При покупке уточняйте есть ли подходящие для вас шестерни.

Зная параметры мотора, можно с легкостью подобрать к нему контроллер управления.

7.2.4 Контроллер управления двигателем для вертолета 500-го класса.

В связи с тем, что основные правила и принципы выбора контроллера были изложены в главе 6.1.3, здесь остановимся только на особенностях характерных именно для 500-го класса.

Во первых, для начальных полетов на вертолете 500-го класса подойдет контроллер с рабочим током 60 Ампер и выше, и рабочим напряжением не менее 22,2В. Именно на такой ток, и напряжение, как правило, поставляются контроллеры в наборе вертолетов 500-го класса. Если вы в недалеком будущем планируете начать активные полеты, то следует приобретать контроллер на ток 70-80А. Во первых — запас карман не тянет. Во вторых, приобретая более мощный контроллер, вы делаете задел на будущее. У многих пилотов контроллеры переживают не один вертолет.

Отдельно следует остановиться на контроллерах со встроенным импульсным BEC, который предназначен для питания бортовой электроники. Применяя такой контроллер мы можем немного сэкономить на весе нашей модели. Следует обращать внимание на ток, который может обеспечить встроенный в контроллер Switched BEC. Лучше если это будет 5-6 Ампер длительно, и не менее 7-8 Ампер кратковременно. Из контроллеров, которые побывали в моих руках, встроенный Switched BEC имел только Kontronik Jive. К сожалению цена на данные контроллеры совсем не гуманна, за те деньги которые за них просят можно купить модель 450-го класса. Убежден, что наверняка существуют и другие контроллеры с прекрасно работающей функцией говернер, и великолепным встроенным Switched BEC, но к сожалению, в руки мне они не попадались. Также, позволю себе сдублировать общие принципы из главы 6.1.3:

7.2.5 Какой аккумулятор установить на модель 500-го класса.

В настоящее время, какого либо стандарта де-факто в плане батарей в 500-м классе не просматривается. Некоторые производители продают наборы с батареями 4S Lipo, некоторые предлагают летать на 6S. Отдельные пилоты экстрималы уже летают на 10S. Однако, самыми распространенными батареями для вертолетов 500-го класса все-же можно считать батареи:

6 банок Литий-полимерных аккумуляторов (6S LiPo), и емкостью 2200 мА/ч;

6 банок Литий-полимерных аккумуляторов (6S LiPo), и емкостью 2500 мА/ч.

Батареи емкостью 2200мА/ч получили большое распространение по причине того, что многие пилоты пришли в 500-й класс после 450-го. Соединив две батареи 3S 2200мА/ч последовательно, можно получить 6S 2200мА/ч, что вполне подходит для полетов на 500-м классе. Не требуется иметь разные типоразмеры аккумуляторов под каждый вертолет. Во многом, популярность вертолетов 500-го класса обусловлена именно этим.

Если же это ваша первая модель, и покупать в ближайшее время вертолет 450-го класса вы не собираетесь, то можно приобрести не две батареи на три банки, а одну на 6, что возможно будет немного дешевле, и проще в подключении. Приобретать батареи можно, как емкостью 2200мА/ч, так и 2500мА/ч. Следует обратить внимание, что батареи емкостью 2500мА/ч имеют большие габаритные размеры, и вес. Перед покупкой поинтересуйтесь, подойдет ли батарея по размерам на вашу модель вертолета. Вес батареи с емкостью 2500 мА/ч в среднем на 50-60гр больше, чем у батареи 2200мА/ч. Почему данный факт нужно принимать во внимание? Принято считать, что центр тяжести вертолета, должен приходится как можно ближе к центру его основного ротора. Многие производители моделей вертолетов при проектировании, за базовый принимают вес именно средней батареи 2200мА/ч. Устанавливая более тяжелую батарею, центр тяжести может существенно сместится вперед, и летать на вертолете станет не комфортно. Борются с этой проблемой по разному. Можно навешивать дополнительные грузики в хвостовой части, можно путем перемещения батареи и другой электроники, добиться нужного расположения центра тяжести. В любом случае, попытайтесь уточнить все эти моменты, можно задать вопрос, например, на этом форуме.

