Радиоуправляемый самолет - Radio-controlled aircraft

Для полноразмерных радиоуправляемых самолетов см. Беспилотный летательный аппарат.
Флаер RC, демонстрирующий полет на острие ножа

А радиоуправляемый самолет (часто называют RC самолет или же RC самолет) представляет собой небольшой летательный аппарат, которым оператор с земли управляет дистанционно с помощью портативного радио передатчик. Передатчик обменивается данными с приемник внутри корабля, который посылает сигналы сервомеханизмы (сервоприводы), которые перемещают поверхности управления исходя из позиции джойстики на передатчике. Поверхности управления, в свою очередь, влияют на ориентацию плоскости.

Летающий радиоуправляемый самолет как хобби значительно выросла с 2000-х годов за счет улучшения стоимости, веса, производительности и возможностей двигателей, батареи и электроника. Доступен широкий выбор моделей и стилей.

Научные, государственные и военные организации также используют радиоуправляемые самолеты для экспериментов, сбора показаний погоды, аэродинамический моделирование и тестирование. В отличие от гражданской авиамодельной деятельности, Беспилотный летательный аппарат (дроны) или самолеты-шпионы добавляют видео или автономные возможности, используются для общественных служб (пожаротушение, восстановление после аварий и т. д.) или в коммерческих целях, и, если они находятся на службе у вооруженных сил страны, могут быть вооружены.[1]

История

RAE Гортань на катапульте эсминца HMS Stronghold, запущенной кордитом, июль 1927 года. Человек на ящике - доктор Джордж Гарднер, впоследствии директор RAE.[2]

Самыми ранними примерами авиамоделей с электронным управлением были модели, заполненные водородом. дирижабли конца 19 века. Они летали в качестве мюзик-холла вокруг театральных залов, используя простую форму радиосигнала, излучаемого искрами.[3]

В течение Вторая Мировая Война, армия и флот США использовали радиоуправляемые самолеты, называемые Радиопланы как артиллерийские дроны-мишени.

Национальный музей авиамоделей, расположенный в г. Манси, Индиана хранит самую большую в мире коллекцию истории радиоуправляемой авиации. На них представлены модели всех эпох RC, пожертвованные сообществом RC со всего мира. У них также есть планы комплектов (чертежи самолетов), которые пилоты RC могут приобрести для создания моделей любой эпохи. Музей расположен на той же территории, что и Академия модельного воздухоплавания главный офис расположен. [4]

Типы

Есть много типов радиоуправляемых самолетов. Для начинающих любителей есть флаеры парка и тренеры. Для более опытных пилотов есть свеча накаливания двигатель, электрический и планер самолет. Для опытных пилотов, реактивных самолетов, пилоновых пилонов, вертолеты, автожиры, 3D-самолеты и другие высококлассные соревновательные самолеты представляют собой адекватную задачу. Некоторые модели созданы, чтобы они выглядели и работали как птицы. Воспроизведение исторических и малоизвестных типов и марок полноразмерных самолетов в виде «летающих» моделей, что также возможно с линия управления и свободный полет типы авиамоделей, действительно достигают своего максимального реализма и поведения, когда построены для радиоуправляемых полетов.

Радиоуправляемый масштабный авиамоделизм

Этот Kyosho Биплан «Фантом 70» - это полуразмерная копия победителя класса и рекордсмена 2007 года. Reno Air Races. В этом примере фюзеляж с его сложными изгибами, а также капот двигателя, штанги колес и стойки крыла выполнены из стекловолокна. Крылья и горизонтальный стабилизатор имеют традиционную конструкцию из бальзы и фанеры.
Большой (~ 40 дюймов размах крыльев) пульт дистанционного управления P-51 Mustang.

Возможно, самая реалистичная форма авиамоделирования, основная цель которого - воспроизвести полномасштабные конструкции самолетов из истории авиации, испытать будущие авиационные конструкции или даже реализовать никогда не построенные "предлагаемые" самолеты, - это масштабное авиамоделирование с радиоуправлением. , как наиболее практичный способ воссоздать "старинные" натурные конструкции самолетов для полетов еще раз, из давних времен. Модель самолета RC Scale может быть любого типа управляемой. дирижабль Летательный аппарат легче воздуха (LTA), или, как правило, планер тяжелее воздуха с неподвижным крылом /планер, одно- или многомоторные летательные аппараты с неподвижным крылом или винтокрылые летательные аппараты, такие как автожиры или вертолеты.

