Как выбирать вертолет и сколько это удовольствие стоит.

Автор- Владимир Голубев,г.Москва


     Вы, наверное, видали полет модели вертолета на летном поле – и удивились как это все красиво и необычно - резкий взлет, вращения, зависание в метре от земли, петли, бочки и при этом такая легкость в воздухе - это зрелище захватывает дух.

     Радиоуправляемые модели вертолетов –относятся к самому сложному и дорогому классу радиоуправляемых моделей. Сложность управление определяется тем, что модель (как и оригинал) имеет 6 степеней свободы, и это очень много. На модели вертолета можно лететь – прямо, боком, хвостом вперед, вращаться во всех плоскостях, летать в перевернутом положении - совершать такие маневры больше не может ни одна модель (кроме разве что подводной лодки) и при этом создавать ощущение легкости полета. Модель (как и большой вертолет) имеет сложную механику для обеспечения полета и совершения маневров. Кроме этого, вертолет очень опасная игрушка - кончик лопасти по касательной имеет скорость более 200 м/с, что сопоставимо со скоростью пули.

     Модель вертолета – источник повышенной опасности. Если радиоуправляемый автомобильчик не опасен вообще, самолет опасен только спереди и летает он далеко и высоко, то вертолет опасен со всех сторон, и он близко, перед вами и окружающими. Вращающийся основной ротор и рулевой винт можно сравнить с «циркуляркой». И крутит их двигатель, нередко по мощности сопоставимый с бензопилой. И все это хозяйство болтается в воздухе рядом с вами, а управляете всем этим богатством именно вы, а никто другой. Поэтому шутки в сторону.
     Бытует стереотипное мнение, что вертолетом управлять намного легче, чем самолетом – он висит, никуда не улетает, высота его полета и собственная скорость невелики. Это огромное заблуждение. Все системы принудительного вращения малоустойчивы, и вертолет не исключение. Если в большом вертолете несколько спасает большая масса машины и ее инерционность, то относительно небольшая и легкая модель не только не стабильна, но и чрезвычайно подвержена влиянию ветра, завихрений воздуха и т.п. Для стабилизации ее полета применяются специальные устройства – гироскопы. И все равно модель вертолета «сама» висеть на месте не будет – ее надо постоянно, непрерывно контролировать управлением. Если самолет по определению летает сам, то вертолет, особенно модель, нужно терпеливо «вести», держать в воздухе управлением.
     Второе заблуждение обывателя – что основа полета вертолета более проста, чем у самолета. Вертолет держит в воздухе вращающийся винт, это же понятно, а вот что держит самолет, особенно при выключенном двигателе, для обывателя загадка. В действительности - все наоборот. Теория аэродинамики крыла самолета не идет ни в какое сравнение с вихревой теорией импульсной тяги, на которой основан управляемый полет любого вертолета.


Теория
     Давайте этот вопрос рассмотрим по частям и определимся все-таки, что нужно для этого хобби.

Симулятор

     Все начинается в вертолетном деле с симулятора, одними из самых лучших симуляторов являются: CSM – данный симулятор отличается отличной математикой и нетребовательными требованиями к аппаратуре, G2 от фирмы GreatePlanes– Симулятор с отличной графикой и хорошей симуляцией. Также существуют симуляторы, выпущенные другими фирмами, но они менее распространены у нас. Симулятор позволит вам: начать полеты до того момента как вы соберете вертолет или его получите из сборки, научит базовым моментам пилотирования

.

Модель вертолета это почти единственная игрушка , настолько дорогая и сложная в управлении, что тренировки на симуляторе являются не столько желательными, но и обязательным атрибутом при обучении. Вы должны не менее 100 часов налетать на симуляторе, прежде чем подумаете о том, что вам уже можно прийти на летное поле и совершись свой первый полет.
     На месте торгующих фирм - имело бы вообще смысл проводить перед продажей вертолета небольшую сдачу экзамена по управлению моделью на симуляторе. Достаточно для начала одного упражнения «Висение» - удержание вертолета в одной позиции в течение 1 -2 минут.
     Симулятор позволит вам избежать ненужных затрат на ремонт модели и разочарований, так как даже опытный инструктор не всесилен при обучении на модели вертолета.

Какие модели существуют?

     Модели существуют самые разнообразные и в основном модели вертолетов делят по нескольким классификациям: по источнику энергии, объему двигателя, наличию управления шагом основного ротора, копийности. Мы с вами постараемся в вкратце рассмотреть эту классификацию.

