Linia kontrolna - Control line

Image
Pełnokadłubowa linia kontroli akrobacyjnej Strega w locie

Linia kontrolna (zwana również U-Control ) to prosty i lekki sposób sterowania latającym modelem samolotu . Samolot jest podłączony do operatora za pomocą pary przewodów, dołączonej do uchwytu, które współpracują z windy modelu. Pozwala to na sterowanie modelem w osi skoku . Jest ograniczony do latania po powierzchni półkuli za pomocą linek kontrolnych.

Linie sterujące są zwykle linką ze stali nierdzewnej lub drutami metalowymi o dowolnym rozmiarze od 0,008 cala (0,20 mm) do 0,021 cala (0,53 mm). Zamiast drutów można użyć nici do szycia lub żyłki plecionej, ale opór powietrza jest większy. Trzecia linia jest czasami używana do sterowania przepustnicą silnika, a więcej linii może być dodanych do sterowania innymi funkcjami. Sygnały elektryczne przesyłane przewodami są czasami wykorzystywane w modelach w skali do sterowania funkcjami, takimi jak chowanie podwozia i klap.

Istnieje również system sterowania wykorzystujący pojedynczy drut, zwany Monoline. Kiedy pilot skręca drut wokół własnej osi, spirala wewnątrz samolotu obraca się, aby przesunąć windę. Chociaż może być używany z pewnym powodzeniem w każdym typie modelu, najlepiej nadaje się do modeli szybkich, w których zmniejszony opór aerodynamiczny pojedynczej linki jest znaczącą zaletą. Zapewnione sterowanie nie jest tak precyzyjne, jak dwuliniowy system sterowania.

Prawie wszystkie modele z linią sterującą są zasilane konwencjonalnymi silnikami lotniczymi różnych typów. Możliwe jest latanie modelami z linką sterową, które nie posiadają napędu pokładowego, w trybie zwanym "whip-powered", gdzie pilot "prowadzi" model, którego linki są przymocowane do wędki lub podobnego tyczki, zasilając energia niezbędna do utrzymania samolotu w górze, w sposób podobny do latania latawcem.

Historia

Wczesne wersje ograniczały jedynie model do lotu po okręgu, ale nie oferowały żadnej kontroli. Jest to znane jako latanie dookoła bieguna . Początki lotu na linii kontrolnej są niejasne, ale pierwszą osobą, która użyła rozpoznawalnego systemu kontrolującego powierzchnie kontrolne modelu, jest powszechnie uważany za Oba St. Clair, w czerwcu 1936, niedaleko Gresham w stanie Oregon. System St. Claira wykorzystywał dość dużą aparaturę podobną do anteny telewizyjnej, do której przymocowano wiele przewodów. System ten bardzo różni się od obecnie stosowanych w nowoczesnych modelach linii kontrolnych. Warto zauważyć, że St. Clair wyprodukował tylko jeden model do używania tego systemu, który nazwał „Pełnym Domem”, Miss Shirley; i do tej pory nie ma dowodów na to, że ktokolwiek inny kiedykolwiek zbudował samolot do korzystania z systemu Full House.

Nazwa najbardziej kojarzona z wynalazkami i promocją linii sterowniczej oraz twórcą wcześniej opatentowanego systemu znanego jako „U-Control” (który był znakiem towarowym i jest systemem stosowanym obecnie praktycznie w każdym modelu dwuliniowej linii sterowniczej ) był Nevilles E. „Jim” Walker. Jego firma „American Junior” była zdecydowanie największym producentem modeli i posiadała liczne patenty na system dwuliniowy, dopóki nie została unieważniona podczas procesu o naruszenie patentu, wytoczonego przez Walkera przeciwko Leroyowi M. Coxowi , opartemu na „ uprzednim stanie techniki ” z St. Clair w procesie z 1955 roku. Jedna z najbardziej pożądanych nagród w zawodach akrobacyjnych na linii kontrolnej, sankcjonowanych przez AMA , przyznawana zwycięzcy przelotu między mistrzami US Junior, Senior i Open w klasach wiekowych, została pierwotnie przyznana przez Walkera i nosi nazwę. To jedno z najstarszych wciąż nagradzanych trofeów w modelingu.

Płatowiec

Modele linii sterowania są zbudowane z tych samych podstawowych materiałów i metod konstrukcyjnych, co modele R/C i swobodnego lotu . Konstrukcja modelu linii kontrolnej różni się w zależności od kategorii modelu. Modele akrobacyjne i bojowe są stosunkowo lekko zbudowane w porównaniu z modelami zdalnie sterowanymi, ponieważ wymagają dużej zwrotności w ograniczonej przestrzeni oferowanej przez półkulę linii kontrolnej. Zazwyczaj są one budowane z tradycyjnych materiałów, takich jak drewno balsa, sklejka, papier, plastik, świerk i pianka polistyrenowa, ale czasami w zastosowaniach o dużym obciążeniu stosuje się nowoczesne kompozyty i grafit/epoksyd. Modele bojowe muszą być również stosunkowo łatwe i szybkie w budowie, ponieważ kolizje i zderzenia w powietrzu są powszechne.

