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MODELLAZIONE
Elicottero elettrico. Consigli per il modellista
Elenco / Apparecchiatura di radiocomando Recentemente, i motori elettrici sono stati sempre più utilizzati nella modellistica aeronautica. Ciò è comprensibile; il loro vantaggio rispetto ai motori a combustione interna è evidente: facilità di avviamento, controllo preciso della velocità dell'elica, assenza di gas di scarico, bassa rumorosità. Sono già stati realizzati diversi interessanti modelli di aerei con motore elettrico. Si stanno facendo i primi tentativi per applicarli sui modelli di elicotteri. Selezione del motore e calcolo della spinta La possibilità di realizzare un elicottero elettrico (Fig. 1) è determinata principalmente dalla potenza specifica del motore. Tra i motori leggeri ed economici possiamo evidenziare una serie di motori elettrici per aspirapolvere, che con un peso relativamente contenuto sviluppano una grande potenza. Il più piccolo viene utilizzato nella spazzola elettrica Veterok. Il suo peso è di soli 430 ge la potenza durante l'uso a breve termine può raggiungere 75 W, ovvero circa 0,1 litri. Con. Il popolare motore a combustione interna MK-17 ha le stesse caratteristiche, anche se pesa un terzo.
Durante il test di "Veterok" con un'elica modello di aereo seriale Ø 200 mm e passo 100 mm (Fig. 2), ha sviluppato una spinta di circa 500 g, sufficiente per il volo di un aereo che pesa fino a 5 kg. Ma il modello di elicottero richiede una grande alimentazione. Secondo la formula di N. E. Zhukovsky, la spinta del rotore principale in modalità hover è: T = (33,25*NвDη0)2/3, qui: T - spinta, kg; Nv - potenza, l. Insieme a.; D - diametro, m; η è l'efficienza relativa del rotore principale durante il funzionamento in posizione. Valore η0per i migliori modelli di aeromobile i rotori raggiungono 0,65-0,7. Anche la rotazione del rotore di coda, della ventola e le perdite nella scatola del cambio consumano energia del motore elettrico. Assumeremo che la sua quota trasferita al rotore principale sarà di 0,07 litri. Con. Scegliendo il suo diametro pari a 1,5 m, determiniamo la spinta: T= (33,25*0,07*1,5*0,65)2/3= 1,73 kg. Pertanto, per un modello di elicottero del peso di 1,5 kg, la riserva di spinta consentirà di effettuare il volo non al “massimo” del motore. Qui dobbiamo anche tenere conto del fatto che durante il volo orizzontale la potenza richiesta è inferiore rispetto alla modalità hovering. Inoltre, durante il decollo, l'effetto della vicinanza al suolo avrà un effetto positivo. Tutto ciò suggerisce che il motore elettrico non dovrà essere azionato alla massima velocità. Scelta di uno schema modello Attualmente, nell'aviazione, la parte principale degli elicotteri è realizzata secondo un design a rotore singolo con rotore di coda, che si è diffuso grazie alla sua facilità di controllo. Considerando che il modello creato sarà controllabile, è meglio prendere come base proprio questo schema. Una possibile versione del disegno è presentata nella Figura 2.
Per facilità di produzione e bilanciamento, il rotore principale e quello di coda sono costituiti da due pale. Quando si crea un elicottero, è necessario prestare molta attenzione alla stabilità. Nel modello progettato, viene fornito con l'ausilio di pesi stabilizzatori, formando una sorta di giroscopio. Quando il rotore è in funzione, i pesi montati sulle pale tendono a mantenere il piano di rotazione. Quando devia da una determinata posizione, si verifica un cambiamento ciclico negli angoli di attacco delle pale, a causa di ciò si formano forze aerodinamiche che riportano il rotore nella posizione precedente. Modificando il piano di rotazione dei carichi utilizzando un piatto oscillante, è possibile controllare il volo del modello. Cambio principale e trasmissione della rotazione al rotore di coda Affinché il rotore principale sviluppi la spinta calcolata in precedenza, è necessario selezionare il rapporto di trasmissione corretto. Un calcolo accurato richiede la conoscenza delle caratteristiche di carico del motore e del rotore aerodinamico. Puoi limitarti a un calcolo approssimativo. Conoscendo il diametro della fossa installata durante il test sull'albero del motore elettrico e sul rotore, è possibile determinare il rapporto di trasmissione utilizzando la formula: iр= (Rnv/R0)5/3, dove Rnv- raggio del rotore principale; R0- raggio iniziale della vite sull'albero del motore elettrico; ioр- Rapporto di cambio; Per Rnv= 0,75 m;R0= 0,1;iр= 28,8. Questo rapporto di trasmissione può essere calcolato utilizzando due o tre passaggi. Se viene selezionato un cambio a due stadi, allora: і1= Z1/Z2; io2= Z3/Z4, dove Z è il numero di denti dell'ingranaggio del cambio. Prendendo Z1= 10,Z2= 100,Z3= 17,Z4= 93, otteniamo iр= 28,8. Se in pratica non è possibile selezionare ingranaggi con un determinato numero di denti e si verifica una deviazione del +/- 10% rispetto al valore calcolato, ciò non porterà ad una riduzione significativa della spinta del rotore. Dovresti sforzarti di rendere il cambio leggero e allo stesso tempo abbastanza resistente. Per ridurre il peso, gli ingranaggi di grandi dimensioni (Z2= 100 eZ4= 93) può essere realizzato in duralluminio o textolite. La trasmissione (Fig. 3) al rotore di coda è più semplice da realizzare utilizzando due pulegge Ø 60-80 mm: quella motrice è installata sullo stadio intermedio del cambio, quella condotta sulla trave di coda. Sono collegati da un nastro in filo di nylon Ø 0,8-1 mm.
Gestione del modello Quando si controlla il modello nella prima fase, sono sufficienti due comandi: cambio della velocità del motore e controllo della rotta. Il primo viene eseguito in modo abbastanza semplice: utilizzando un reostato collegato al circuito di alimentazione, ad esempio dal pedale di una macchina da cucire. Per controllare la rotta è necessario modificare il passo del rotore di coda. Questo può essere fatto utilizzando un motore elettrico in miniatura, ad esempio il tipo DK-5-19 con un cambio. L'ultimo proviene dal timer (avvio automatico per la fotocamera). Dopo i primi voli riusciti, puoi passare a complicare le acrobazie aeree. Per fare ciò, è necessario aggiungerne un altro . due timonerie per il controllo del piatto oscillante. Con il loro aiuto, il volo viene effettuato “avanti-indietro”, “sinistra-destra”. Dopo aver imparato il modello dell'elicottero, vengono offerte varie opzioni per le gare che si svolgono nella sala, che possono essere simili alle gare di veri elicotteri: volare lungo un percorso, atterrare in un determinato punto, ecc.
In conclusione, qualche parola sulle precauzioni di sicurezza. Innanzitutto è necessario effettuare con attenzione tutti i collegamenti degli elementi che portano corrente sia sul modello che sul pannello di controllo. Inoltre, assicuratevi di installare su quest'ultimo un fusibile (Fig. 4) per una corrente di 1 A. Il collegamento alla rete avviene preferibilmente tramite un trasformatore. Infine, quando ci si prepara al lancio della macchina, è importante verificare l'affidabilità dell'intero sistema a terra. Per fare ciò, dopo aver legato l'elicottero alla base, è necessario far funzionare il motore elettrico in tutte le modalità, aumentando gradualmente la velocità del rotore. Il rispetto di questi requisiti di base garantirà la sicurezza del volo. Autore: V. Slepkov
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