Linea di controllo - Control line

Image
Una linea di controllo acrobatico a tutta fusoliera Strega in volo

La linea di controllo (chiamata anche U-Control ) è un modo semplice e leggero per controllare un aeromodello volante . L' aereo è collegato all'operatore da una coppia di cavi, fissati ad una maniglia, che azionano l' elevatore del modello. Ciò consente di controllare il modello nell'asse del passo . È costretto a volare sulla superficie di un emisfero dalle linee di controllo.

Le linee di controllo sono solitamente o cavi in ​​acciaio inossidabile intrecciati o fili metallici pieni di qualsiasi dimensione compresa tra 0,008 pollici (0,20 mm) e 0,021 pollici (0,53 mm). È possibile utilizzare filo per cucire o lenza intrecciata al posto dei fili, ma la resistenza dell'aria è maggiore. A volte viene utilizzata una terza riga per controllare l'acceleratore del motore e possono essere aggiunte più righe per controllare altre funzioni. I segnali elettrici inviati sui cavi vengono talvolta utilizzati nei modelli in scala per controllare funzioni come il carrello retrattile e le alette.

Esiste anche un sistema di controllo che utilizza un unico filo solido, questo si chiama Monoline. Quando il pilota torce il filo attorno al suo asse, una spirale all'interno dell'aereo gira per spostare l'ascensore. Sebbene possa essere utilizzato con un certo successo su qualsiasi tipo di modello, è il migliore per i modelli di velocità in cui la ridotta resistenza aerodinamica della linea singola è un vantaggio significativo. Il controllo fornito non è preciso come il sistema di controllo a due linee.

Quasi tutti i modelli della linea di controllo sono alimentati con motori di aeromodelli convenzionali di vario tipo. E' possibile pilotare modelli con lenze di comando che non utilizzano la propulsione di bordo, in una modalità detta "a frusta", dove il pilota "guida" il modello, le cui lenze sono attaccate ad una canna da pesca o similare, fornendo il energia necessaria per mantenere l'aereo in alto, in un modo simile al volo degli aquiloni.

Storia

Le prime versioni limitavano semplicemente il modello a volare in cerchio ma non offrivano alcun controllo. Questo è noto come volo intorno al palo . Le origini del volo in linea di controllo sono oscure, ma la prima persona ad utilizzare un sistema riconoscibile che controllava le superfici di controllo sul modello, è generalmente considerata Oba St. Clair, nel giugno 1936, vicino a Gresham, nell'Oregon. Il sistema di St. Clair utilizzava un apparato piuttosto grande simile a un'antenna televisiva, su cui erano attaccate molte linee. Questo sistema è molto diverso da quelli attualmente in uso sui moderni modelli di linea di controllo. È interessante notare che St. Clair produsse un solo modello per utilizzare questo sistema, che chiamò "The Full House", la Miss Shirley; e ad oggi, non ci sono prove che dimostrino che qualcun altro abbia mai costruito un aereo per utilizzare il sistema Full House.

Il nome più associato alle invenzioni e alla promozione della linea di controllo e l'inventore del sistema precedentemente brevettato noto come "U-Control" (che era un marchio ed è il sistema in uso praticamente su ogni modello di linea di controllo a due linee oggi ) era Nevilles E. "Jim" Walker. La sua azienda "American Junior" era di gran lunga il più grande produttore di modelli, e deteneva numerosi brevetti sul sistema a due linee fino a quando non fu ribaltato durante una causa per violazione di brevetto, da Walker, contro Leroy M Cox , basata su " prima arte " di St. Clair nel processo del 1955. Uno dei premi più ambiti nella competizione di acrobazie in linea di controllo sancita dall'AMA , assegnato al vincitore di un flyoff tra i campioni delle classi US Junior, Senior e Open, è stato originariamente fornito da e prende il nome da Walker. Questo è uno dei più antichi trofei perpetui di modellismo ancora assegnato.

La cellula

I modelli della linea di controllo sono costruiti con gli stessi materiali di base e metodi di costruzione dei modelli R/C e di volo libero . La costruzione del modello della linea di controllo varia con la categoria del modello. I modelli acrobatici e da combattimento sono relativamente leggeri rispetto ai modelli R/C poiché richiedono un'elevata manovrabilità nello spazio limitato offerto dall'emisfero della linea di controllo. In genere sono costruiti con materiali tradizionali come legno di balsa, compensato, carta, plastica, abete e polistirene espanso, ma in applicazioni ad alto carico vengono occasionalmente utilizzati compositi moderni e grafite/epossidica. I modelli da combattimento devono anche essere relativamente facili e veloci da costruire, poiché le collisioni e gli incidenti a mezz'aria sono comuni.

