Hybrydowe modele na uwiezi - idea sterowania.

[ssuchy]

    Jako ciekawostkę  (zaznaczam na "tłusto", co by mi tu ktoś nie wyskoczył zaraz z aktualnymi przepisami FAI    ), przedstawiam założenia do eksperymentu z modelami na uwięzi, który będę chciał przeprowadzić (szczegółowy opis modeli pojawi się - mam taka nadzieję    - w tematach: Chimera i Hydra). Pewnie niektórzy Koledzy wiedzą, że w TYM wątku (przy okazji budowy DIY prostej aparatury R/C) opisuję wykonanie we własnym zakresie uniwersalnego uchwytu sterowniczego (dlaczego uniwersalnego - polecam zajrzeć do linku), który będzie wykorzystany również w tym eksperymencie.

 

   Modele hybrydowe mają być sterowane przy pomocy jednej linki (uni/monoline C/L), ale z klasycznym (vintage C/L), mechanicznym (przekładniowym) typem sterowania mają niewiele wspólnego, chyba tylko to, że NADAL STEROWANE SĄ PRZY POMOCY JEDNEJ LINKI, jak przystało na modele latające po powierzchni półsfery. W tym typie sterowania C/L mechanika została zredukowana do niezbędnego minimum na rzecz elektrotechniki/elektroniki, tak się zresztą dzieje od dawna w "dużym" lotnictwie, gdzie bezpośrednie "połączenie" pilota przez cięgna ze sterami samolotu dawno poszło w zapomnienie.

 

   Kilka uwag na wstępie. Hybrydowe modele na uwięzi, to przede wszystkim modele z napędem elektrycznym, ale można sobie chyba wyobrazić, że takie sterowanie może być również wykorzystane w modelach z napędem spalinowym (Hybryda C/L - typ A). Na rysunkach dla przejrzystości pokazałem tylko to co niezbędne dla zrozumienia idei - nie rysowałem akumulatorów, regulatorów, silników. W dalszej części tekstu, kwintesencję pomysłu modeli hybrydowych na uwięzi, zaznaczyłem kolorem.

 

 

 

 

 

 

 

Objaśnienia - uchwyt sterowniczy:

 

PS - pręt stalowy z elementami mocowania linki uwięzi,

ZL - łożysko  wahliwego zawieszenia PS,

CA - przetwornik kąta: układ elektroniczny przetwornika analogowego, zamieniającego kąt wychylenia uchwytu sterowniczego względem osi PS (linki uwięzi) na napięcie elektryczne, którego wartość jest zależna od wielkości wspomnianego kąta. W najprostszym przypadku jako CA można użyć liniowy czujnik Halla (z zamontowanymi na PS dwoma mikromagnesami neodymowymi: pisałem o tym TUTAJ i pokazałem film z testów takiego czujnika). Napięcie z CA podawane jest do nadajnika (TX) do wybranego kanału (konkretnie do wejścia przetwornika AD mikrokontrolera nadajnika) zamiast sygnału napięciowego z potencjometru manipulatora aparatury,

TX - mikronadajnik RADIOWY lub na PODCZERWIEN (np. dla modeli halowych),

PT - obrotowy potencjometr przepustnicy (pod kciuk) dla płynnej regulacji obrotów silnika (0-max-0). Jako potencjometru przepustnicy można również użyć pot. suwakowego (sprzężonego z cynglem pod palec wskazujący). W przypadku modelu C/L z napędem elektrycznym kanał nadajnika do którego podpięty jest PT obsługuje regulator silnika. Dla modelu z napędem spalinowym kanał z PT obsługuje dodatkowy serwomechanizm zamontowany w modelu, który steruje przepustnicą silnika.

 

Objaśnienia - model.

 

RX - mikroodbiornik współpracujący z TX,

ZS - zamocowanie linki w modelu "na sztywno" (no może niedosłownie, szczególnie dla akrobatów - jakaś amortyzacja/obrotowość zamocowania pewnie byłaby wskazana, skoro jest możliwa do wykonania w takim typie sterowania (mile widziane propozycje prostego rozwiązania),

 

oraz

 

... dla hybryda C/L - typ A:

 

zamiast typowego orczyka C/L w modelu mamy typowy serwomechanizm R/C, reszta układu sterowania C/L w modelu bez zmian,

 

... dla hybrydy C/L - typ B (opcja dla małych i bardzo małych modeli elektryków na uwięzi):

 

zamiast orczyka C/L, czy serwomechanizmu R/C (jak w hybrydzie typ A), stosujemy modelarski siłownik elektromagnetyczny (actuator R/C) oznaczony na rysunkach jako SM.

 

Jak wynika z rysunku model typu B nie ma nawet orczyka, ani popychacza, ale NADAL JEST MODELEM NA UWIĘZI, STEROWANYM PRZY POMOCY LINKI . Zamiast orczyka (serwomechanizmu) i popychacza ma wbudowany bezpośrednio w statecznik poziomy i ster wysokości modelarski siłownik elektromagnetyczny (actuator R/C: cewka elektryczna i magnes neodymowy z dźwignią steru). Aparatura R/C, której budowę opisuję w TYM wątku, a która będzie między innymi użyta do sterowania hybrydami C/L, posiada opcję obsługi (tryb 4) siłowników modelarkich/silników DC (nawrotne sterowanie PWM), więc bez żadnych przeróbek będzie dobra do przetestowania w hybrydach C/L - typ B.