Budowa modeli akrobacyjnych jest zazwyczaj dość skomplikowana i może wymagać wielu setek godzin. Modele Speed ​​muszą być bardzo wytrzymałe, aby wytrzymać siły naciągu linek i umożliwiać bardzo sztywne mocowanie silnika w celu uzyskania maksymalnej wydajności silnika. Modele Speed ​​są zazwyczaj zbudowane wokół aluminiowej lub magnezowej „patelni”, która tworzy około połowy kadłuba. Niewielka lub żadna zwrotność wymagana, ponieważ po osiągnięciu odpowiedniej prędkości wysokość modelu jest utrzymywana przez przyspieszenie dośrodkowe . Modele wyścigowe muszą być stosunkowo lekkie, aby zapewnić dobre przyspieszenie od startu lub po postoju, a także zmniejszyć nachylenie profilu wymaganego do utrzymania siły nośnej. Samoloty wyścigowe są również dość silne, aby wytrzymać człowieka z pitu, który łapie model po wylądowaniu.

Aby sterować samolotem, linki muszą być napięte. Przyspieszenie dośrodkowe jest generalnie wystarczające do utrzymania naprężenia liny, jeśli samolot jest odpowiednio „wytrymowany” (wyregulowany), ale czasami dodaje się dodatkowe funkcje, takie jak przesunięcie steru i przesunięcie silnika, aby zapewnić dodatkowe napięcie. Warto zauważyć, że kiedy model linii kontrolnej wykonuje pętlę, nie leci już na krawędzi półkuli, ale przecina krawędź stożka, tor planarny, a ruch modelu nie powoduje przyspieszenia dośrodkowego . W warunkach lotu na pętli naprężenie liny muszą być zatem uzależnione od innych czynników, takich jak przesunięcie silnika lub nachylenie wyprowadzania. Ciężar w końcówce skrzydła jest zwykle używany do zrównoważenia ciężaru linek. Najlepsze modele akrobacji mają zwykle wiele regulowanych funkcji, takich jak wagi końcówek, regulowane przesunięcie steru, regulowane przemiatanie linii oraz regulowane sterowanie wysokością i klapami. Niektóre modele akrobacji używają zmiennego systemu steru (powszechnie nazywanego sterem Rabe od jego wynalazcy, Al Rabe), aby zmieniać przesunięcie steru podczas lotu. Regulacja różnych regulowanych funkcji w nowoczesnym modelu kaskaderskim może stać się dość skomplikowana. Wiele modeli ma również dłuższe skrzydło wewnętrzne; modele akrobacyjne wykorzystują to do zrównoważenia siły nośnej na boki, kompensując różnicę prędkości między skrzydłami wewnętrznymi a zewnętrznymi, podczas gdy niektóre modele prędkości wykorzystują tylko skrzydło wewnętrzne, co całkowicie eliminuje opór skrzydła zewnętrznego (te modele są potocznie określane jako „Sidewinders”). Ogólnie 2/3 oporu aerodynamicznego całego systemu modeli linii sterowania (płaszczyzna, wyprowadzenia, przewody/łączniki, uchwyt) są tworzone przez linie/łączniki.

Generalnie w linii sterującej stosowane są dwa rodzaje konstrukcji kadłuba: „profilowa” (płaska) i „zabudowana”. Są one zbudowane z różnymi typami skrzydeł w zależności od konkretnego zastosowania samolotu. Modele profilowe, w których kadłub jest wycięty z jednego stosunkowo cienkiego arkusza drewna o „profilu” samolotu, są proste w budowie i naprawie i są bardzo powszechne w modelach szkoleniowych. Czasami wibracje silnika powodują słabe działanie silnika w modelach profilowych. Zabudowane kadłuby są znacznie trudniejsze do zbudowania, ale ogólnie wyglądają lepiej i zapewniają lepsze biegi silnika.

Sterownica

Samolot jest zwykle kontrolowany przez zestaw 20-70-metrowych lin, zwykle z wielożyłowej stali nierdzewnej, pojedynczych żył z drutu fortepianowego lub GSUMP (Gel Spun Ultra-high-molecular weight polietylen , wyprodukowany przez DuPont ). Do latania sportowego powszechnie stosuje się niemetaliczne linki z kevlaru, dakronu lub innych materiałów z włókien o niskiej rozciągliwości. Ten rodzaj kontroli był pierwotnie oznaczony jako „U-Control” i jest zdecydowanie najpopularniejszą metodą kontroli.

Elementy sterujące konwencjonalnego systemu 2-liniowego/„U-Control” składają się z kabli wyprowadzających, korby dzwonowej , popychaczy i klaksonu sterującego. Są one połączone w taki sposób, że różnicowy ruch linek obraca korbę dzwonową, powodując ruch popychacza do przodu lub do tyłu. Popychacz jest połączony z powierzchnią sterową za pomocą klaksonu sterującego, który przesuwa windę (i klapy, jeśli są używane) w górę iw dół. Pilot trzyma rączkę, do której przyczepione są liny. Przechylanie uchwytu palcami, nadgarstkiem i/lub ruchem łokcia powoduje ruch różnicowy w liniach. Zgodnie z konwencją, przechylenie ręki w taki sposób, aby góra była bliżej pilota niż dół, skutkuje „w górę” sterem wysokości, podobnie jak odciąganie pełnowymiarowego drążka sterowego samolotu. Również zgodnie z konwencją, większość samolotów lata nominalnie w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, patrząc z góry, z linkami wyprowadzającymi wychodzącymi z lewego skrzydła. Nie jest to uniwersalne i niektórzy piloci latają w przeciwnym kierunku. Latanie zgodnie z ruchem wskazówek zegara ma w niektórych sytuacjach niewielką przewagę, ponieważ większość silników pracuje tak, że moment obrotowy odsuwa samolot od pilota, zwiększając napięcie liny w locie poziomym w pozycji pionowej.