La costruzione del modello acrobatico è in genere piuttosto complessa e può richiedere molte centinaia di ore. I modelli Speed ​​devono essere molto robusti per resistere alle forze di tensione della linea e per consentire un supporto motore molto rigido per le massime prestazioni del motore. I modelli Speed ​​sono generalmente costruiti attorno a una "padella" in alluminio o magnesio che forma circa la metà della fusoliera. Poca o nessuna manovrabilità richiesta, poiché una volta in velocità l'altitudine del modello viene mantenuta dall'accelerazione centripeta . I modelli da corsa devono essere sia relativamente leggeri per una buona accelerazione dall'inizio, o dopo un pit stop, sia per ridurre il passo del profilo alare necessario per mantenere la portanza. Gli aerei da corsa sono anche abbastanza resistenti per resistere all'uomo della fossa che cattura il modello dopo l'atterraggio.

Per controllare l'aereo, le linee devono rimanere in tensione. L'accelerazione centripeta è generalmente sufficiente per mantenere la tensione della linea se l'aereo è correttamente "tagliato" (regolato), ma a volte vengono aggiunte funzionalità aggiuntive come l'offset del timone e l'offset del motore per fornire una tensione extra. È interessante notare che quando un modello di linea di controllo esegue un ciclo, non vola più sul bordo di un emisfero, ma attraversa il bordo di un cono, un percorso planare, e il movimento del modello non produce accelerazione centripeta . Nella condizione di volare in loop, altri fattori devono quindi fornire la tensione di linea, come l'offset del motore o il rastrello di uscita. Il peso nella punta dell'ala esterna viene solitamente utilizzato per bilanciare il peso delle linee. I migliori modelli di acrobazie aeree in genere hanno un gran numero di funzioni regolabili come scatole di peso della punta, offset del timone regolabile, spazzata della linea regolabile e controlli dell'elevatore e dei flap regolabili. Alcuni modelli acrobatici utilizzano un sistema di timone variabile (comunemente chiamato timone Rabe dal suo inventore, Al Rabe) per variare l'offset del timone durante il volo. La regolazione delle varie funzioni regolabili su un moderno modello acrobatico può diventare piuttosto complessa. Molti modelli dispongono anche di un'ala interna più lunga; i modelli acrobatici utilizzano questo per bilanciare la portanza da un lato all'altro, compensando la differenza di velocità dall'ala interna all'ala esterna, mentre alcuni modelli di velocità utilizzano solo un'ala interna, che elimina completamente la resistenza dell'ala esterna (questi modelli sono colloquialmente denominato "Sidewinders"). In generale, i 2/3 della resistenza aerodinamica dell'intero sistema del modello della linea di controllo (aereo, lead-out, linee/connettori, maniglia) sono creati dalle linee/connettori.

In generale ci sono due tipi di costruzione della fusoliera che vengono utilizzati nella linea di controllo: "profilo" (piatta) e "costruita". Questi sono costruiti con diversi tipi di ali a seconda dell'uso specifico del velivolo. I modelli di profilo, in cui la fusoliera è ritagliata da un unico foglio di legno relativamente sottile con il "profilo" dell'aereo, sono semplici da costruire e riparare e sono molto comuni sui modelli da addestramento. A volte la vibrazione del motore provoca un cattivo funzionamento del motore sui modelli di profilo. Le fusoliere costruite sono molto più difficili da costruire, ma generalmente hanno un aspetto migliore e offrono prestazioni del motore superiori.

Controlli

L'aereo è tipicamente controllato da una serie di linee di 20-70 piedi solitamente di acciaio inossidabile a più fili, fili singoli di filo di pianoforte o GSUMP ( polietilene ad altissimo peso molecolare Gel Spun , prodotto da DuPont ). Per il volo sportivo, vengono comunemente utilizzate linee non metalliche di kevlar, dacron o altri materiali in fibra a bassa elasticità. Questo tipo di controllo era originariamente registrato come "U-Control" ed è di gran lunga il metodo di controllo più comune.

I comandi di un sistema convenzionale a 2 linee/"U-Control" sono costituiti da cavi in ​​uscita, una leva a squadra , aste di spinta e squadrette di controllo. Questi sono collegati in modo che il movimento differenziale delle linee ruoti la leva a squadra, facendo muovere un'asta di spinta in avanti o indietro. L'asta di spinta è collegata alla superficie di controllo con una squadretta di controllo che muove l'elevatore (e le alette, se utilizzate) su e giù. Il pilota tiene una maniglia a cui sono attaccate le linee. L'inclinazione della maniglia con il movimento delle dita, del polso e/o del gomito provoca il movimento differenziale nelle linee. Per convenzione, inclinando la mano in modo che la parte superiore sia più vicina al pilota rispetto alla parte inferiore si ottiene un elevatore "su", proprio come tirare indietro una levetta di controllo di un aereo in scala reale. Sempre per convenzione, la maggior parte degli aeroplani vola nominalmente in senso antiorario visto dall'alto, con i cavi di uscita che escono dall'ala sinistra. Questo non è universale e alcuni piloti volano nella direzione opposta. Volare in senso orario ha un leggero vantaggio in alcune situazioni perché la maggior parte dei motori funziona in modo che la coppia faccia allontanare l'aereo dal pilota, aumentando la tensione della linea nel volo livellato.