[ssuchy]

Tak wygląda odbiornik R/C własnej konstrukcji (opis budowy: TUTAJ - wersja montażu: V1), nie tylko dla modeli hybrydowych na uwięzi:

 

 

... jak widać na fotce niewiele większy od paznokcia na kciuku, a lutowany był w prymitywnych warunkach (zwykła lutownica transformatorowa    ). Wymiary (mm): 19x20x6, waga (g): 3, pasmo (MHz): 868, 3-kanały proporcjonalne, 4-tryby pracy (możliwość sterowania prostymi pojazdami kołowymi, pływającymi, latającymi). W wersji pierwszej odbiornika jako wyjścia poszczególnych kanałów wlutowane są  mikrozłącza (z rastrem 1,27mm) poziomo na płytce, tak aby można było wygodnie zainstalować osprzęt również na płaskich kadłubach sylwetkowych małych modeli uwięziowych (co by kabelki nie odstawały, jak to jest w przypadku odbiorników z pionowymi złączami kanałowymi na płytce PCB). Więcej szczegółów w linkach, które podałem wyżej (między innymi liczne filmy z testów aparatury). Niebawem w dedykowanym temacie pojawi się opis wykonania wersji drugiej odbiornika (z typowymi golpinami do kanałów z rastrem: 2,54 mm), oraz szczegółowy instruktaż jak złożyć nadajnik do zamontowania na uchwycie sterowania C/L, a także dalszy ciąg opisu konstrukcji uniwersalnego uchwytu C/L-aparatury R/C.

 

PS W tym temacie będę przedstawiał tylko zbiorcze fotografie "gotowców" z przeznaczeniem dla modeli hybrydowych na uwięzi.

[ssuchy]

Tak natomiast wygląda moduł nadajnika R/C do zamontowania na eksperymentalnym uchwycie-aparaturze R/C (nie tylko dla modeli hybrydowych na uwięzi).

 

Wersja z anteną helikalną:

 

 

Wersja z anteną prętową (ćwierćfalową):

 

 

... więcej szczegółów nt. budowy modułu nadajnika tutaj: 1, 2

[Olecki75]

Ciekawy pomysł - taki fly by wire - szczególnie przydatne to będzie w modelach akrobacyjnych bo tylko zostanie jedna linka trzymająca model. Z drugiej strony do zwykłego latanie po kółku to jestem ciekaw co jest pewniejsze - niezawodna mechanika czy elektronika?

Ogólnie temat ciekawy, będę z uwagą śledzić .

[ssuchy]

Nie mam czasu szperać głębiej w necie, ale wygląda na to, że pomysł z takim typem sterowania modeli C/L, jaki proponuję w tym wątku, jest (chyba?) oryginalny i będzie przedstawiony po raz pierwszy na forum pfmrc (jeśli ktoś znajdzie coś podobnego, proszę o zamieszczenie linków). [edit: 03-03-2018] Dla jasności wyjaśnię jeszcze, że sam typ przetwornika CA, opisywanego przeze mnie wyżej, tzn. z użyciem liniowych czujników Halla nie jest nowością, gdyż takie rozwiązania są obecnie stosowane w nowej generacji drążków sterowania aparatur RC, ale już sposób wykorzystania takich przetworników do sterowania C/L, gdzie rolę "drążka" sterowniczego pełni linka uwięzi modelu (jakby "zamiana miejscami" - kto jeszcze "nie załapał" o co biega), wygląda na to, że jest już moją autorską propozycją, która powinna pozwolić na budowę bardzo małych modeli elektryków C/L (wstępnie nazwanych przeze mnie: modelami hybrydowymi). Trochę zapoznałem się z rozwiązaniami proponowanymi dotychczas przez innych modelarzy w kontekście stosowania R/C w modelach C/L, czego kwintesencja znajduje się w tym opracowaniu Freda Cronenwetta zassanym z neta:

 

control-line-scale-modeling.pdf

 

Jednak są tam wyłącznie pomysły wykorzystania osprzętu R/C w C/L ograniczone narzuconymi przez FAI i obowiązującymi obecnie regulacjami, związanymi z zawodniczym modelarstwem uwięziowym, przypisanymi do określonych kategorii modeli. Według mojego skromnego zdania, konieczność "nadawania" elektronicznych sygnałów sterujących "po linkach" sterowania mechanicznego modelem - przykładowo z typowego nadajnika R/C z wykorzystaniem sygnałów DSC, przesyłanych dodatkowymi kablami elektrycznymi wplecionymi w linki sterujące, czy kablami elektrycznymi, użytymi w miejsce linek sterujących - to totalnie ślepa uliczka w rozwoju modelarstwa linkowego.

