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Geschwindigkeitsalarm für Drachenflieger. Tipps für einen Modellbauer
Verzeichnis / Funksteuerungsausrüstung Wie wichtig die Geschwindigkeitsanzeige für die Flugsicherheit ist, muss Drachenfliegern nicht erklärt werden. Ein solches Gerät ist besonders für Anfänger wertvoll: Sein Hinweis schützt den Anfängerpiloten rechtzeitig vor einem irreparablen Fehler bei der Steuerung des Flugzeugs. Beim Drachenfliegen werden Schallgeschwindigkeitsanzeiger verwendet. Aufgrund der Komplexität der Montage und der Schwierigkeit, das US-250-Gerät zu erwerben, wurde es jedoch noch nicht massenhaft eingesetzt. Wir machen die Leser auf eine Beschreibung des Geschwindigkeitsschwellensignalgebers für Hängegleiter aufmerksam, der sich durch seine Einfachheit und Zuverlässigkeit auszeichnet. Es ist durchaus möglich, es zu Hause aus improvisierten Materialien herzustellen. Im Kopfhörer des Piloten empfängt das Gerät Tonsignale in zwei Tönen – hoch und niedrig – und meldet die Überschreitung der maximal zulässigen Geschwindigkeit oder deren Unterschreitung des minimal zulässigen Werts. Das Gerät besteht aus einem pneumometrischen Sensor mit Kontaktgruppe (Abb. 1) und einem Schallgenerator mit Kopfhörer (Abb. 3). Das Gerät wird mit einer Krona VTS-Batterie betrieben. Der Geschwindigkeitsdruck, der vom empfindlichen Element des Sensors wahrgenommen wird, ist ein Parameter, von dem die aerodynamischen Kräfte und Momente, die auf den Flügel eines Hängegleiters wirken, direkt abhängen. Dieser vom Gerät erfasste Parameter bestimmt eindeutig den Planungswinkel und die Position des Bedienknopfs, unabhängig von der Luftdichte (Temperatur und Druck). Die Werte der Grenzgeschwindigkeiten hängen von der Übereinstimmung zwischen der Steifigkeit der Arbeitsfedern der Stange (Kontaktöffnungsgruppe) und der Fläche der Membran des empfindlichen Elements des Geräts ab. Diese Werte entsprechen 28 ± 2,5 und 70 ± 2,5 km/h und werden durch Anpassen des Kompressionsgrads der Federn durch Ändern der Position der Sensorkontakte ausgewählt.
Das Sensorgehäuse (Abb. 1) besteht aus flachen Abdeckungen – blind und entwässert – und einer zylindrischen Seitenwand, die in der Höhe in zwei Teile geschnitten ist. An der ersten Abdeckung ist ein Luftdruckempfängerrohr mit Nieten befestigt, an der zweiten Abdeckung ist eine Kontaktgruppe mit Anschlussdrähten zum Anschluss an einen Schallgenerator befestigt. Zwischen den Teilen der Seitenwand ist eine Gummimembran mit einer aufgeklebten dünnen Duraluminiumscheibe eingelegt. Die Struktur wird mit Schrauben, Muttern und Unterlegscheiben befestigt. In der Mitte der Scheibe ist eine Stange mit innenliegender Feder mit M4-Muttern befestigt. Der glatte Schaft der Stange bewegt sich frei im Loch der Führungshalterung, die an der unteren Abdeckung angenietet ist. Sein Oberteil mit Gewinde und Sicherungskontaktscheibe tritt durch das zentrale Loch des Ablaufdeckels aus dem Sensorgehäuse aus. Zusammen mit der Scheibenbefestigungsmutter fixiert sie die Innenfeder, deren Enden an der Scheibe und der Zentrierplatte anliegen. Um die Reibung zu verringern, sollte der Stangenabschnitt, der sich im zentralen Loch der Abdeckung bewegt, eine glatte Oberfläche haben. Der für die Stange vorgesehene Bolzen wird gedreht und geschliffen, indem eine elektrische Bohrmaschine in das Bohrfutter gehalten wird. Das daraus resultierende Spiel der Stange im Loch der Zentrierplatte beeinträchtigt, wie die Praxis gezeigt hat, die Leistung des Gerätes nicht. Die Stromkreise der Signale, die den Mindest- und Höchstgeschwindigkeiten entsprechen, tauschen die Kontaktscheibe und das obere Ende der Stange aus. Die erste ist eine gewöhnliche Messingscheibe, die an die Gank angelötet ist. Das Festkontaktsystem besteht aus einem Metallbügel mit verstellbarer Schraube und einer Getinax-Hülse. Diese Baugruppe wird mit Schrauben und Dübeln unter Verwendung elektrisch isolierender Unterlegscheiben und Buchsen an der oberen Abdeckung befestigt. Die Kontaktscheibe steht in Kontakt mit der Folienoberfläche der Getinax-Platte, an der der Signaldraht für die Mindestgeschwindigkeit angelötet ist. Der Kabelanschluss des Höchstgeschwindigkeitssignals ist mit der Einstellschraubenmutter gesichert. Zwischen ihm und dem oberen Ende der Stange befindet sich eine äußere Feder, die durch eine Kontaktscheibe und eine elektrisch isolierende Hülse der Schraube zentriert wird. Bei der Montage des Sensors am Seitenrohr des Hängegleiter-Trapezes ist es notwendig, dass die Achse der Stange parallel zur Grundebene verläuft – dann beeinflusst das Gewicht der beweglichen Teile der Stange die Genauigkeit des Sensors minimal sein. Die daraus resultierende Abweichung