Elementy sterujące można rozszerzyć, dodając trzecią linię, która steruje przepustnicą. Najpopularniejszym systemem sterowania przepustnicą jest system opracowany przez J. Roberta Smurthwaita z Baker Oregon i jest powszechnie dostępny. Przepustnica jest zwykle konwencjonalnym gaźnikiem, stosowanym w schematach modeli sterowania radiowego, które łączą ograniczony ster i/lub lotki, a zmienne położenie wyprowadzania jest często spotykane na samolotach nośnych, a także w sterach wysokości i klap / Sterowanie Monoline działa poprzez skręcenie pojedynczej linii. Pilot trzyma w jednej ręce rączkę ze skręconym płaskim kawałkiem metalu na łożyskach, aw drugiej „szpulkę”. Przesuwanie szpulki w kierunku lub od rękojeści powoduje skręcenie żyłki. Wewnątrz samolotu obracająca się linia obraca spiralny zwój z popychaczem. Wyznawca porusza się w kierunku i od osi zwoju i ma przymocowany popychacz. Następnie, gdy zwój się obraca, popychacz porusza się do przodu i do tyłu. Reszta systemu jest podobna do systemu dwuliniowego. Sterowanie systemem jednoliniowym jest znacznie mniej precyzyjne niż systemem dwuliniowym, ponieważ sama linia ma tendencję do skręcania się, zanim przesunie zwój, co prowadzi do nieco niejasnej reakcji sterowania ze znacznym opóźnieniem. Ma jednak tę zaletę, że nie wymaga tak dużego naprężenia linki, aby przesunąć elementy sterujące, a pojedyncza linka ma mniejszy opór niż dwie nieco mniejsze linki używane w konwencjonalnym sterowaniu dwuliniowym.

Inne metody sterowania zostały opracowane wcześnie, aby uniknąć konieczności płacenia tantiem z tytułu patentu „U-Control”, w tym systemy z liniami podłączonymi bezpośrednio do windy za pomocą kół pasowych do zmiany skoku, metody, które łączą linie bezpośrednio z popychaczem za pomocą śruby oczy, ale większość działała bardzo słabo w porównaniu z konwencjonalną kontrolą 2-liniową.

Moc

Samoloty kontrola-Line mają zwykle elektrownię o 0,049 cali sześciennych (0,80 cm 3 ) do 0,60 cali sześciennych (9,8 cm 3 ), chociaż silniki mogą być tak duże jak .90, albo może mieć moc elektryczną. Najczęściej spotykane są dwusuwowe silniki żarowe, ale zastosowano prawie każdą formę silnika modelowego, w tym silniki odrzutowe i turboodrzutowe . Modele z linią sterującą mają zwykle bardzo wysoki stosunek mocy do masy w porównaniu z modelami zdalnie sterowanymi lub pełnowymiarowymi samolotami. Rozmiary silników i modeli są znacznie ograniczone przez maksymalną długość linki 70 stóp (21 m) używaną do zawodów, chociaż bardzo długie linki (do 150 stóp) były używane w rzadkich przypadkach.

Kategorie zawodów, które wymagają dużej mocy i prędkości, mogą obracać się przy bardzo wysokich prędkościach obrotowych silnika tłokowego. 0,15 do 3 (2,5 cm 3 ) Silnik używany w przypadku FAI prędkości może wytwarzać jak 3 KM (2,2 kW) przy prędkości obrotowej w zakresie od 45000 obrotów na minutę - szybciej niż niektóre turboodrzutowych pełnej skali. Specyficzna moc wynosi około 1200 KM/litr, czyli znacznie więcej niż w przypadku silników motocyklowych wyścigowych lub silników wyścigowych Formuły 1. Wiele przełomów w konstrukcji silników dwusuwowych (zarówno modeli, jak i motocykli) można przypisać modelom prędkości C/L, ponieważ mały rozmiar ułatwia eksperymentowanie z nowymi konstrukcjami przy niskich kosztach.

Modele linii kontrolnych mają tendencję do pracy z różnymi mieszankami paliw, jednak powszechne jest 10% nitrometanu , 20% oleju rycynowego i 70% metanolu . Olej rycynowy jest czasami zastępowany syntetykami, jednak ponieważ samoloty z przewodem sterującym zazwyczaj pracują przy wysokich ustawieniach przepustnicy przez cały lot, olej rycynowy zapewnia lepsze smarowanie i chłodzenie, a zatem jest uważany za bezpieczniejszy dla silnika. Jest jednak nieco lepki i wynikający z tego opór oleju może zmniejszyć moc w porównaniu z olejem syntetycznym, a także może prowadzić do „lakierowania” cylindra. Niektóre silniki starszej technologii, powszechnie stosowane w przewodach sterujących, mogą bardzo szybko ulec uszkodzeniu w przypadku typowych paliw R/C z powodu niskiej zawartości oleju.

Modele pulsacyjne wykorzystują benzynę, różne łatwopalne ciecze, takie jak aceton, keton metylowo-etylowy i inne podobne płyny. Modele z impulsowym strumieniem są uruchamiane przez przyłożenie urządzenia do ciągłej iskry (np. „cewki brzęczyka” stosowanej w ciągniku Fordson) do świecy zapłonowej z boku komory spalania, a następnie użycie pompki rowerowej lub sprężonego powietrza do przedmuchu powietrza przez wtryskiwacz paliwa i do silnika. Gdy w silniku znajduje się łatwopalna mieszanka, wybuchnie, wysyłając falę uderzeniową w dół rury wydechowej i tworząc ssanie na końcu wlotowym silnika, zasysając więcej paliwa/powietrza i powodując kolejną eksplozję. Po uruchomieniu silnik bardzo szybko się nagrzewa i nie potrzebuje już iskry. Skrzynka iskrowa i źródło powietrza są odłączane, a następnie model jest uruchamiany tak szybko, jak to możliwe, aby zapobiec zapłonowi samolotu przez ciepło wytwarzane przez silnik. Silnik pracuje bardzo głośno i nie można go stłumić, aw odpowiednich warunkach słychać go na kilometry.