Поскольку потребляемые мотором токи в 500-м классе выше примерно в два раза, чем в 450-м классе, к выбору батарей следует подходить как можно более тщательно. Больше внимания следует уделять токоотдаче батареи. Токоотдача, как и для всех модельных батарей указывается в виде рейтинга: «рейтинг» помноженный на емкость аккумулятора (С). Например, аккумулятор 2500 мАч имеет рейтинг 25С, получается, максимальная ток, который способен отдавать аккумулятор будет равен 2500 мАч * 25 = 62500мА или 62,5А. Если вы в ближайшее время не собираетесь летать 3D, ставить самый мощный мотор, то батареи с рейтингом 25С вполне вам подойдут. Если планируется установить самый мощный мотор, то лучше смотреть в сторону батарей с рейтингом 30С и выше.

Также следует помнить, что в параметре «токоотдача» участвует две составляющих — цифровой рейтинг, и емкость аккумулятора. Вот так будет выглядеть токоотдача батарей разной емкости и рейтинга:

Правило простое, если выбираете батареи меньшей емкости, то желательно смотреть в сторону батарей с токоотдачей 30С. При большей емкости, может быть достаточно 25С. Как видно из таблицы, батареи с емкостью 2200мА/ч, 30С и батареи с емкостью 2500мА/ч, 25С примерно одинаковы по токоотдаче. Батарея с рейтингом 35С приведена в таблице для примера.

Примерный вес батареи 2500мА/ч, 25С может составлять около 370-380гр.

Примерный вес батареи 2500мА/ч, 30С может составлять около 400-420гр.

Позволю себе продублировать общепринятые правила использования LiPo батарей:

* так как LiPo аккумуляторы достаточно привередливы и не хотят жить дружной семьей — т.е в аккумуляторе каждая банка заряжается как ей вздумается, то необходимо сделать одинаковым напряжение у всех банок (выровнять), для чего и служит балансирное устройство или балансир — LiPo balancer.

Следует помнить, что нарушая условия эксплуатации, рекомендованные производителем, мы существенно сокращаем срок жизни нашего аккумулятора.

Общее правило выбора силового аккумулятора для электро вертолетов таково: максимальный ток, который способен отдавать аккумулятор должен быть больше на 10-15%, чем максимальный ток, который потребляет двигатель вертолета. Например:

3D модель, ток потребления двигателя 70А, какой максимальный ток требуется от аккумулятора?

Емкость 2200мАч, рейтинг 25С — 55А — не укладываемся, запаса нет, максимальный ток батареи меньше чем ток потребляемый мотором.

Емкость 2200мАч, рейтинг 30С — 66А — не укладываемся, запаса нет, максимальный ток батареи меньше чем ток потребляемый мотором.

Емкость 2200мАч, рейтинг 35С — 77А — укладываемся.

Емкость 2500мАч, рейтинг 25С — 62,5А - не укладываемся, запаса нет, максимальный ток батареи меньше чем ток потребляемый мотором.

Емкость 2500мАч, рейтинг 30С — 75А - укладываемся, но на пределе для аккумулятора.

7.2.6 Какие лопасти выбрать для модели 500-го класса.