I controlli possono essere espansi aggiungendo una terza linea che controlla l'acceleratore. Il sistema più comune per il controllo dell'acceleratore è quello ideato da J. Robert Smurthwait, di Baker Oregon, ed è ampiamente disponibile. L'acceleratore è di solito un carburatore convenzionale utilizzato sui modelli di radiocomando che accoppiano timone e/o alettoni limitati, e la posizione di leadout variabile si trova spesso sui piani portanti così come sull'elevatore e sui flap/il controllo Monoline funziona ruotando la linea singola. Il pilota tiene una maniglia con un pezzo di metallo piatto attorcigliato su cuscinetti in una mano e una "bobina" nell'altra. Avvicinando o allontanando la bobina dal manico si attorciglia il filo. All'interno dell'aereo, la linea rotante fa ruotare una spirale con un seguace. Il seguace si avvicina e si allontana dal perno del rotolo e ha un'asta di spinta attaccata. Quindi, mentre la pergamena ruota, l'asta di spinta si sposta avanti e indietro. Il resto del sistema è come il sistema a due linee. Il controllo di un sistema monolinea è molto meno preciso di un sistema a due linee perché la linea stessa tende a torcersi prima di muovere lo scroll, portando a una risposta di controllo alquanto vaga con un notevole ritardo. Ha tuttavia il vantaggio di non richiedere la stessa tensione della linea per spostare i controlli e la linea singola ha meno resistenza rispetto alle due linee leggermente più piccole utilizzate nel controllo a due linee convenzionale.

Altri metodi di controllo furono escogitati in anticipo per evitare di dover pagare royalties sul brevetto "U-Control", compresi sistemi con le linee collegate direttamente all'elevatore con pulegge per cambiare il passo, metodi che collegavano le linee direttamente all'asta di spinta tramite vite occhi, ma la maggior parte ha funzionato molto male rispetto al controllo convenzionale a 2 linee.

Potenza

Gli aeroplani della linea di controllo di solito hanno una centrale elettrica da 0,049 pollici cubi (0,80 cm 3 ) a 0,60 pollici cubi (9,8 cm 3 ), sebbene i motori possano essere grandi fino a 0,90 o possano avere energia elettrica. I motori a incandescenza a due tempi sono i più comuni, ma è stata utilizzata quasi ogni forma di motore modello, compresi i motori a getto d'impulso e i turboreattori . I modelli a linea di controllo tendono ad avere rapporti potenza-peso molto elevati rispetto ai modelli R/C o ai velivoli a grandezza naturale. Le dimensioni dei motori e dei modelli sono significativamente limitate dalla lunghezza massima della linea di 70 piedi (21 m) utilizzata per la competizione, sebbene in rare occasioni siano state utilizzate linee molto lunghe (fino a 150 piedi).

Le categorie da competizione che necessitano di elevata potenza e velocità possono girare a velocità di rotazione molto elevate per un motore alternativo. Un motore da 0,15 in 3 (2,5 cm 3 ) utilizzato nell'evento FAI Speed ​​può produrre fino a 3 CV (2,2 kW) a velocità di rotazione nell'intervallo di 45000 giri/min - più velocemente di alcuni turboreattori a grandezza naturale. La potenza specifica è di circa 1200 CV/litro, che è di gran lunga superiore ai motori delle moto da corsa o ai motori delle auto da corsa di Formula 1. Molte scoperte nel design del motore a due tempi (sia modello che moto) possono essere ricondotte ai modelli con velocità C/L, poiché le dimensioni ridotte facilitano la sperimentazione di nuovi progetti a basso costo.

I modelli della linea di controllo tendono a gestire una miscela variabile di carburante, tuttavia è comune il 10% di nitrometano , il 20% di olio di ricino e il 70% di metanolo . L'olio di ricino viene talvolta sostituito da materiali sintetici, tuttavia, poiché gli aerei di linea di controllo funzionano tipicamente a velocità elevate per l'intero volo, l'olio di ricino fornisce generalmente una migliore lubrificazione e raffreddamento ed è quindi considerato più sicuro per il motore. È tuttavia alquanto viscoso e la resistenza dell'olio risultante può sottrarre un po' di potenza rispetto all'olio sintetico e può anche portare alla "verniciatura" del cilindro. Alcuni motori di vecchia tecnologia comunemente usati per la linea di controllo possono essere danneggiati molto rapidamente con i tipici combustibili R/C a causa del basso contenuto di olio.

I modelli a getto di impulsi utilizzano benzina, una varietà di liquidi infiammabili come acetone, metil-etil-chetone e altri fluidi simili. I modelli a getto d'impulso vengono avviati applicando un dispositivo a scintilla continua (ad es. una "bobina cicalino" utilizzata su un trattore Fordson) a una candela sul lato della camera di combustione, quindi utilizzando una pompa da bicicletta o aria pressurizzata per soffiare aria attraverso l'iniettore del carburante e nel motore. Quando una miscela infiammabile è presente nel motore, esploderà, inviando un'onda d'urto lungo il tubo di scappamento e creando un'aspirazione all'estremità di aspirazione del motore, aspirando più carburante/aria e creando un'altra esplosione. Una volta avviato, il motore si surriscalda molto rapidamente e non necessita più della scintilla. La scatola delle scintille e la sorgente d'aria vengono scollegate e quindi il modello viene lanciato il più rapidamente possibile per evitare che il calore generato dal motore possa causare l'incendio dell'aereo. Il motore è estremamente rumoroso durante il funzionamento e non può essere attutito e può essere ascoltato per miglia nelle giuste condizioni.