Полномасштабные конструкции самолетов всех эпох авиации, от «Эры пионеров» и Первая Мировая Война Начало, вплоть до 21 века, моделировалось как радиоуправляемая масштабная модель самолета. Создатели самолетов RC Scale могут получить удовольствие от задачи создания управляемого миниатюрного летательного аппарата, который просто «выглядит» в воздухе как полномасштабный оригинал без «мелких деталей», таких как детализированная кабина, или серьезно имитирует многие рабочие характеристики самолета. выбранная полномасштабная конструкция самолета, вплоть до наличия рабочих поверхностей управления полетом, соединенных кабелем, с подсветкой навигационное освещение на экстерьере самолета, реалистично убирающееся шасси и т. д., если полноразмерный самолет обладал такими характеристиками как часть его конструкции.

В течение десятилетий с тех пор, как в 1960-х годах на рынке появилось современное цифрово-пропорциональное миниатюрное радиоуправляемое оборудование различных размеров, были построены самолеты с радиоуправляемым масштабированием, и все, от летающих в помещении электрических моделей RC Scale до «гигантских» моделей RC Scale. в диапазонах размеров шкалы, которые обычно составляют от 20% до 25% и выше до 30-50% размеров некоторых более мелких полномасштабных конструкций самолетов, которые могут воспроизводить некоторые из фактических летных характеристик полномасштабных самолетов, на которых они основаны, пользовались и продолжают строиться и летать в рамках санкционированных соревнований и для личного удовольствия, как часть хобби авиамоделирования в масштабе RC.

Планеры и планеры

Основная статья: Радиоуправляемый планер
Ручной запуск планера
Планер у океана

Планеры - это самолеты, которые обычно не имеют двигательной установки. Полет планера без двигателя должен поддерживаться за счет использования естественной подъемной силы, создаваемой термики или же ветер ударяя склон. Динамическое парение - еще один популярный способ снабдить планеры энергией, который становится все более распространенным. Тем не менее, даже обычные парящие планеры на склоне способны развивать скорость, сравнимую с управляемыми аппаратами аналогичного размера. соотношение сторон, а также очень низкая нагрузка на крыло (соотношение веса к площади крыла). Двух- и трехканальные планеры, использующие только руль направления для управления и двугранный или многогранный Форма крыльев для автоматического противодействия перекатыванию популярна в качестве учебных судов из-за их способности летать очень медленно и высокой устойчивости к ошибкам.

В последнее время наблюдается рост популярности моторных планеров. Благодаря сочетанию эффективного размера крыла и широкого скоростной конверт планера планера с электродвигателем, можно добиться длительного полета и высокой грузоподъемности, а также планировать в любом подходящем месте независимо от термиков или подъемной силы. Распространенный метод увеличения продолжительности полета - это быстро взлететь на планере с электроприводом вверх на выбранную высоту и снизить его на планере без двигателя. Складные гребные винты, уменьшающие сопротивление (а также риск поломки гребного винта) являются стандартными. Силовые планеры, созданные с учетом устойчивости и способные к высшему пилотажу, высокоскоростному полету и устойчивому вертикальному полету, классифицируются как «горячие лайнеры». «Теплые лайнеры» - это моторные суда с аналогичными характеристиками, но с меньшей тягой.

Струи

Модель самолета пролетает мимо пилотов модельного вертолета
Реактивный самолет EDF на летном поле

Струи может быть очень дорогим и обычно используется микротурбина или же канальный вентилятор чтобы привести их в действие. Большинство планеров построено из стекловолокно и углеродное волокно. Для полетов с электроприводом, которые обычно приводятся в действие электрическими канальными вентиляторами, могут быть выполнены пенополистирол. Внутри самолета деревянные лонжероны укрепляют корпус, образуя жесткий планер. У них также есть кевларовые топливные баки для топлива Jet A, на котором они работают. Большинство микротурбин запускаются на пропане, горят несколько секунд перед подачей реактивного топлива с помощью соленоида. Эти самолеты часто могут развивать скорость, превышающую 320 км / ч (200 миль в час). Для них требуются невероятно быстрые рефлексы и очень дорогое оборудование, поэтому они обычно предназначены для специалистов.

