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MODELLIEREN
Elektrischer Hubschrauber. Tipps für einen Modellbauer
Verzeichnis / Funksteuerungsausrüstung In jüngster Zeit werden im Flugmodellbau zunehmend Elektromotoren eingesetzt. Das ist verständlich, ihr Vorteil gegenüber Verbrennungsmotoren liegt auf der Hand: einfacher Start, genaue Drehzahlregelung des Propellers, keine Abgase, geringer Geräuschpegel. Es sind bereits mehrere interessante Modelle von Flugzeugen mit Elektromotoren entstanden. Es gibt erste Versuche, sie auf Hubschraubermodelle anzuwenden. Triebwerksauswahl und Schubberechnung Die Möglichkeit, einen Elektrohubschrauber zu bauen (Abb. 1), wird in erster Linie durch die spezifische Leistung des Motors bestimmt. Von den leichten und preisgünstigen Motoren lassen sich eine Reihe von Elektromotoren aus Staubsaugern unterscheiden, die bei relativ geringem Gewicht eine hohe Leistung entwickeln. Die kleinste davon kommt in der Elektrobürste „Veterok“ zum Einsatz. Sein Gewicht beträgt nur 430 g und die Leistung für den kurzfristigen Einsatz kann 75 W, also etwa 0,1 Liter, erreichen. Mit. Der beliebte Verbrennungsmotor MK-17 hat die gleichen Eigenschaften, jedoch bei dreimal weniger Gewicht.
Beim Testen von „Veterok“ mit einem Serienflugzeugpropeller mit einem Durchmesser von 200 mm und einer Steigung von 100 mm (Abb. 2) entwickelte es einen Schub von etwa 500 g, der ausreichte, um ein Flugzeug mit einem Gewicht von bis zu 5 kg zu fliegen. Für ein Hubschraubermodell ist jedoch ein großes Leistungsgewicht erforderlich. Gemäß der Formel von N. E. Zhukovsky beträgt der Schub des Hauptrotors im Schwebemodus: T = (33,25*NвDη0)2/3, hier: T - Schub, kg; Nv - Macht, l. Mit.; D - Durchmesser, m; η ist der relative Wirkungsgrad des Hauptrotors bei Betrieb an Ort und Stelle. Wert η0für die besten Rotoren von Flugzeugmodellen liegt er bei 0,65–0,7. Die Leistung des Elektromotors wird auch für die Drehung des Heckrotors, des Lüfters und für Verluste im Getriebe aufgewendet. Wir gehen davon aus, dass sein auf den Hauptrotor übertragener Anteil 0,07 Liter beträgt. Mit. Indem wir einen Durchmesser von 1,5 m wählen, bestimmen wir die Schubkraft: T= (33,25*0,07*1,5*0,65)2/3= 1,73 kg. Somit ermöglicht die Schubreserve bei einem Hubschraubermodell mit einem Gewicht von 1,5 kg ein Fliegen nicht mit dem „Maximum“ des Motors. Dabei ist auch zu berücksichtigen, dass im Horizontalflug die benötigte Leistung geringer ist als im Schwebeflug. Darüber hinaus wirkt sich beim Start der Effekt der Erdnähe positiv aus. All dies deutet darauf hin, dass der Elektromotor nicht mit maximaler Drehzahl betrieben werden muss. Auswählen eines Modellschemas Derzeit wird in der Luftfahrt der Großteil der Hubschrauber nach einem Einrotor-Schema mit Heckrotor hergestellt, das sich aufgrund seiner einfachen Steuerung weit verbreitet hat. Da das zu erstellende Modell beherrschbar ist, ist es am besten, ein solches Schema als Grundlage zu nehmen. Eine mögliche Version der Zeichnung ist in Abbildung 2 dargestellt.