Śmigła używane w modelach linii kontrolnych są zwykle wykonane z drewna (zwykle klonu), tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem szklanym (GRP) lub grafitu/kevlaru/włókna szklanego i żywicy epoksydowej. Skok i średnica śruby napędowej są dobierane w zależności od wielkości silnika, wymaganej wydajności i kosztu. Typowy silnik rurowy o rozmiarze 0,61 wykorzystuje 3-łopatowe śmigło o średnicy około 12-13 cali i skoku około 4 cali i jest zwykle wykonany z grafitu / żywicy epoksydowej. Model sportowy o rozmiarze 0,20 może wykorzystywać niedrogie śmigło o średnicy 8 cali i skoku 4 cali wykonane z tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem szklanym. Grafitowe śmigła kaskaderskie są zwykle wytwarzane w małych seriach produkcyjnych lub nawet ręcznie i mogą kosztować nawet 50 USD. Małe sportowe śmigła GRP są wytwarzane metodą formowania wtryskowego i mogą kosztować zaledwie 2 USD.

Paliwo do silnika jest zwykle przechowywane w metalowym lub plastikowym zbiorniku paliwa, ukształtowanym tak, że paliwo jest pobierane z zewnętrznej krawędzi zbiornika, ponieważ paliwo ma tendencję do wyrzucania na bok przez siłę odśrodkową, gdy samolot porusza się po okręgu . „Zbiornik grudkowy” stosowany w R/C jest zadowalający, ale często stosuje się dedykowane zbiorniki o przekrojach w kształcie klina, które mają lepsze właściwości w miarę wyczerpywania się paliwa. Zbiornik z otworem wentylacyjnym na wewnętrznej krawędzi lub wieloma otworami wentylacyjnymi jest zwykle nazywany zbiornikiem ssącym. Ciśnienie dostarczanego paliwa ze zbiornikiem ssącym zmienia się w miarę wyczerpywania się paliwa, co powoduje, że proporcja mieszanki w silniku staje się uboższa w miarę postępu lotu. Zbiorniki z odpowietrzeniem, aby powietrze mogło wchodzić tylko przez zewnętrzną krawędź (zbiorniki „jednoprzepływowe”) zapewniają stałe ciśnienie paliwa przez cały czas lotu i stały stosunek mieszanki.

Modele Combat i niektóre modele Speed ​​wykorzystują gumowe rurki („zbiornik pęcherza”), smoczki dla niemowląt lub pęcherze z atramentem do piór wiecznych , napełnione paliwem z dużej strzykawki, aby utrzymać paliwo pod dość wysokim ciśnieniem. Przewód paliwowy jest ściśnięty, aby zapobiec utracie paliwa do momentu uruchomienia silnika. Wysokie ciśnienie dostarczanego paliwa pozwala na zastosowanie większego wlotu do silnika, umożliwiając większy przepływ powietrza niż byłby możliwy w innym przypadku, a tym samym większą moc. Ten rodzaj dostarczania paliwa jest zdecydowanie najbardziej stabilny, dopóki paliwo się nie skończy.

Gaźnik w większości silników z przewodem sterującym to prosta kryza o stałym rozmiarze (venturi) z jedynie regulacją proporcji mieszanki. Silnik może pracować w bardzo szerokim zakresie mieszanek, a regulacja zaworu iglicowego może służyć do regulacji prędkości silnika w małym zakresie. Po zwolnieniu silnik pracuje z mniej więcej stałą prędkością, dopóki nie skończy się paliwo lub, jeśli jest w wyposażeniu, zostanie aktywowany odcięcie paliwa. Zmiana rozmiaru zastosowanej zwężki Venturiego może być wykorzystana do regulacji mocy brutto. Silniki żarowe dwusuwowe mogą pracować w trybie czterosuwowym, w którym silnik gaśnie przy każdym drugim suwie i zmienia tryb zapłonu w zależności od obciążenia śmigła. Ogromny stopień kontroli nad pracą silnika w locie jest możliwy poprzez zmianę zawartości paliwa, rozmiaru śmigła, skoku i rozkładu skoku, rozmiaru zwężki Venturiego, stopnia sprężania silnika i długości dostrojonego wydechu, jeśli jest używany.

Podwozie

Podwozie/podwozie w samolotach z linii kontrolnej może się różnić od podstawowych struny fortepianowej i kół do modeli wyczynowych ze sprężynową amortyzacją i spodniami do kół . Chowane podwozie jest powszechne w modelach w skali i jest czasami używane w wyczynach kaskaderskich. Większość modeli szybkościowych i bojowych pomija podwozie w celu zmniejszenia oporu i masy i jest wystrzeliwana z ręki lub „dolly”.

Modele nośne marynarki wojennej mają wzmocniony hak, który pomaga złapać linkę zatrzymującą na symulowanym pokładzie nośnym.

Zawody

Zawody samolotów liniowych odbywają się w różnych klasach. Należą do nich szybkość, precyzyjne akrobacje ( akrobacje AKA), wyścigi zespołowe, walka, lotniskowiec i skala.