Модели можно разделить таким образом:

Топливные

- Бензиновые.
- Микро.
- 30 класс (объем двигателя 0.30 дюйм^3 (5.5 см^3)). (отлично!)
- 46 класс (объем двигателя 0.46 дюйм^3(7.5 см^3)).
- 60-90 класс (объем двигателя 0.60 -0.90 дюйм^3(10-15 см^3)).
- более 90 (объем двигателя более 0.90 дюйм^3(15 см^3)).

Электрические

- Микро

- с фиксированным шагом.
- с коллективным шагом.

- Миди

Копийные

Экзотические или нестандартные.

Управление шагом основного ротора.

- с фиксированным шагом.
- с коллективным шагом.

Топливные

     Используют в качестве силовой установки двигатели внутреннего сгорания и, соответственно, топливо для них. Характеризуются постоянными мощностными характеристиками вне зависимости от количества топлива в баке. Более популярны, чем электрические, т.к. обладают в большинстве случаев лучшими энергетическими и летными характеристиками.

Бензиновые

     Вертолеты на бензиновом двигателе – характеризуются: большой стоимостью, большими размерами, дешевизной топлива - чаще всего производственные. Применяются при видеосъемках объектов (прозрачный выхлоп, большое время полета, ресурс больше) и т.п.

Микро.

     Двигатель калильный, объемом 0,049 куб.дюйма, ротор диаметром до 500 мм. Маломощные, спокойные модели, которые предназначены для полета в проветриваемом помещении (к сожалению, про возможность выполнения сложных фигур пилотажа информации нет).

30 клас

    Основной класс для обучающих вертолетов с объемом двигатели 0.32 куб.дюйма Данные вертолеты позволяют выполнять основной набор фигур пилотажа - как FAI так и 3D (при соответствующей подготовке пилота и модели), обладают скромным потреблением топлива и невысокой стоимостью ремонта.

Модель 30 класса Raptor 30 V2      

Большинство фирм, производящих хоббийные модели вертолетов, базируются на этом классе, как наиболее доступном для обучения и ремонта. Фирма Hirobo выпускает более 5 моделей в этом классе, а Kyosho более 4-х.
     Масса модели 2400- 3300 грамм и диаметр ротора 1200 -1500 мм

46 класс

     Модели вертолетов по размеру и механике полностью соответствуют 30-тым, но оснащены более мощным двигателем, что приводит к более большей энерговооруженности (отношение тяги к весу).

60-90 класс.

    В этот класс попадают преимущественно модели вертолетов для участия в соревнованиях. Данный класс характеризуется наилучшими мощностными характеристиками, более высокой стабильностью - но платой за это уже и высокая цена и расход топлива. В этом классе выпускаются все спортивные модели вертолетов. Эти вертолеты создаются и проектируются для полета по правилам FAI F3C и 3D полета. Обладают очень сложной и точной механикой, требуют значительных знаний и умений по пилотированию.
     Масса вертолета 4 -6 кг и диаметр ротора до 1800 мм

Caliber 60 японской фирмы Kyosho
Более 90

     Вертолеты с большим диаметром ротора чаще всего - производственные.
     В этот класс можно отнести и бензиновые вертолеты - они обладают значительными по объему двигателями.

Электрические

     Двигатель электрический, - различных модификаций. Вертолеты экологически чистые, но они характеризуются потерей мощности при разряде аккумулятора. Хотя после появления бесколлекторных двигателей это направление становится очень перспективным.

Oчень популярная модель электровертолета ECO 8 немецкой фирмы Ikarus
Микро

     Вертолеты с диаметром ротора 500 мм. Возможна их эксплуатация в спортивном зале, но они менее устойчивые, чем более большие собратья. Очень требовательны к опыту пилотирования и совершенно не подходят для обучения.

Миниатюрный вертолет Hummingbird c диаметром главного ротора 500мм
и полетным весом 185грамм

- С фиксированным шагом

     Эти модели вполне подходят для полетов в домашних условиях (если позволяет квартира), но на них нельзя выполнить никаких фигур высшего пилотажа. Обычно выполняются ударопрочными и не боящимися небольших падений.

- с коллективным шагом

     Модели очень похожи на своих более больших собратьев и имеют очень сходный механизм управления углом атаки, но требуют дополнительного опыта пилотирования.
     Микро модели с коллективным шагом не рекомендуются к обучению из-за своей неустойчивости в полете и резкости в управлении.

- Миди

    Вертолеты похожи на 30-класс топливных, но из-за большой массы аккумуляторов обладают худшими пилотажными характеристиками.