В США FAA ограничивает полеты таких самолетов утвержденными AMA Академия модельного воздухоплавания места, куда могут летать только сертифицированные пилоты турбин. Кроме того, AMA требует, чтобы энтузиасты авиамоделирования, желающие управлять миниатюрными моделями радиоуправляемых самолетов с газотурбинным двигателем, были сертифицированы по эксплуатации данного типа газотурбинного двигателя и по всем аспектам безопасности при эксплуатации такой модели самолета с турбинным двигателем, которая они должны знать, управляя своей моделью. Некоторые военные базы позволяют таким высокотехнологичным самолетам летать в ограниченном воздушном пространстве, например, на базе морской пехоты Канеохе на Гавайях и NAS на острове Уидби в штате Вашингтон.

Средний самолет с газотурбинным двигателем будет стоить от 150 до 10 000 долларов, при этом все более распространенным становится более 20 000 долларов. Многие производители продают планеры, такие как Yellow Aircraft и Skymaster. Турбины производятся от Нидерландов (AMT) до Мексики (Artes Jets). Средняя микротурбина будет стоить от 2500 до 5000 долларов в зависимости от мощности двигателя.

Меньшие турбины выпустили около 12 фунт-сила (53 N ) тяги, в то время как более крупные микротурбины могут развивать тягу до 45 фунтов-силы (200 Н). Самолеты с радиоуправлением требуют наличия на борту FADEC (полное цифровое управление двигателем) контроллер; это управляет турбиной, как на полноразмерном самолете. Самолеты RC также требуют электроэнергии. У большинства есть литиевый полимер (LiPo) аккумулятор на 8–12 В, который управляет FADEC. Также имеется LiPo для бортовых сервоприводов, управляющих элеронами, рулем высоты, рулем направления, закрылками и шасси.

Гораздо менее сложными являются типы реактивных самолетов с дистанционным управлением, в которых фактически используется электродвигатель. канальный вентилятор вместо этого для питания самолета. Так называемые модели «EDF» могут быть гораздо меньшего размера, и для них нужен только такой же электронный регулятор скорости и аккумуляторная батарея, как и в самолетах с воздушным приводом RC с воздушным винтом.

Радиоуправляемые реактивные самолеты выпускаются в цветах различных авиакомпаний. Среди наиболее популярных ливреев авиакомпаний, используемых моделистами, являются: Американец, Сингапур, Pan Am, Etihad и Delta Airlines.[нужна цитата ]

Спортивные самолеты

Основная статья: Радиоуправляемый пилотаж

Спортивные самолеты - это самолеты, способные выполнять фигуры высшего пилотажа с использованием положения самолета, которое не используется в нормальном полете. Типичные фигуры высшего пилотажа включают внутреннюю петлю, внешнюю петлю, поворот Иммельмана, перевернутый полет, поворот сваливания, медленный перекат и кубинскую восьмерку.

3D самолеты

Основная статья: 3D Высший пилотаж
На месте парит трехмерный самолет.
Модель mx2, трехмерный пилотажный самолет с размахом крыла 121 см.

3D-полет - это тип полета, в котором модель самолета имеет тяговооруженность более 1: 1 (обычно 1,5: 1 или более), большой поверхности управления с экстремальным броском, малым весом по сравнению с другими моделями того же размера и относительно низкими нагрузками на крыло. Проще говоря, 3D-полет - это искусство управлять самолетом со скоростью ниже его сваливания (скорость, при которой крылья самолета больше не могут создавать достаточную подъемную силу, чтобы удерживать самолет в воздухе).

Эти элементы позволяют зрелищный высший пилотаж такие как парение, «гончие», вращение крутящего момента, блендеры, катящиеся круги, плоское вращение и многое другое; маневры, выполняемые ниже скорости сваливания модели. Тип полета можно назвать «на винте», а не «на крыле», что описывает более традиционные схемы полета, в которых больше используются подъемные поверхности самолета.

3D создала огромный рынок для электрических внутренних «профильных» типов, подобных Ikarus.Шокфлайеры 'предназначен для полетов в тренажерном зале или на улице при слабом ветре. Обычно они используют небольшие бесщеточные двигатели (часто опережающие бегуны, но также приспособленные бегуны) и литий-полимерные батареи (Ли-По). Есть также много более крупных 3D-проектов, разработанных для двух- и четырехтактных двигателей накаливания, двухтактных газовых двигателей и крупных электроэнергетических систем.

Гонщики пилонов

Гонщики маленькие пропеллер - летательные аппараты, которые мчатся по трассе с 2, 3 или 4 пилонами. Их обычно трудно увидеть, и они часто могут развивать скорость более 240 км / ч (150 миль в час), хотя некоторые люди участвуют в гонках на пилонах с гораздо более медленными самолетами. Несколько различных типов самолетов эксплуатируются по всему миру, в основном те, которые летают в США; Q500 (424 или ARPRA и 428) и Q40.