W przypadku zawodów liny są testowane przed lotem za pomocą „testu naciągu”, który zmienia się w zależności od wagi i kategorii modelu w celu sprawdzenia, czy linki i system sterowania (głównie korba dzwonowa i jej zamocowanie do reszty modelu) wytrzymają naprężenie linki podczas zawodów. lot.

Prędkość

Image
Typowy model FAI o prędkości 0,15 cala sześciennego (2,5 cm 3 ) - z linkami sterującymi przechowywanymi na szpuli między lotami. Bardzo długie skrzydło wewnętrzne działa jak owiewka dla linek sterujących, znacznie zmniejszając opór aerodynamiczny

Prędkość jest podzielona na różne klasy pojemności silnika i klasę Jet (przy użyciu silników odrzutowych impulsowych). Jak sama nazwa wskazuje, chodzi o to, aby model działał tak szybko, jak to możliwe. Model jest mierzony przez kilka okrążeń, a pilot musi trzymać uchwyt sterujący swoim modelem w jarzmie na szczycie tyczki w środku koła. Ma to na celu powstrzymanie pilota przed wspomaganiem modelu w szybszym poruszaniu się poprzez zwiększenie napięcia linki i prowadzenie modelu (tzw. biczowanie). Systemy sterowania jednoliniowego są powszechne w USA, ale klasy międzynarodowe wymagają stosowania sterowania dwuliniowego. Prędkości najszybszych modeli – klasy D 0,60 cala sześciennego (9,8 cm 3 ) i Jet – przekraczały w przeszłości 220 mph (350 km/h). Obecne przepisy USA ograniczają prędkość do <200 mph (320 km/h), wymagając korzystania z większych linii w przypadku przekroczenia 200 mph (320 km/h). Modele Speed ​​są zwykle uruchamiane z „wózka” – wózka, który pozwala na długie przetaczanie się po ziemi do startu, ale spada w powietrze, aby zmniejszyć opór. Samolot ląduje na płozie lub brzuchu.

Akrobacje precyzyjne

Akrobacja precyzyjna składa się z wykonywania określonej sekwencji manewrów, które są oceniane przez panel sędziów pod kątem dokładności i precyzji. Impreza pierwotnie została nazwana „akrobacją”, a obecni uczestnicy określają ją w ten sposób nieformalnie. Uwzględniane są takie czynniki, jak wysokość dna manewru, kształty, promień narożnika i inne. Sędziowie na dużych zawodach są zazwyczaj szkoleni przez kilka dni, jak oceniać manewry i przyznawać punktację. Dobra ocena jest ogólnie uważana za co najmniej tak trudną, jak latanie na zawodach.

Modele kaskaderskie należą do większych modeli linek kontrolnych, skrzydła zwykle mają rozpiętość od około 45-60 cali (1,1-1,5 m). Najpopularniejsze modele konkurencji zostały tradycyjnie napędzany silnikiem dwusuwowym w 0,35 cali sześciennych (5,7 cm 3 ) do 0,60 cali sześciennych (9,8 cm 3 ) zakres, z czterosuwowych modeli silników i energii elektrycznej również coraz bardziej popularne jako źródła energii. Samoloty, mimo że posiadają wysoki stosunek ciągu do masy według standardów pełnowymiarowych (zwykle co najmniej 1:1), są przeznaczone do lecieć dość wolno, aby zwiększyć kontrolę pilota, zwykle około 55–60 mil na godzinę (89–97 km/h). ), z jednym okrążeniem koła trwającym około 5,5 sekundy.

Silniki są zwykle ustawione tak, aby zwiększały swoją moc wyjściową pod obciążeniem. Pozwala to na niskie prędkości, ale bardzo dobrą stabilność prędkości, dzięki czemu osiągi wznoszenia są doskonałe. Zastosowany pierwotny schemat polegał na wykorzystaniu tendencji nominalnie dwusuwowego silnika żarowego do zmiany pracy z czterosuwowego przy bardzo bogatych mieszankach na dwusuwowy przy wzroście obciążenia. Nazywa się to „przerwą 4-2”. Niedawno do regulacji prędkości w locie zastosowano dostrojone wydechy. W połączeniu ze śmigłami o stosunkowo niskim skoku, umożliwiło to znacznie większą kontrolę nad prędkością silnika i reakcją mocy na manewrowanie. Układ elektryczny zawiera układ sterowania ze sprzężeniem zwrotnym, który reguluje obroty silnika do stałej wartości niezależnie od obciążenia.

Większość konkurencyjnych samolotów jest wyposażona w klapy na skrzydłach, które współpracują z windą, aby zwiększyć manewrowość pochylenia. Po zastosowaniu windy w górę klapy na skrzydłach opadają i odwrotnie. Powoduje to, że skrzydło, które w innym przypadku ma symetryczną sekcję, jest wygięte w kierunku potrzebnym do poprawy manewrowania. Samoloty bez klap mogą być latane z powodzeniem i są zazwyczaj prostsze, ale modele z klapami zazwyczaj latają płynniej i mogą być cięższe. Niektóre z prostszych modeli kaskaderskich są doskonałymi trenażerami z linką kontrolną, ponieważ przewidywalna reakcja kontroli, niska prędkość i silne naprężenie linki ułatwiają pomyślne latanie.

Image
Zwycięzca Concours d'Elegance 2008 - "Zealot" Phila Grandersona. Model otrzymał doskonałą ocenę w ocenie wyglądu.