Le eliche utilizzate per i modelli della linea di controllo sono comunemente realizzate in legno (di solito acero), plastica rinforzata con fibra di vetro (GRP) o grafite/kevlar/fibra di vetro e resina epossidica. Il passo e il diametro dell'elica vengono scelti in base alle dimensioni del motore, al tipo di prestazioni desiderate e al costo. Un tipico motore con tubi di dimensioni .61 utilizza un'elica a 3 pale di circa 12-13" di diametro e circa 4" di passo, ed è solitamente realizzato in grafite/epossidico. Un modello sportivo di dimensioni .20 potrebbe utilizzare un'elica economica da 8 pollici di diametro e passo di 4 pollici in plastica rinforzata con fibra di vetro. Le eliche acrobatiche in grafite sono solitamente realizzate in piccole serie o anche a mano e possono costare fino a $ 50. Le piccole eliche sportive in vetroresina sono realizzate mediante stampaggio a iniezione e possono costare fino a $ 2.

Il carburante per il motore è solitamente contenuto in un serbatoio di metallo o plastica, sagomato in modo tale che il carburante venga prelevato dal bordo esterno del serbatoio, poiché il carburante tende a essere gettato di lato dalla forza centrifuga mentre l'aereo viaggia in cerchio . Un "serbatoio clunk" come quello utilizzato in R/C è soddisfacente, ma sono spesso utilizzati serbatoi dedicati con sezioni trasversali a forma di cuneo e tendono ad avere caratteristiche migliori man mano che il carburante si esaurisce. Un serbatoio con uno sfiato sul bordo interno, o più prese d'aria, viene solitamente chiamato serbatoio di "aspirazione". La pressione di erogazione del carburante con un serbatoio di aspirazione cambia man mano che il carburante si esaurisce, facendo sì che il rapporto di miscelazione del motore diventi più magro man mano che il volo procede. I serbatoi sfiatati per consentire all'aria di entrare solo dal bordo esterno (serbatoi "uniflow") forniscono una pressione del carburante costante per tutta la durata del volo e un rapporto di miscelazione costante.

Il combattimento e alcuni modelli di velocità utilizzano tubi di gomma (serbatoio "vescica"), ciucci per bambini o vesciche di inchiostro per penne stilografiche , gonfiate con carburante da una grande siringa, per mantenere il carburante a una pressione abbastanza alta. Il tubo del carburante viene schiacciato per evitare perdite di carburante fino all'avviamento del motore. L'elevata pressione di erogazione del carburante consente l'utilizzo di una maggiore aspirazione sul motore, consentendo un flusso d'aria maggiore di quanto sarebbe altrimenti possibile, e quindi più potenza. Questo tipo di erogazione del carburante è di gran lunga il più costante fino all'esaurimento del carburante.

La carburazione sulla maggior parte dei motori della linea di controllo è un semplice orifizio a dimensione fissa (venturi) con solo una regolazione del rapporto di miscela. Il motore può funzionare su una gamma molto ampia di miscele e la regolazione della valvola a spillo può essere utilizzata per regolare la velocità del motore in un intervallo ridotto. Una volta rilasciato, il motore funziona a una velocità più o meno costante fino all'esaurimento del carburante o, se in dotazione, viene attivato l'arresto del carburante. Alterando le dimensioni del venturi utilizzato può essere utilizzato per regolare la potenza lorda. I motori a incandescenza a due tempi possono essere fatti funzionare in una modalità a 4 tempi in cui il motore si accende in modo errato a ogni altro colpo e cambia la modalità di accensione in base al carico dell'elica. Un enorme grado di controllo su come il motore funziona in volo è possibile alterando il contenuto di carburante, le dimensioni dell'elica, il passo e la distribuzione del passo, le dimensioni del venturi, il rapporto di compressione del motore e la lunghezza dello scarico sintonizzato, se utilizzato.

Carrello di atterraggio

Il carrello di atterraggio/sottocarro sui velivoli della linea di controllo può variare da semplici cavi e ruote per pianoforte a modelli da competizione con ammortizzatori a molla e pantaloni per ruote . Il carrello di atterraggio retrattile è comune sui modelli in scala ed è occasionalmente utilizzato nelle acrobazie. La maggior parte dei modelli di velocità e combattimento omettono il carrello di atterraggio nell'interesse della resistenza e della riduzione del peso e vengono lanciati dalla mano o da un "dolly".

I modelli di portaerei della marina hanno un gancio rinforzato per aiutarli a catturare un cavo di arresto su un ponte di portaerei simulato.

Concorsi

Le gare per gli aerei di linea di controllo si svolgono in varie classi. Questi includono velocità, acrobazie aeree di precisione ( acrobazie AKA), corse a squadre, combattimento, portaerei e scala.