Копийные

     Модели-копии , изготовлены с соблюдением пропорций прототипа, при этом выполняется очень точная деталировка . При создании чаще всего базируются на готовой механике от Hirobo и Century. На модель может устанавливаться многолопастной ротор из 3-7 лопастей - в зависимости от требований прототипа. Тяжелые, дорогие и очень сложные в управлении модели. При этом обладают посредствеными летными характеристиками.
Экзотические или нестандартные.

К данному классу можно отнести как и специфические модели вертолетов: 2-х роторные, с соосной схемой роторов, реактивные а также множество моделей летательных аппаратов которые визульно напоминают винтокрылые летательные аппараты .

    Двухроторные и с соосной схемой ротора - очень сложно реализовать с требуемой надежностью в модели, поэтому данные модели встречаются очень редко. Модель с двумя роторами выпускает только одна фирма Hirobo, а с соосной схемой – строят только моделисты-энтузиасты. Сейчас появились в продаже модели с реактивным двигателем от фирмы Graupner.
     Существуют модели, которые оснащены большим количеством пропеллеров, и представляют внешне что-то среднее между вентилятором и летательным аппаратом инопланетян. При этом модель может обладать исключительными летными характеристиками и как следствие, большой сохранностью домашней мебели.
     Существуют и другие вариации на тему вращающихся вокруг вертикальной оси пропеллеров, роторов и прочих несущих плоскостей. Механизмы реализации управления такими моделями – самые разнообразные.

Модель вертолета с коаксиальным ротором Hirobo XRB

Управление шагом основного ротора - с фиксированным шагом.

     Вертолеты, которые не имеют конструктивной возможности изменять угол атаки обоих лопастей одновременно в одном направлении, т.е. скорость подъема вертолета зависит от только скорости вращения ротора. Данные модели более устойчивы и конструкционно более простые, но имеют меньшие возможности по пилотированию. На модели можно осуществлять пилотирование только в горизонтальной плоскости и безусловно нельзя выполнить перевернутый полет. Изготавливаются в основном как модели микро электрические для домашнего использования. В связи с ограниченными возможностями пилотирования не устанавливается на большинство моделей.

- с коллективным шагом

     Механизм управления углом атаки позволяет коллективно (вместе и синхронно) менять угол атаки на основном роторе (и синхронно - на рулевом роторе, для компенсации резко изменяющегося реактивного момента), т.е. скорость вертикального перемещения зависит от скорости вращения ротора и от угла атаки лопастей. При этом скорость вращения ротора может быть постоянной. Данный сложный механизм позволяет осуществлять более сложные и резкие маневры, нежели просто висение и вертикальный и горизонтальный полет. (На настоящих вертолетах все именно так и устроено)

     Выбор вертолета — очень ответственный момент. От этого зависит много параметров — и аппаратура, необходимая для него, и соответственно рекумендуемый производителем модели двигатель, и гироскоп.
     При этом надо помнить: модели отличаются размерами, объемами двигателей, видом энергии и топлива используемого в двигателях - но принцип полета и поведения примерно одинаков для всех моделей. Чем меньше и легче модель, тем менее она устойчива и более подвержена влиянию ветра, и наоборот. Исключение из этого правила - микромодели вертолетов с фиксированным шагом. Они при своих скромных размерах обладают хорошей устойчивостью

Определяющими факторами при выборе являются:
1. Доступность запчастей для ремонта
2. Наличие консультантов, которые могут помочь в эксплуатации этой модели
3. Стоимость ремонта.
4. Просто внешний вид, который должен вам определенно нравиться.
5. Место эксплуатации. Если в помещении, то точно - электровертолет.
6. Задачи, которые вы ставите перед вертолетом
7. Стоимость вертолета
8. Стоимость расходных материалов
9. Ресурс модели
10. Возможность Upgrade

     Все-таки какую модель выбрать ?. Это очень субъективное решение, т.к все модели имеют какие-то преимущества и недостатки, как-то - модель может быть более вялая по крену и тангажу, но более шустрая по шагу, и это все компенсирует. А вообще в опытных руках все вертолеты летают хорошо.

Какая нужна аппаратура?

     Вертолеты очень требовательны к аппаратуре, за исключение некоторых микровертолетов. Вертолеты используют как минимум 5 каналов управления (крен, тангаж, газ, курс (хвостовой винт), общий шаг основного ротора). Надо задумываться обязательно о приобретение минимум 6 -канальной компьютерной вертолетной аппаратуры (дополнительный канал нужен для регулировки чувствительности гироскопа), и, в зависимости от реализации автомата перекоса, требуются различные программы микширования. В основном приходится выбирать между 4 -мя фирмами-производителями, которые имеют широкий спектр выпускаемой аппаратуры управления моделями:
Sanwa, Futaba, JR, Hitec. Аппаратуры в принципе сходны по своим характеристикам, но имеются незначительные отличия.