Modele kaskaderskie są często pięknie pomalowane. Reguły kaskaderskie uwzględniają pojawienie się modelki w partyturze, a tworzenie jak najdoskonalej wykończonych i atrakcyjnych modeli jest konkurencją samą w sobie. Nagrodę „Concours d'Elegance” przyznają piloci z Amerykańskiej Akademii Modelowej Aeronautyki w Muncie w stanie Indiana za najładniejszy samolot i jest bardzo wysoko ceniona.

Stunt odbywa się w wielu krajach, a Mistrzostwa Świata odbywają się co drugi rok. Są one otwarte dla każdego lotnika, który tworzy swoją drużynę narodową. Rywalizacja na najwyższym poziomie (mistrzostwa krajowe lub mistrzostwa świata) może zająć wiele lat lub dziesięcioleci praktyki, aby opanować zawiłości projektowania, budowy, wykańczania, regulacji i kontrolowania mocy samolotów, oprócz wysokich umiejętności pilotażowych. Wielu najlepszych pilotów startujących w zawodach ma trenerów.

Wiele zawodów dzieli pilotów na 4 różne poziomy umiejętności (początkujący, średniozaawansowany, zaawansowany i ekspert), co pozwala pilotom konkurować z innymi pilotami o podobnym poziomie umiejętności.

Wyczyn „Stary czas”

Podobnie jak w przypadku „starych zegarów” w modelowaniu samolotów w locie swobodnym , kilka specjalistycznych klas wyczynów kaskaderskich obejmuje „Stare czasy kaskaderskie”, w których wykonuje się prostsze manewry z modelem zaprojektowanym przed konkretną datą (przed 1953 r. według przepisów amerykańskich) oraz „ Klasyczny kaskader, który wykorzystuje obecny „wzorzec” manewrów kaskaderskich i samolotów zaprojektowanych przed 1970 rokiem.

Wyścigi

Image
Model FAI Team Race, który ma zostać złapany przez pit-mana podczas treningów pit stopowych na Mistrzostwach Świata 2004 w Muncie, IN. Zbiornik ciśnieniowy z manometrem widoczny na lewym ramieniu dozorcy.

Wyścigi to impreza dla dwuosobowych zespołów – pilota i załogi pit. Istnieją różne klasy wyścigowe o różnym stopniu trudności: F2C (klasa, w której odbywają się loty międzynarodowe i na Mistrzostwach Świata), Goodyear (półskalowe modele pełnowymiarowych zawodników z ery Goodyear), klasy Vintage i tak dalej.

Podstawową ideą wszystkich zawodów jest to, że kilka modeli (maksymalnie trzy) leci razem, dążąc do ukończenia określonej liczby okrążeń przed innymi. Model jest również zobowiązany do wykonywania wielu pit stopów podczas wyścigu, podczas których jest uzupełniany paliwo, ponownie uruchamiany silnik i ponownie uruchamiany. To jest praca załogi pit. Istnieją zasady opisujące, jak piloci muszą omijać się i wyprzedzać (trudniejsze niż mogłoby się wydawać, ponieważ każdy model znajduje się na końcu pary lin kontrolnych i porusza się z prędkością do 140 mil na godzinę). Pitstopy wymagają uzupełnienia paliwa i ponownego uruchomienia modelu - co może być problemem przy bardzo gorących silnikach wyścigowych. Najlepsze pitstopy FAI Team Race trwają około 2-3 sekund, aby pilot odciął silnik i wylądował, pozwalając pitmanowi złapać model, który jeszcze przed chwilą leciał z prędkością 140 mph (230 km/h), zbiornik z 7 cm3 paliwa modelowego ze zbiornika pod ciśnieniem, w razie potrzeby wyreguluj mieszankę silnika i kompresję, uruchom ponownie i ponownie uruchom model.

Walka

Image
Dania kontra Australia na Mistrzostwach Świata w Bojach 2008
Image
Mechanicy wprowadzają model walki F2D

Walka to wydarzenie, w którym dwóch pilotów „walczy” o cięcia na streamerze przeciwnika. Modele są szybkimi i bardzo zwrotnymi latającymi skrzydłami, które gonią się nawzajem po niebie z prędkością przekraczającą 100 mph (160 km/h). Pomimo celowego zakazu lotów w powietrzu, wskaźnik rzezi jest wysoki, a piloci często przynoszą na zawody 10 lub więcej modeli. Walka jest wysoce taktycznym wydarzeniem, wymagającym świetnej pracy zespołowej między pilotem a jego dwoma mechanikami.

Walka F2D - międzynarodowa klasa walki - jest najbardziej popularna w Rosji i Europie, gdzie niektóre kraje mają profesjonalne lub półprofesjonalne zespoły. Rosja i kraje byłego Związku Radzieckiego są obecnie głównymi producentami światowej klasy sprzętu do tego sportu, w tym silników. Ich połączenie najnowszej inżynierii i konstrukcji, z egzotyczną metalurgią i doświadczeniem, skutkuje silnikami bojowymi, które niezawodnie obracają 32 000 obr./min i można je łatwo ponownie uruchomić w przypadku awarii. Wymagająca błyskawicznego refleksu, walka była często wykorzystywana jako poligon i/lub hobby wielu pilotów komercyjnych i wojskowych.

przewoźnik marynarki wojennej

Lotniskowiec Marynarki Wojennej to wydarzenie, na którym latają modele prawdziwych samolotów marynarki wojennej . Wydarzenie odzwierciedla wymagania pełnowymiarowych samolotów lotniskowców , które potrzebują dużej prędkości do działania bojowego, a małej prędkości i wytrzymałości do bezpiecznego lądowania na lotniskowcu. Start i lądowanie odbywają się z symulowanego pokładu lotniskowca , z przewodami zabezpieczającymi .