Per la competizione le linee vengono testate prima del volo con un "pull test" che varia con il peso e la categoria del modello per verificare che le linee e il sistema di controllo (principalmente la leva a campana e il suo attacco al resto del modello) resistano alla tensione della linea durante volo.

Velocità

Image
Un tipico modello di velocità FAI da 0,15 pollici cubi (2,5 cm 3 ) - con linee di controllo memorizzate su bobina tra i voli. L'ala interna molto lunga funge da carenatura per le linee di controllo, riducendo notevolmente la resistenza aerodinamica

La velocità è suddiviso in diverse motore classi di capacità e una classe Jet (utilizzando motori a reazione impulso). Come suggerisce il nome, l'idea è di far andare il modello il più velocemente possibile. Il modello è cronometrato su un numero di giri e il pilota deve tenere la maniglia che controlla il suo modello in un giogo in cima a un palo al centro del cerchio. Questo per impedire al pilota di aiutare il modello ad andare più veloce aumentando la tensione della linea e guidando il modello (noto come frustate). I sistemi di controllo monoline sono comuni negli Stati Uniti, ma le classi internazionali richiedono l'uso del controllo a due linee. Le velocità dei modelli più veloci - Classe D 0,60 pollici cubi (9,8 cm 3 ) e Jet - hanno superato in passato i 220 mph (350 km/h). Le attuali norme statunitensi limitano le velocità a <200 mph (320 km/h) richiedendo l'uso di linee più grandi se si superano i 200 mph (320 km/h). I modelli di velocità vengono solitamente lanciati da un "dolly" - un carrello che consente un lungo rollio a terra per il decollo, ma cade in aria per ridurre la resistenza. L'aereo atterra su un pattino o una padella.

Acrobazie aeree di precisione

L'acrobazia di precisione consiste nel pilotare una sequenza fissa di manovre che vengono giudicate da una giuria per accuratezza e precisione. L'evento è stato originariamente soprannominato "acrobazia" e gli attuali partecipanti lo chiamano in questo modo in modo informale. Vengono presi in considerazione fattori quali l'altezza della parte inferiore della manovra, le forme, il raggio dell'angolo e altri fattori. I giudici delle grandi competizioni vengono in genere formati per diversi giorni su come valutare le manovre e applicare un punteggio. Giudicare bene è generalmente considerato difficile almeno quanto volare in competizione.

I modelli acrobatici tendono ad essere tra i modelli di linea di controllo più grandi, le ali di solito si estendono da circa 45-60 pollici (1,1-1,5 m). I migliori modelli da competizione sono stati tradizionalmente alimentati da un motore a due tempi nella gamma da 0,35 pollici cubi (5,7 cm 3 ) a 0,60 pollici cubi (9,8 cm 3 ), con motori a quattro tempi e alimentazione elettrica che stanno diventando popolari anche come fonti di alimentazione. Gli aeroplani, pur possedendo elevati rapporti spinta-peso per gli standard a grandezza naturale (di solito almeno 1:1), sono destinati a volare abbastanza lentamente per migliorare il controllo del pilota, in genere intorno a 55-60 mph (89-97 km/h ), con un singolo giro del cerchio che impiega circa 5,5 secondi.

I motori sono comunemente impostati per aumentare la loro potenza sotto carico. Ciò consente basse velocità ma un'ottima stabilità di velocità, quindi le prestazioni in salita sono eccellenti. Lo schema originale utilizzato era quello di sfruttare la tendenza di un motore a incandescenza nominalmente a due tempi a passare dal funzionamento a quattro tempi quando impostato con miscele estremamente ricche, al funzionamento a due tempi quando il carico aumenta. Questo è chiamato "pausa 4-2". Più recentemente, sono stati utilizzati scarichi sintonizzati per fornire la regolazione della velocità in volo. In combinazione con eliche di passo relativamente basso, questo ha permesso un controllo molto maggiore sulla velocità del motore e sulla risposta della potenza alle manovre. Il sistema elettrico contiene un sistema di controllo del feedback che regola il numero di giri del motore a un valore costante indipendentemente dal carico.

Gli aerei più competitivi sono dotati di flap sulle ali, che funzionano in combinazione con l'elevatore per aumentare la manovrabilità del beccheggio. Quando viene applicato l'elevatore, le alette sulle ali scendono e viceversa. Ciò si traduce nell'inclinazione dell'ala, che è altrimenti di sezione simmetrica, nella direzione necessaria per migliorare la manovrabilità. Gli aerei senza flap possono essere pilotati con successo e sono in genere più semplici, ma i modelli con flap in genere volano più agevolmente e possono essere più pesanti. Alcuni dei modelli acrobatici più semplici sono eccellenti trainer per la linea di controllo, poiché la risposta di controllo prevedibile, la bassa velocità e la forte tensione della linea li rendono facili da volare con successo.

Image
Vincitore del Concours d'Elegance 2008 - "Zealot" di Phil Granderson. Il modello ha ricevuto un punteggio perfetto nel giudicare l'aspetto.