Для установки на вертолет 500-го класса подойдут лопасти длинной от 410мм до 430мм. Как правило, производители моделей указывают в спецификации, какую максимальную длину лопастей можно установить на вертолет. Для начала подойдут лопасти длиной 420-430мм. Они сделают вертолет немного стабильней. Для моделей 500-го класса существуют лопасти как из дерева, так и стеклопластика и карбона. Карбоновые лопасти обычно имеют самые высокие допуски по оборотам. Обороты основного ротора для 500-го класса могут быть от 2300 до 2800 об/мин. Отдельные 3D пилоты, для получения большей резкости и маневренности вертолета раскручивают ротор до 3000 оборотов и выше. Всегда следует помнить, что при использовании лопастей на оборотах выше допустимого, велика вероятность разрушения лопасти в полете, и получение травмы. Производитель несет ответственность за последствия, только если вы не превышаете заявленных характеристик указанных на упаковке. Даже если на упаковке ничего не написано, то не следует превышать обороты рекомендуемые для 500-го класса.

В настоящее время в модельном ряду многих производителей лопастей присутствуют лопасти для вертолетов 500-го класса. Множество моделей лопастей, с разными характеристиками!? Что выбрать? Как понять что нужно? Вопросов много.

Попробую ответить на часть из них, и одновременно привести характеристики лопастей, которые могут вам потребоваться:

Длина лопасти — обычно указывается в миллиметрах. Наиболее распространенные длины лопастей для 500-го класса: 410, 425, 430. Чем больше длина лопасти, тем более стабильным будет поведение вертолета. Для начала, можно приобрести лопасти длинной 425 или 430 мм.

Толщина лопасти в месте крепления — обычно указывается в миллиметрах. Ходовые размеры: 9, 10 мм. Встречается и 6мм. При покупке лопастей, уточняйте подойдут ли вам лопасти по толщине в месте крепления.

Диаметр крепежного болта — обычно указывается в миллиметрах. Ходовой диаметр 3мм. На некоторых вертолетах бывает болт 4мм.

Хорда лопасти — грубо говоря ширина лопасти. Чем больше ширина лопасти, тем выше тяга основного ротора, но также выше и нагрузка на мотор, и соответственно потребляемый им ток. Обычно производители выбирают компромисс. Хорда для 500-го класса обычно составляет от 41 до 45 мм.

Вес лопасти - указывается в граммах, следует обращать внимание, как указан вес. Некоторые производители указывают вес одной лопасти, некоторые указывают вес пары. Кто-то не указывает вес вообще. Чем тяжелее лопасти, тем более стабилен будет вертолет, но нагрузка на мотор будет выше.

Материал из которого изготовлена лопасть. Лопасти обычно изготавливают из следующих материалов: стеклопластик, карбон, дерево. Деревянные лопасти не получили широкого распространения в 500-м классе.

Максимальные обороты на которые рассчитаны лопасти. Минимальные разрешенные обороты (2200-2400) имеют деревянные лопасти. Стеклопластиковые и карбоновые можно раскрутить до 2800, а иногда, на свой страх и риск, даже выше.

Производитель. Как обычно на рынке присутствуют и именитые производители, и левши из поднебесной. Лучше отдавать предпочтение проверенным брендам. Хотя за это придется немного переплатить.

Для начинающих пилотов вполне подойдут стеклопластиковые лопасти. Данная рекомендация обусловлена тем, что стеклопластиковые лопасти можно считать компромиссным вариантом по соотношению цена / качество между деревянными и карбоновыми лопастями. Учитывая, что деревянные лопасти на 500-й класс не так уж и распространены, то выбора особого и нет. Либо стеклопластик, либо карбон. :)

Ниже таблица с краткими характеристиками производителей лопастей, и ориентировочные цены:

Поскольку хвостовые лопасти, обычно поставляются в наборе вертолета, и как показала практика, устраивают многих пилотов, то заострять внимание на особенностях хвостовых лопастей мы не будем.

7.2.7 Моя модель 500-го класса.

В данном разделе планируется описать 2-3 конфигурации реально летающих вертолетов 500-го класса в виде небольшого эссе. Если хотите, чтобы ваше эссе оказалось в данном пособии (авторство будет сохранено), можете его написать. Пример можно посмотреть здесь:

http://forum.rcdesign.ru/f58/thread88481-3.html#post1295682