Celem lotu jest wykonanie kilku szybkich okrążeń, wykonanych tak szybko, jak to możliwe, a następnie kilku wolnych okrążeń, wykonanych tak wolno, jak to możliwe. Po tym następuje lądowanie pokładu nośnego, próbując zaczepić się o drut odgromowy. Punktacja zależy od różnicy prędkości wysokiej i niskiej oraz zatrzymanego lądowania. Modele nośne mają zwykle trzecią linię kontrolną, obsługiwaną przez spust palca w rękojeści. Linia ta pozwala na kontrolowanie ustawienia przepustnicy silnika i opuszczenie haka odcinającego. Często model przewoźnika będzie miał klapki. W przeciwieństwie do modelu kaskaderskiego, jednak te klapy działają oddzielnie od windy. Podczas wolnych okrążeń zazwyczaj stosuje się dużą ilość klap, a także dużą ilość wychylenia linii, aby odchylić model poza koło, aby utrzymać naprężenie linii przy bardzo niskich prędkościach jazdy. Niskie prędkości często nie są szybsze niż szybki marsz, a przy lekkim wietrze ruch do przodu może się całkowicie zatrzymać, gdy model zwisa ze śmigła pod bardzo dużym kątem natarcia.

Skala

Scale to wydarzenie, podczas którego pilotowany jest dokładny model rzeczywistego samolotu w skali. Punktacja opiera się na statycznej ocenie stopnia podobieństwa samolotu do pełnowymiarowego prototypu oraz na osiągach w locie. Dodatkowe punkty są często przyznawane za „działające” cechy modelu, takie jak chowane podwozie, zrzucane bomby i inne funkcje lub operacje. Liczba funkcji była kiedyś ograniczona liczbą linii, które można było praktycznie wykorzystać do mechanicznego sterowania nimi.

Niektóre złożone modele w skali wykorzystują podejście „fly-by-wire”, aby umożliwić wiele dodatkowych funkcji roboczych. Moduł kodera nadajnika sterowania radiowego może być przystosowany, bez obecności płytki sygnału RF, do wysyłania sygnałów sterujących wzdłuż izolowanych linii sterujących, zamiast nadawania ich na częstotliwościach radiowych. Jeśli sygnały są przesyłane liniami, normalne szeregowe multipleksowanie sygnałów sterujących przez tak przystosowany moduł enkodera nadajnika RC, wyłącznie wysyłanie tych sygnałów zwykłym duetem lub trio linii sterujących, jest odbierane przez dekodowanie w modelu - zwykle przystosowany z odbiornika RC, bez sekcji "front end" RF - i umożliwia sterowanie wieloma funkcjami bez użycia dodatkowych linii. W modelu można wtedy zastosować standardowe serwa . Od 2013 r. w USA dozwolone jest sterowanie radiowe „na falach radiowych” wszelkich ruchomych elementów modeli Scale lub Carrier linii kontrolnej (z wyjątkiem windy) – może to rozprzestrzenić się z czasem na Europę i poza nią.

Bezpieczeństwo

Latanie na linii kontrolnej jest generalnie całkiem bezpieczne, jeśli przestrzegane są wszystkie zalecane środki bezpieczeństwa. Samolot musi latać po okręgu, który jest ogólnie oznaczony. Zapewniony jest również krąg pilotów, więc dopóki pilot pozostaje w kręgu pilota, a wszyscy pozostali znajdują się poza zewnętrznym kręgiem, latający model nie może nikogo trafić. W większości kategorii zawodów wymagane są również „rzemienie bezpieczeństwa” łączące uchwyt sterowania z nadgarstkiem pilota, więc jeśli pilot przypadkowo zwolni uchwyt, samolot nie może wylecieć poza krąg (i często rozbija się bezpiecznie dla innych, jeśli nie samolot, gdy kontrola jest utracona). Linki, uchwyt i system sterowania są poddawane przed lotem „testowi naciągu”, aby upewnić się, że są w dobrym stanie z pewnym znaczącym marginesem. Na przykład test ciągnięcia wynosi około 40 funtów (18 kg) dla modelu Stunt 4 funty (1,8 kg) (obciążenie 10G), a ciągnięcie w locie wynosi około 10 funtów (4,5 kg). Zapewnia to 2x margines bezpieczeństwa, nawet jeśli jedna linia ulegnie awarii. Jedna uszkodzona linia natychmiast przesuwa windę do ekstremum, co prawie zawsze kończy się zderzeniem, bezpiecznie w kręgu. Inne kategorie modeli są testowane w podobny sposób, z obciążeniami ustawionymi tak, aby odpowiadały oczekiwanym prędkościom z marginesem bezpieczeństwa wokół współczynnika 4.

Modele bojowe, choć bardzo rzadko, mogą mieć przecięte lub w inny sposób złamane linie przez inny samolot i mogą wylecieć poza krąg. Większość dzisiejszych zawodów bojowych wymaga, aby samolot był wyposażony w urządzenie, które odcina dopływ paliwa do silnika w przypadku przecięcia przewodów. Może to działać poprzez użycie przyspieszenia dośrodkowego, aby zapobiec zaciśnięciu linii przez odcięcie, lub poprzez użycie napięcia linii do utrzymania otwartego urządzenia zaciskowego. W ten sposób silnik nie pracuje i ma tendencję do bardzo szybkiego zwalniania zamiast szybkiego przyspieszania, jak by to było w innym przypadku (ponieważ opór linek został usunięty). Ta technika okazała się bardzo skuteczna w praktyce. Wiele wydarzeń bojowych wymaga również przymocowania silnika do korby dzwonowej za pomocą kabla, aby kolizja w powietrzu nie spowodowała oderwania się silnika w kierunku widzów. Zawodnicy w niektórych formach współzawodnictwa bojowego są również zobowiązani do noszenia kasków.