I modelli acrobatici sono spesso splendidamente dipinti. Le regole delle acrobazie includono l'aspetto del modello nella partitura e creare i modelli più perfettamente rifiniti e attraenti è una competizione in sé e per sé. Un premio "Concours d'Elegance" viene votato dai piloti dell'Academy of Model Aeronautics ' US Nationals a Muncie, nell'Indiana, per l'aereo più bello, ed è molto apprezzato.

L'acrobazia è volata in molti paesi, con i Campionati del Mondo che si svolgono ad anni alterni. Questi sono aperti a qualsiasi pilota che fa la sua rispettiva squadra nazionale. La competizione ai massimi livelli (campionati nazionali o mondiali) può richiedere molti anni o decenni di pratica per padroneggiare le complessità della progettazione, costruzione, finitura, regolazione e controllo della potenza degli aeroplani, oltre alle elevate capacità di pilotaggio. Molti dei migliori piloti competitivi hanno allenatori.

Molte competizioni separano i piloti in 4 diversi livelli di abilità (principiante, intermedio, avanzato ed esperto) consentendo ai piloti di competere contro altri piloti con livelli di abilità simili.

Acrobazia dei "vecchi tempi"

Proprio come il movimento di design vintage "old timer" nell'aeromodellismo del volo libero , diverse classi specializzate di Stunt includono "Old Time Stunt" in cui vengono eseguite manovre più semplici con un modello progettato prima di una data specifica (Pre 1953 per le regole degli Stati Uniti) e " Acrobazia classica che utilizza l'attuale "schema" acrobatico di manovre e aeroplani progettati prima del 1970.

Da corsa

Image
Il modello FAI Team Race sta per essere catturato da un pit man durante le prove di pit stop ai Campionati del Mondo 2004 a Muncie, IN. Il serbatoio del carburante pressurizzato con manometro è visibile sul braccio sinistro del pitman.

Le corse sono un evento per team di due persone: il pilota e l'equipaggio ai box. Ci sono varie classi di corse di vari livelli di difficoltà: F2C (la classe volata a livello internazionale e ai Campionati del Mondo), Goodyear (modelli in semiscala di piloti a grandezza naturale dell'era Goodyear), classi Vintage e così via.

L'idea di base di tutti gli eventi è che un numero di modelli (fino a tre) voli insieme, con l'obiettivo di completare un determinato numero di giri prima degli altri. Il modello è inoltre tenuto a effettuare più pit stop durante la gara, dove viene rifornito di carburante, riavviato il motore e rilanciato il modello. Questo è il compito della squadra ai box. Ci sono regole che descrivono come i piloti devono camminare l'uno intorno all'altro e come passare (più difficile di quanto si possa pensare, poiché ogni modello è alla fine di un paio di linee di controllo e viaggia a una velocità di 140 mph). I pit stop richiedono il rifornimento e il riavvio del modello, il che può essere un problema con i motori da corsa molto caldi. I migliori pit stop della FAI Team Race impiegano circa 2-3 secondi affinché il pilota spenga il motore e atterri, consentendo al pit-man di riprendere il modello che solo pochi istanti fa volava a 140 mph (230 km/h), riempire il serbatoio con 7 cc di carburante del modello da un serbatoio pressurizzato, regolare la miscela e la compressione del motore se necessario, riavviare e riavviare il modello.

Combattere

Image
Danimarca contro Australia alla Coppa del mondo di combattimento danese 2008
Image
I meccanici lanciano un modello di combattimento F2D

Il combattimento è un evento in cui due piloti si "battono" per i tagli sullo streamer dell'avversario. I modelli sono ali volanti veloci e altamente manovrabili, che si rincorrono nel cielo a velocità superiori a 100 mph (160 km/h). Nonostante il bando deliberato a mezz'aria, il tasso di carneficina è alto e i piloti di solito portano 10 o più modelli a una competizione. Il combattimento è un evento altamente tattico, che richiede un grande lavoro di squadra tra un pilota e i suoi due meccanici.

Il combattimento F2D - la classe internazionale per il combattimento - è più popolare in Russia e in Europa, dove alcuni paesi hanno squadre professionistiche o semi-professionali. La Russia e i paesi dell'ex Unione Sovietica sono attualmente i principali produttori di attrezzature di livello mondiale per questo sport, compresi i motori. La loro combinazione dell'ingegneria e del design più recenti, con la metallurgia e l'esperienza esotiche, si traduce in motori da combattimento che girano in modo affidabile a 32.000 giri / min e possono essere riavviati facilmente in caso di incidente. Richiedendo riflessi fulminei, il combattimento è stato spesso utilizzato come campo di addestramento e/o hobby per molti piloti commerciali e militari.

Portaerei della marina

La portaerei della marina è un evento in cui vengono volati modelli in semi-scala di veri aerei navali . L'evento replica i requisiti dei velivoli portaerei in scala reale , che richiedono alta velocità per le prestazioni di combattimento e basse velocità e robustezza per atterraggi sicuri. Il decollo e l'atterraggio provengono da un ponte di portaerei simulato , con fili di arresto .