 

Wracając do tematu, zrobiłem drugą wersję odbiornika dla modeli hybrydowych na uwięzi, już z typowymi złączami z rastrem 2,54 mm. Odbiornik (opisany: TUTAJ) w wersji montażu V2:

 

 

... mimo użycia większych złącz jest chudszy od pierwszego (waży: 2,46 g) i dostanie lekką obudowę (jeszcze się zastanawiam z czego?)

 

[edit]

 

... a tak wygląda w obudowie:

 

 

 

PS Trzeba mieć jednak na uwadze fakt, że po wpięciu do odbiornika V2 dużych, typowych wtyczek (od serw/regulatora) całość osprzętu w niewielkim modelu będzie o parę gramów cięższa niż w wersji z odbiornikiem V1, gdzie wykorzystałem bardzo lekkie mikrozłącza z rastrem 1,27mm. Komplet jednego złącza 1,27 stanowi 1/4-1/3 wagi analogicznego kompletu złącza 2,54.

[ssuchy]

Nie wiem, czy zainteresowane osoby zauważyły, że hybrydowość opisanej w tym wątku nowej kategorii modeli latających polega nie tylko na specyficznym sposobie sterowania w zakresie kontroli modelu przy pomocy jednej linki, ale przekłada się również na dualną funkcję samego modelu. Model hybrydowy może latać jako model na uwięzi (C/L) a po odczepieniu linki od modelu jako klasyczny model R/C! Takie: 2 w 1.

[Olecki75]

Właśnie cały czas zastanawiałem się nad taką możliwością bo nie wszystkie modele na uwięzi wyobrażam sobie jako RC. Piszę to mając jeszcze w pamięci mojego Pecia 101 .

[ssuchy]

Konstrukcję modeli hybrydowych pod wyposażenie, którego początki opisu zainicjowałem w tym wątku, można będzie tak rozwiązać i to BARDZO PROSTO, że staną się CAŁKOWICIE DUALNE: CL/RC. Czyli najpierw wygibasy na lince, a potem po zwolnieniu z linki modelu W CZASIE LOTU wiązanka wygibasów na luzie. Teoretycznie możliwa jest też MIESZANKA, czyli przechodzenie z lotów na lince do lotów RC i vice versa (bez zwalniania linki)! Rozmawiamy o czymś CZEGO JESZCZE NIE BYŁO, a może to być CAŁKIEM CIEKAWE, widowiskowe i na pewno wymagające nabycia umiejętności, które można by oceniać na zawodach! Wszystko sprowadza się do opracowania odpowiedniego uchwytu C/L-aparatury RC, dedykowanego dla modeli hybrydowych, co zamierzam zrobić i sprawdzić jak to wyjdzie w praniu.

 

Cdn.

[Tomtomek1]

Witam.

Czy udało się kontynuować temat? Gdzie mogę znaleźć informacje o praktycznym rozwiązaniu, może jakiś filmik?

Pozdrawiam.

[ssuchy]

     Niebawem powrót syna marnotrawnego (po sześciu latach ? ) w celu dokończenia tematów elektroniczno-modelarskich! To co napisałem w poście wyżej, to raczej bzdeta, ale temat modeli hybrydowych na uwięzi będę dalej kontynuował, jak i powiązany z tym wątek:

 

Prosta i niedroga aparatura R/C własnej roboty.

 

Pozdrawiam,

Jurek.

PS Niektórzy już mnie pochowali ? i wcale im się nie dziwię ?

[Grifon]

21 godzin temu, ssuchy napisał:

PS Niektórzy już mnie pochowali ? i wcale im się nie dziwię ?

Tak to prawda, ja się przyznaje ?

Dobrze, że wróciłeś.

[Visionaero]

W sumie ciekawy wynalazek, myślałem kiedyś o podobnych rozwiązaniach, także jeszcze prostszych , czyli zastosowanie aparatury RC do sterowania tylko silnikiem bądź także sterami, ale jak wspomniałeś o przepisach FAI dotyczących modeli na uwięzi wyhamowały mnie w taki posunięciach. Niemniej jednak zastosowanie  aparatury do sterowania silnikiem popieram chociażby ze względów bezpieczeństwa, bo w każdej chwili można wyłączyć silnik nawet jak urwą się linki. Ponadto dochodzi jeszcze jeden aspekt wykluczony dzisiaj przez stosowanie elektronicznych timerów które zastępują pilota w  sterowaniu silnikiem. przypuszczam, że gdyby modelarz w trakcie wykonywania miał jeszcze sterować pracą silnika zabawa byłaby ciekawsza, a może przy okazji trochę trudniejsza.

       W każdym razie warunek zapewnienia bezpieczeństwa dla mnie jest ważny, szkoda że na forum FAI nie podjęto takiej inicjatywy.

W każdym razie w Aeroklubie Gdańskim koledzy tak latają

[kszczech]

Z ciekawości chcialem przetestować AI, jeszcze wersję 3.5. I spytałem czy modelem na uwięzi można zrobić beczkę. Odpowiedziała, że tak. No to ja do niej, że jest głupia i niech się jeszcze douczy. 

No co ta wredna istota podała mi wisy z tego tematu tutaj. 🤣🤣🤣

No i wymiękłem.