Innym potencjalnym problemem bezpieczeństwa są napowietrzne linie energetyczne. Kontakt z liniami energetycznymi lub zbliżanie się do linii wysokiego napięcia jest potencjalnie śmiertelne i należy go unikać. Stosowanie linii niemetalicznych może zmniejszyć ryzyko porażenia prądem, ale w kodeksie bezpieczeństwa AMA nadal obowiązuje margines 150 od samolotu do linii energetycznych.

Czasami modele z podwoziem są latane przy użyciu „stooga”, który utrzymuje samolot do momentu wypuszczenia go przez pilota ze środka, zwykle za pomocą sprężynowego trzpienia ciągniętego sznurkiem. Pozwala to pilotowi ćwiczyć bez pomocnika i jest powszechne w przypadku kaskaderów próbujących intensywnie ćwiczyć. Potencjalnie może to być niebezpieczne, jeśli pilot nie zresetuje wspornika we właściwy sposób, pęknie przewód łączący wspornik z samolotem (zwykle przymocowany do koła ogonowego), wspornik porusza się pod wpływem ciągu/wibracji silników lub stopy zaplątują się w linii uwalniania stooge.

Inne kwestie bezpieczeństwa są wspólne dla innych kategorii modeli zasilanych. Bardzo mocne silniki uruchamiane ręcznie, z bardzo ostrymi śmigłami, mogą być dość niebezpieczne. Można zastosować rozrusznik elektryczny, ale może to mieć negatywny wpływ na silniki, ponieważ silniki nie są zaprojektowane do przyjmowania takiej siły, która popycha wał korbowy do tyłu. Jedną z takich metod jest metoda „zderzania wstecznego”, w której silnik jest dławiony i przewracany bez podłączonego akumulatora, aby stworzyć korzystne warunki rozruchu. Po przygotowaniu wystarczy rozbujać silnik do tyłu, aby rozpędzić się do kompresji, a jeśli zostanie to wykonane prawidłowo, ruszyć do przodu. Daje to czas na odsunięcie ręki, a palce nie stykają się ze śmigłem lub kołem zamachowym podczas uruchamiania silnika. Należy zachować ostrożność nawet przy dławieniu silnika, ponieważ nowoczesne silniki z dokładnym dopasowaniem tłoka/cylindra mogą „uderzyć” lub nawet uruchomić się bez podłączonego akumulatora. Gdy śmigło się obraca, należy zachować szczególną ostrożność podczas przygotowania do lotu i regulacji silnika. Wypadek podczas rozruchu często skutkuje niewielkim skaleczeniem palca, ale gdy silnik pracuje na pełnych obrotach, wszelkie obrażenia, które można napotkać, mogą być dość poważne.

Silniki impulsowe stają się bardzo gorące po uruchomieniu i wykorzystują bardzo lotne paliwa, takie jak benzyna lub keton metylowo-etylowy (w przeciwieństwie do stosunkowo łagodnego, choć łatwopalnego, żarowego paliwa silnikowego). Zetknięcie się dowolnego typu z rurą wydechową silnika z pewnością spowoduje poważne oparzenia, ponieważ silnik rozgrzewa się do czerwoności w ciągu kilku sekund. Sam samolot potrzebuje pewnego rodzaju izolacji, aby zapobiec zapaleniu się ognia na ziemi, zanim ruch do przodu zapewni chłodzenie powietrza, a całkowicie zamknięte silniki mogą podpalić samolot po wylądowaniu. Samolot powinien wystartować jak najszybciej po uruchomieniu silnika, aby zapobiec gromadzeniu się ciepła. Jednostka iskrowa używana do rozruchu może również spowodować znaczne porażenie prądem. Gaśnica powinna być zawsze pod ręką podczas pracy silnika. Silnik jest wyjątkowo głośny podczas pracy i powinien być obsługiwany z ochronnikami słuchu, aby zapobiec uszkodzeniom.

Zobacz też

Bibliografia

  1. ^ http://obastclair.com/
  2. ^ http://www.americanjuniorclassics.com/
  3. ^ Thornburg, Dave: Czy mówisz model samolotu , strona 142-157. Pony X Press, 1992.
  4. ^ Buck, BW: "Stunt News", ISSN 1076-2604, tom 32, wydanie 2 (marzec/kwiecień 2006), "Funkcje regulacji trymowania", strony 62-67
  5. ^ Walker, Nevilles E.: "Kontrolowany samolot zabawkowy typu Captive", USPTO Patent 2292416, 26 grudnia 1940
  6. ^ „Dokumenty patentowe Jima Walkera dotyczące systemu U-Control latania linii kontrolnej pierwotnie używanego w modelu samolotu American Junior Aircraft Company Fireball” .
  7. ^ a b http://www.modelaircraft.org/files/events/CLAero.pdf
  8. ^ Bair, Scott: „The Two-Cycle Stunt Engine” monografia około 1984 roku, opublikowana w „Stunt News” około 2000 roku
  9. ^ B "Kodeks Sportowy FAI", Rozdział 4.45, strony 40-41, FAI, 01 stycznia 2009
  10. ^ http://www.beck-technologies.com/enginedynajet.html

Organizacje

Niekomercyjne