Lo scopo del volo è completare un numero di giri veloci, effettuati il ​​più velocemente possibile, seguiti da un numero di giri lenti, effettuati il ​​più lentamente possibile. Questo è seguito dall'atterraggio del ponte del vettore, che tenta di impigliare il filo dell'arresto. Il punteggio dipende dalla differenza tra l'alta e la bassa velocità e l'atterraggio arrestato. I modelli Carrier di solito hanno una terza linea di controllo, azionata da un grilletto a dito nell'impugnatura. Questa linea consente di controllare l'impostazione dell'acceleratore del motore e di far cadere il gancio dell'ammortizzatore. Spesso, un modello di vettore avrà lembi. A differenza di un modello acrobatico, tuttavia, questi lembi vengono lavorati separatamente dall'ascensore. Di solito viene applicata una grande quantità di flap durante i giri lenti e viene aggiunta una grande quantità di line sweep per imbardare il modello fuori dal cerchio per mantenere la tensione della linea a velocità al suolo molto basse. Le basse velocità spesso non sono più veloci di una camminata veloce, e quando puntato in una leggera brezza il movimento in avanti può fermarsi completamente con il modello appeso ad un angolo di attacco molto alto dall'elica.

Scala

La scala è un evento in cui viene volato un modello in scala accurato di un vero aereo. Il punteggio si basa sulla valutazione statica di quanto l'aereo assomigli al prototipo a grandezza naturale e sulle prestazioni di volo. I punti extra vengono spesso assegnati per le caratteristiche "funzionanti" del modello, come un carrello di atterraggio retrattile, bombe sganciabili e altre funzioni o operazioni. Il numero di funzioni era limitato dal numero di linee che potevano essere praticamente utilizzate per controllarle meccanicamente.

Alcuni modelli in scala complessi utilizzano un approccio fly-by-wire per consentire una moltitudine di funzioni di lavoro extra. L'unità encoder di un trasmettitore radiocomando può essere adattata, in assenza di scheda segnale RF, ad inviare i suoi segnali di controllo lungo linee di controllo isolate, invece di trasmetterli tramite radiofrequenze. Se i segnali vengono inviati lungo le linee, il normale multiplexing seriale dei segnali di controllo da parte dell'unità encoder di un trasmettitore RC così adattato, inviando esclusivamente quei segnali lungo le solite due o tre linee di controllo, viene captato dall'ingranaggio di decodifica nel modello - di solito adattato da un ricevitore RC, senza una sezione "front end" RF - e permette di controllare molte funzioni senza l'uso di linee aggiuntive. I servi standard possono quindi essere utilizzati nel modello. Dal 2013, negli Stati Uniti, è consentito il controllo radio "over the airwaves" di qualsiasi elemento mobile dei modelli Scale o Carrier con linea di controllo (eccetto l'ascensore) - questo può diffondersi in Europa e oltre nel tempo.

Sicurezza

Il volo in linea di controllo è generalmente abbastanza sicuro quando vengono seguite tutte le misure di sicurezza prescritte. L'aereo è costretto a volare in un cerchio, che è generalmente contrassegnato. Viene fornito anche un cerchio dei piloti, così finché il pilota rimane nel cerchio del pilota e tutti gli altri sono al di fuori del cerchio esterno, il modello volante non può colpire nessuno. Nella maggior parte delle categorie da competizione, è richiesto anche un "perizoma di sicurezza" che colleghi la maniglia di controllo al polso del pilota, quindi se il pilota rilascia inavvertitamente la maniglia, l'aereo non può volare fuori dal cerchio (e, spesso si schianta, in sicurezza per gli altri se non per il aereo, quando si perde il controllo). Le linee, la maniglia e il sistema di controllo sono sottoposti a un "test di trazione" prima del volo per assicurarsi che siano in buone condizioni con un margine significativo. Ad esempio, il test di trazione è di circa 40 libbre (18 kg) per un modello acrobatico da 4 libbre (1,8 kg) (un carico di 10 G) e la trazione in volo è di circa 10 libbre (4,5 kg). Ciò fornisce un margine di sicurezza doppio anche se una linea dovesse guastarsi. Una linea fallita sposta immediatamente l'ascensore all'estremo del suo movimento, che quasi sempre provoca uno schianto, in modo sicuro nel cerchio. Altre categorie di modelli sono testate in modo simile, con i carichi impostati per corrispondere alle velocità previste con un margine di sicurezza intorno a un fattore 4.

I modelli da combattimento, anche se molto raramente, possono avere le linee tagliate o spezzate in altro modo dall'altro aeroplano e possono volare fuori dal cerchio. La maggior parte delle competizioni di combattimento oggi richiede che l'aereo sia dotato di un dispositivo che interrompe il carburante al motore se le linee vengono tagliate. Questo può funzionare sia utilizzando l'accelerazione centripeta per evitare che l'arresto pizzichi la linea, sia utilizzando la tensione della linea per mantenere aperto il dispositivo di pinzatura. In questo modo, il motore non è in funzione e tende a decelerare molto rapidamente invece di accelerare rapidamente come farebbe altrimenti (poiché la resistenza delle linee viene rimossa). Questa tecnica si è rivelata molto efficace nella pratica. Molti eventi di combattimento richiedono anche che il motore sia collegato alla leva a campana con un cavo, in modo che una collisione a mezz'aria non provochi il volo del motore verso gli spettatori. Anche i concorrenti in alcune forme di competizione di combattimento devono indossare il casco.