zwischen dem Sensorsignal und den vorgegebenen Werten der minimalen und maximalen Geschwindigkeit des Hängegleiters beträgt maximal ±2,5 km/h. Wenn die Kontaktscheibe die Folienoberfläche der Platte berührt, wird die äußere Feder vollständig entspannt und die innere Feder so zusammengedrückt, dass ohne übermäßigen Druckabfall an der Membran (Geschwindigkeit Null) eine Kraft entsteht, die dem Produkt entspricht der wirksamen Fläche der Membran und der Mindestgeschwindigkeitshöhe, die dem zulässigen kleinen Geschwindigkeitswert des Hängegleiters entspricht. Wenn die Geschwindigkeit zunimmt, übersteigt die Kraft der Scheibe durch den übermäßigen Druckabfall die Kraft der komprimierten inneren Feder und die sich bewegende Stange öffnet den Signalkreis für die Mindestgeschwindigkeit. Eine weitere Erhöhung dieses Parameters und die Bewegung der Stange führen zu einer Kompression der äußeren Feder. Wenn der Hängegleiter mit seiner maximal zulässigen Geschwindigkeit fliegt, wird die Kraft auf die Scheibe aus der übermäßigen Druckdifferenz durch die Kräfte beider komprimierter Federn ausgeglichen, bis der Schaft das Ende der Einstellschraube berührt. Der volle Hub des Vorbaus beträgt 6,5 mm. Es macht keinen Sinn, die genauen Abmessungen aller Teile des Sensors festzulegen, da die meisten davon unter Berücksichtigung der verfügbaren Materialien beliebig gestaltet werden können. Wir geben nur die Daten der Teile an, von denen die Leistung des Gerätes abhängt. Die Scheibe besteht aus D16T-Blechmaterial mit einer Dicke von 0,5 mm. Die Membran besteht aus einer 0,5 mm dicken Gummiplatte, beispielsweise aus der Stulpe eines OP-Handschuhs. Die Funktionsfähigkeit des Sensors wird durch das Vorhandensein einer Riffelung auf der Membran (Abb. 2) gewährleistet, die die Bewegung der Scheibe im Gehäuse nicht verhindert. Eine solche Wellung kann unter Verwendung beider Teile der zylindrischen Seitenwand wie folgt geformt werden. Das entlang des Außendurchmessers der Seitenwand (Ø 136 mm) geschnittene Werkstück wird mit 88N-Kleber fest an der Stirnseite einer der Hälften der zylindrischen Wand befestigt. In der Membran ist ein zentrales rundes Loch Ø 40 mm ausgeschnitten. Anschließend wird eine Schicht 88H-Kleber auf die Klebeflächen zwischen Membran und Scheibe aufgetragen und leicht getrocknet (bis er an den Fingern klebt). Nachdem der Kleber vollständig ausgehärtet ist, wird außerdem ein 2 kg schweres Gewicht auf die Scheibe gelegt, um die Membran zu dehnen. In diesem Fall wird der Rand des zentralen Lochs an den Rand der Scheibe verschoben. Die so erhaltene Riffelung eignet sich gut für den Betrieb der Membran im Sensor.
Teile der zylindrischen Seitenwand können mit einer Stichsäge aus Sperrholz gesägt werden, beide Karosseriedeckel können aus 16 mm dickem D2T-Blech geschnitten werden. Für den Sensor eignen sich Federn aus den Bürsten von Elektromotoren von Staubsaugern, diese können unabhängig aus Stahldraht Ø 4 mm hergestellt werden. Der Durchmesser der Windung der Innenfeder beträgt 8 mm, die Steigung der Windung beträgt 2 mm, die Länge im expandierten Zustand beträgt 27 mm, die Kompressionskraft beträgt 110 g auf eine Größe von 16,5 mm. Die äußere Feder hat den gleichen Durchmesser und die gleiche Windungssteigung wie die innere. Aber die Länge von ce im expandierten Zustand beträgt 22,5 mm und die Kompressionskraft auf eine Größe von 16 mm beträgt 70 g. Das Luftdruckaufnahmerohr besteht aus einem Rohr (D16T) mit den Maßen 12x1 mm. Der Schaft und die Einstellschraube bestehen aus Messing- oder Stahlbolzen mit Ø 4 bzw. Ø 6 mm. Um die Kontaktgruppe vor Verschmutzung und mechanischer Beschädigung zu schützen, wird sie mit einer Schutzhülle abgedeckt, beispielsweise einem Kunststoffdeckel einer Aerosoldose (in Abbildung 1 durch eine gestrichelte Linie dargestellt). Im Gerät können Sie einen Audiosignalgenerator verwenden, der nach einem der beiden Schaltpläne aufgebaut ist (Abb. 3). Der Ton des Audiosignals wird über die variablen Widerstände R2, R3 (Option A) und R1, R2 (Option B) ausgewählt.
Der Tongenerator passt zusammen mit der Stromquelle – der Krona-Batterie (Option A) – in ein Gehäuse mit den Maßen 30x60x80 mm und hat eine Masse von 100 g. Die Betätigungsmomente der Kontakte werden abhängig vom vorgegebenen Wert der Luftgeschwindigkeit durch die Einstellschraube und durch Veränderung der Positionen der Kontaktscheibe und Scheibe auf der Stange gewählt. Vor dem Einbau in einen Hängegleiter wird der Sensor in den entgegenkommenden Luftstrom eines fahrenden Autos (Motorrads) geblasen und steuert seine Funktion durch Signale in den Kopfhörern entsprechend den Tachoanzeigen. Autor: V. Morzobaev
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