Что необходимо иметь в аппаратуре для вертолета ?

1. Поддержку автомата перекоса именно вашего вертолета.
2. Управление кривой зависимости газ-шаг (специальный микшер).
3. Возможность дистанционного отключения двигателя.
4. Кривая газ- (рулевой винт\ротор) для компенсации вращательного момента
5. Надежность аппаратуры.
6. Совместимость с симулятором.
7. Соединение тренер-ученик и соответствующий кабель
8. Гироскоп.

     Для упрощения управлением компенсацией вращательного момента, создаваемого двигателем, необходимо установить гироскоп, который стабилизирует хвостовую балку. Гироскопы существуют различных модификаций, но в основном их можно разделить на две: с удержанием хвостовой балки и без удержания. Гироскоп просто необходим вертолету, и о вложенных в него деньгах вы жалеть не будете.

Upgrade (Апгрейд). Что это?

     Вы часто слышали этот термин по отношению к компьютерам или другой технике. А что это значит по отношению к модели вертолета? Прежде всего все, что предназначено для улучшения летных характеристик и увеличения ресурса вертолета. Прежде всего, это замена пластмассовых деталей на аналогичные детали, выполненые из более износостойких материалов, таких как дюраль или титан, усиление и замена рам. Но существуют и более сложные варианты: изменение геометрии тяг, замена частей механики на принципиально другие. Ярким примером могут служить модели вертолетов фирм Hirobo Shutle Z-TS и Kyosho Nexus - после установки полного апгрейда происходит замена всей механики, включая и части силовой конструкции.

Металлический ротор для модели электровертолета ECO 8/16

В результате получаются совершенно другие модели, которые уже имеют отличные летные характеристики для экстремального пилотажа.
Обычно апгрейд выпускают сами производители моделей вертолетов. И даже для тех моделей, которые полностью укомплектованы (такое бывает, но редко), также существует большое количество сторонних фирм, которые производят всевозможные апгрейды для всех моделей вертолетов, особенно пластмассового исполнения . Ярким представителем такой фирмы является http://www.quickuk.co.uk/ . Эта английская фирма предлагает очень широкий спектр элементов осуществить апгрейд различных моделей вертолетов.

Так что же дают апгрейды в действительности?

1. Улучшают точность управления
2. Продлевают ресурс вертолета
3. Улучшают, совершенствуют управляемость вертолета
4. Позволяют выполнять более экстремальное пилотирование
5. Дают возможность перепрофилировать вертолет под какие-то цели
6. Более высокую стоимость ремонта, т.к. апгрейдные элементы обычно значительно дороже стандартных
7. Существенно опустошают ваш кошелек

     Вопрос о необходимости апгрейда надо решать в каждом случае эксплуатации модели отдельно, и не надо забывать, что апгрейд не сделает из 30 класса модель 60 класса. И существуют модели, которые изначально при приобретении в магазине имеют уже полностью установленный набор апгрейдных элементов на все узлы – конечно, за большие деньги, чем стандартная комплектация.
Апгрейд привлекателен тем, что средства вы вкладываете в модель постепенно, а не сразу, выкладывая значительную сумму на полностью укомплектованную модель, да и модель будет расти вместе с вами
А если вы опытный пилот, то имеет смысл сразу приобрести полностью укомплектованную модель, для получения лучших результатов пилотажа.

Ресурс или срок службы?

     Ресурс модели определяется различными факторами: от места полетов, и топлива, до выбора места хранения. Кроме таких моментов, на ресурс сильно влияет и само качество изготовления модели фирмой производителем. Так, модель вертолета фирмы Kyosho – Nexus (при этом Nexus имеет более передовой автомат перекоса), можно сказать, аутсайдер по качеству пластмассы. Заметные люфты уже образуются на третьем полете.
В тоже время у модели Hirobo Z-TS после выполнения более 50 полетов не имеется критического износа, но затем при установке апгрейдов эти параметры полностью нивелируются и вертолеты по ресурсу становятся равноценны, как и сопоставимы по стоимости.
При этом я нигде не встречал информации об окончании срока службы вертолета, кроме как при ситуации втыкания в бетон. Двигатель на вертолете, хоть и работает в более тяжелом режиме, по известным данным нарабатывает не менее 120 часов (Двигатель фирмы OsMax). При средней продолжительности полета 10 мин можете подсчитать, на сколько полетов хватит данного двигателя.