Un altro potenziale problema di sicurezza sono le linee elettriche aeree. Il contatto con le linee elettriche, o l'avvicinamento alle linee elettriche dell'alta tensione, è potenzialmente fatale e deve essere evitato. L'uso di linee non metalliche può ridurre il rischio di elettrocuzione, ma il codice di sicurezza AMA prevede ancora un margine di 150 dall'aereo alle linee elettriche.

A volte i modelli con carrello di atterraggio vengono pilotati utilizzando un "arrotolamento" che trattiene l'aereo fino a quando non viene rilasciato dal pilota dal centro, di solito con un perno a molla tirato con una corda. Ciò consente a un pilota di esercitarsi senza alcun aiuto, ed è comune con i volantini acrobatici che cercano di esercitarsi ampiamente. Questo può essere pericoloso se il pilota non riesce a ripristinare correttamente il complice, il filo che collega il complice all'aereo (solitamente attaccato al ruotino di coda) si rompe, il complice si muove sotto la spinta/vibrazione dei motori, o il pilota i piedi si impigliano nella linea di rilascio del complice.

Gli altri problemi di sicurezza sono comuni ad altre categorie di modelli motorizzati. L'avviamento manuale di motori molto potenti, con eliche molto affilate, può essere piuttosto pericoloso. È possibile utilizzare un avviamento elettrico, ma può avere effetti negativi sui motori a causa del fatto che i motori non sono progettati per assorbire quel tipo di forza che spinge indietro l'albero motore. Uno di questi metodi è il metodo "back-bump", in cui il motore viene soffocato e capovolto senza batteria collegata per creare condizioni di avviamento favorevoli. Una volta preparato, tutto ciò che è necessario è far oscillare il motore all'indietro in modo che raggiunga la compressione e, se fatto correttamente, si avvii in avanti. Ciò fornisce il tempo di allontanare la mano e le dita non sono in contatto con l'elica o l'ogiva quando il motore si avvia. Bisogna fare attenzione anche a soffocare il motore poiché i motori moderni con il loro accurato adattamento pistone/cilindro possono "urtare" o addirittura avviarsi senza la batteria collegata. Una volta che l'elica è in rotazione, è necessario prestare la massima attenzione durante la preparazione per il volo e la regolazione del motore. Un incidente all'avviamento si traduce spesso in un piccolo taglio al dito, ma una volta che il motore è a pieno regime, è probabile che qualsiasi lesione riscontrata sia piuttosto grave.

I motori a reazione a impulsi diventano estremamente caldi una volta avviati e utilizzano combustibili molto volatili come la benzina o il metil-etil-chetone (in contrasto con il carburante per motori a incandescenza relativamente benigno, sebbene infiammabile). Il contatto di qualsiasi tipo con il tubo di scappamento del motore può provocare gravi ustioni, poiché il motore raggiunge temperature roventi in pochi secondi. L'aereo stesso ha bisogno di una sorta di isolamento per evitare di prendere fuoco a terra prima che il movimento in avanti fornisca aria di raffreddamento e i motori completamente chiusi possono incendiare l'aereo dopo l'atterraggio. L'aereo dovrebbe essere lanciato il prima possibile dopo l'avvio del motore per prevenire l'accumulo di calore. L'unità di accensione utilizzata per l'avviamento può anche fornire una notevole scossa elettrica. Un estintore dovrebbe essere sempre a portata di mano durante il funzionamento del motore. Il motore è eccezionalmente rumoroso durante il funzionamento e deve essere utilizzato con protezioni acustiche per evitare danni.

Guarda anche

Riferimenti

  1. ^ http://obastclair.com/
  2. ^ http://www.americanjuniorclassics.com/
  3. ^ Thornburg, Dave: Parli modello di aeroplano , pagina 142-157. Pony X Press, 1992.
  4. Salta su ^ Buck, BW: "Stunt News", ISSN 1076-2604, Volume 32, Issue 2 (marzo/aprile 2006), "Funzioni delle regolazioni dell'assetto", pagine 62-67
  5. ^ Walker, Nevilles E.: "Controlled Captive Type Toy Airplane", brevetto USPTO 2292416, 26 dicembre 1940
  6. ^ "Documenti di brevetto Jim Walker per il sistema U-Control del volo Control Line originariamente utilizzato nell'aereo modello Fireball dell'American Junior Aircraft Company" .
  7. ^ a b http://www.modelaircraft.org/files/events/CLAero.pdf
  8. ^ Bair, Scott: monografia "The Two-Cycle Stunt Engine" circa 1984, pubblicata su "Stunt News" circa 2000
  9. ^ a b "Codice sportivo FAI", Sezione 4.45, pagine 40-41, Federation Aeronautique Internationale, 1 gennaio 2009
  10. ^ http://www.beck-technologies.com/enginedynajet.html

Organizzazioni

Non commerciale