Zur Vereinfachung der Herstellung und des Auswuchtens sind der Haupt- und der Heckrotor aus zweiblättrigen Rotoren gefertigt. Beim Bau eines Hubschraubers sollte besonders auf die Stabilität geachtet werden. Im entworfenen Modell erfolgt dies mit Hilfe von Stabilisierungsgewichten, die eine Art Kreisel bilden. Während des Betriebs des Rotors haben die an den Rotorblättern montierten Gewichte das Ziel, die Rotationsebene aufrechtzuerhalten. Bei einer Abweichung von einer vorgegebenen Position kommt es zu einer zyklischen Änderung der Anstellwinkel der Schaufeln, wodurch aerodynamische Kräfte entstehen, die den Rotor in seine vorherige Position zurückbringen. Durch Ändern der Rotationsebene der Gewichte mithilfe der Taumelscheibe können Sie den Flug des Modells steuern. Hauptgetriebe und Drehübertragung auf den Heckrotor Damit der Hauptrotor den zuvor berechneten Schub entwickeln kann, ist es notwendig, die Übersetzung des Getriebes richtig zu wählen. Eine genaue Berechnung erfordert die Kenntnis der Belastungseigenschaften des Motors und des aerodynamischen Rotors. Sie können sich auf eine ungefähre Berechnung beschränken. Wenn man den Durchmesser des beim Testen auf der Motorwelle installierten Lochs und des Rotors kennt, kann man das Übersetzungsverhältnis des Getriebes nach folgender Formel bestimmen: iр= (RNV/R0)5/3, wo rNV- Rotorradius; R0- der Anfangsradius der Schraube auf der Motorwelle; ichр- Übersetzungsverhältnis des Getriebes; Für RNV= 0,75 m; R0= 0,1;iр= 28,8. Ein solches Übersetzungsverhältnis kann in zwei oder drei Schritten berechnet werden. Wird ein zweistufiges Getriebe gewählt, dann gilt: і1= Z1/Z2; die2= Z3/Z4, wobei Z die Zähnezahl des Getriebes ist. Z nehmen1= 10,Z2= 100,Z3= 17,Z4= 93, erhalte ichр= 28,8. Wenn es in der Praxis nicht möglich ist, Gänge mit einer bestimmten Zähnezahl auszuwählen und eine Abweichung von +/-10 % vom berechneten Wert auftritt, führt dies nicht zu einer signifikanten Verringerung des Hauptrotorschubs. Sie sollten sich bemühen, das Getriebe leicht und gleichzeitig stark genug zu machen. Zur Gewichtsreduzierung sind große Zahnräder (Z2= 100 und Z4= 93) kann aus Duraluminium oder Textolit bestehen. Die Übertragung (Abb. 3) auf den Heckrotor erfolgt am einfachsten über zwei Riemenscheiben Ø 60-80 mm: Die führende ist auf der Zwischenstufe des Getriebes montiert, die angetriebene auf dem Heckausleger. Sie sind durch ein Band aus Nylonfaden Ø 0,8-1 mm verbunden.
Modellverwaltung Bei der Steuerung des Modells in der ersten Stufe genügen zwei Befehle: die Änderung der Motordrehzahl und die Steuerung des Kurses. Das erste geht ganz einfach – mit Hilfe eines Rheostaten, der in den Stromkreis eingebunden ist, beispielsweise vom Pedal einer Nähmaschine. Um den Kurs zu steuern, ist es notwendig, die Steigung des Heckrotors zu ändern. Dies kann beispielsweise mit einem Miniatur-Elektromotor vom Typ DK-5-19 mit Getriebe erfolgen. Der letzte stammt vom Timer (Autostart für die Kamera). Nach den ersten erfolgreichen Flügen können Sie sich der Komplexität des Kunstflugs widmen. Dazu müssen Sie weitere hinzufügen. zwei Lenkmaschinen zur Steuerung der Taumelscheibe. Mit ihrer Hilfe wird der Flug „vorwärts-rückwärts“, „links-rechts“ durchgeführt. Nach der Beherrschung des Helikoptermodells werden verschiedene Möglichkeiten für in der Halle ausgetragene Wettkämpfe angeboten, die den Wettkämpfen echter Helikopter ähneln können: entlang der Strecke fliegen, an einem bestimmten Punkt landen usw.
Abschließend noch ein paar Worte zur Sicherheit. Zunächst ist es notwendig, alle Verbindungen stromführender Elemente sowohl am Modell als auch am Bedienfeld sorgfältig herzustellen. Stellen Sie außerdem sicher, dass bei letzterem eine Sicherung (Abb. 4) für einen Strom von 1 A installiert ist. Es empfiehlt sich, den Anschluss an das Netzwerk über einen Transformator vorzunehmen. Schließlich ist es in Vorbereitung auf den Start der Maschine wichtig, die Zuverlässigkeit des gesamten Systems am Boden zu überprüfen. Dazu ist es nach dem Anbinden des Helikopters an der Basis erforderlich, den Elektromotor in allen Modi anzutreiben und dabei die Rotorgeschwindigkeit schrittweise zu erhöhen. Die Einhaltung dieser Grundvoraussetzungen gewährleistet die Flugsicherheit. Autor: V. Slepkov
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