Расходные материалы(Эксплутационные расходы)

К сожалению, в нашей жизни ничего нет бесплатного и вечного, любая модель обязательно изнашивается и требует постоянного контроля за состоянием, замены расходных элементов и, безусловно, расходов на топливо либо электроэнергию.
При использовании калильных двигателей на моделях вертолетов получаются очень хорошие показатели энерговооруженности, но платой за это является применение специального топлива. В зависимости от фирмы-производителя двигателя, необходимо использовать топливо с синтетическим маслом и наличием нитрометана от 5 % до 30% .Наиболее часто используемые двигатели фирмы OsMax во избежания перегрева и получения необходимой мощности требуют 20 % нитрометана, а при экстремальном пилотирование до 30%. Расход топлива составляет для модели 30 класса 250 -350 грамм 10 мин полета а 60 класса 600 – 900 грамм на 10 минут полета.

Владимир Голубев на летном поле с моделью и всеми принадлежностями

Электрические вертолеты не менее требовательны к «топливу» - силовым аккумуляторам, которые обладают довольно значительной стоимостью и при этом, если используются наиболее передовые технологии, такие как Li-ion, то требуют и значительных средств на приобретение специального зарядного устройства. При этом аккумуляторы не являются вечными силовыми элементами, они также стареют и постепенно разрушаются от времени и эксплуатации, а неправильная их эксплуатация просто убивает аккумуляторные элементы почти моментально. Но при этом расходы на электроэнергию несопоставимы с затратами на топливо.

При эксплуатации модели вертолета предполагаются и другие расходные материалы:

1. Наконечники тяг – это пластмассовые наконечники шарниров, через которые происходит сопряжение движущихся элементов.
2. Шасси - при посадке скольжением на твердое шершавое покрытие.
3. Изнашиваются втулки скольжения (если такие имеются на вашей модели)
4. Могут изнашиваться элементы, специфические именно для вашей модели вертолета.

     Это все можно отнести к эксплутационным расходам.
     Контроль за быстроизнашивающимися элементами является необходимым условием безопасной эксплуатации модели.
     Использование неправильно подобранного топлива может привести как к трудностям при запуске двигателя, недостаточной мощности, невозможности регулировки, уменьшению ресурса , так и к более серьезным проблемам, как-то: внезапный отказ двигателя в момент совершении какого-либо маневра, что может привести к плачевным последствиям.

Сколько это стоит?

К сожалению, это одно из самых печальных мест во всем повествовании.
Рассмотрим цены на наиболее часто выбираемый комплект. Это комплект вертолета 30-го класса, который можно приобрести в Москве. Конкретную модель описывать нет смысла.

Наименование Цена, $ Вертолет 30 класса 300-350 Двигатель 150-170 Аппаратура 350-750 Гироскоп 100-330 Итого 900 Дополнительное оборудование для запуска 100 Ремонт в среднем 100-150 Шасси учебные 25-30 Апгрейд полный 400-700 Топливо 1 литр 5-30% нитрометана 5-14 Наконечники тяг 3-10 Шасси 20-40

Сборка.

     Вертолет - сложное техническое устройство. Это большое количество тяг и точных механизмов, которые испытывают огромные нагрузки во время полетов. В наборе обязательно приложена подробная инструкция на сборку вертолета и его настройку. Но, к сожалению, многие не могут его нормально собрать и настроить, тем более в первый раз.
Поэтому очень рекомендую обращаться к знающим людям просто за советом или за сборкой, так как это очень сильно повлияет на качество полета. И обращайте внимание в инструкции на моменты использования смазки и клея, а при настройке на фразы типа «ориентировочная длина тяги ХХХХ мм, отрегулируете согласно чего-то !!» Надо обязательно иметь в виду что неправильная сборка может не только привести к разрушению , но и серьезным травмам во время эксплуатации модели!!!

Так что выбрать?

     В мире существуют различные модели вертолетов и фирмы их производящих: Hirobo, Kyosho, Century, Century, Quick, X-Cell, Robbe и т.д. Модели вертолетов существуют на любой цвет и вкус. При выборе вертолета и аппаратуры желательно базироваться на простых правилах, которые постарались вам показать. При этом надо не забывать о том, что это хобби и эта сложная игрушка должна радовать Вас.
     С уважением и пожеланием успешных полетов.

Информация о моделях вертолетов на сайтах:  RC Design.ru       ,RC Heli.ru

ФОРУМ

RC HELICOPTERS   © Design Style 2003   Designet by Victor Chodejew   Ukraine,   Nikolaew