424 задуман как отправная точка в мир гонок на пилонах. Недорогие (менее 200 долларов за планер) комплекты с площадью крыла 3200 квадратных сантиметров (500 квадратных дюймов) используются с двигателями размером 0,40, которые можно купить менее чем за 100 долларов. Цель состоит в том, чтобы самолеты были не только недорогими, но и максимально сопоставимыми по характеристикам. Это делает упор на хорошее пилотирование. APRA - это версия 424 со специальными правилами, разработанными для согласованности.

428 самолетов похожи на 424 по внешнему виду. Разница заключается в характеристиках двигателя и конструкции. Самолеты в основном сделаны из стекловолокна с композитами, используемыми в местах с высокими нагрузками. Крылья часто полые для экономии веса. (Все самолеты должны соответствовать минимальному весу. Более легкое крыло перемещает большую часть веса ближе к центру тяжести. Это требует меньшего отклонения управления и связанного с ним сопротивления, чтобы изменить положение самолетов.) Они также используют двигатели размером 0,40 куб. в отличие от 424 они намного дороже. Они были разработаны для выработки максимальной мощности при определенных оборотах с использованием определенного топлива. Нельсон производит наиболее часто используемые двигатели. В этом классе скорость очень высока: самолеты способны развивать скорость до 265 км / ч (165 миль в час).

Q40 - это кульминация гонок на пилонах, поскольку их самолеты напоминают полноразмерные гоночные самолеты. Они не ограничиваются простыми формами самолетов Q500, которые имеют гораздо более чистую аэродинамику и меньшую площадь крыла. В них используется тот же базовый двигатель Нельсона, что и в 428, но двигатель настроен так, чтобы вращать гораздо меньший винт на гораздо более высоких оборотах. Эти самолеты могут летать по курсу со скоростью более 320 км / ч (200 миль / ч). Однако из-за своей ограниченной площади крыла самолеты Q40 должны летать по большей дуге вокруг пилонов для экономии энергии. Хотя они быстрее, они в конечном итоге летают по большему курсу. Лучшее время для гонки на 10 кругах 3 пилона Q40 очень близко к тому же результату в 428.

F3D - это самый быстрый класс в гонках на пилонах с "накаленным светом". Эти самолеты развивают скорость более 100 м / с (225 миль в час) на гоночной трассе. Гоночная трасса такая же, как в AMA 424 или AMA 428, но есть несколько ограничений на планер и двигатель. Максимальный рабочий объем двигателя составляет 0,40 куб. См, зажигание должно осуществляться от свечи накаливания, топливо должно состоять из 80% метанола / 20% касторового масла, все остальное бесплатно. Из соображений безопасности существуют ограничения планера по толщине крыла, размерам фюзеляжа и весу.

Все это приводит к классу экстремальных гонок, где исследования и разработки, проб и ошибок, наука и навыки пилотирования встречаются, чтобы создать очень быстрый и захватывающий вид спорта.

Парковые флаеры и микро-самолеты

Основная статья: Флаер парка
Микроразмерный 3D-самолет

Парковые флаеры - это небольшие самолеты, в основном с электроприводом, названные так потому, что их размер позволяет некоторым из них эксплуатироваться в пределах большого общественного парка. Самые маленькие летчики в парке называются микропланами, и они достаточно медленные и послушные, чтобы летать в замкнутом пространстве, таком как спортзал или даже гостиная.

Из-за их размера и относительной простоты настройки, готов к полету Park flyers - один из самых популярных классов радиоуправляемых самолетов как для начинающих, так и для опытных пилотов. Передовые электронные и материальные технологии позволили даже создать высокопроизводительные модели размером с флаер "3D-флаеры ", или полностью пилотажный самолет, способный к экстремально высокой грамм маневры и даже зависание носом вверх. Когда-то эксклюзивное царство гиганта шкала, 3D-полет теперь возможен как в помещении, так и на улице с некоторыми самолетами, находящимися в парке.

Парк-флаеры - это недорогой и удобный способ для новичков увлечься полетом на радиоуправлении. Современные материалы, использованные в простой конструкции этих самолетов, делают возможным ремонт в полевых условиях даже после значительных аварийных повреждений. Небольшие размеры и тихая работа позволяют летать на них в жилых районах.

Вертолеты

Основная статья: радиоуправляемый вертолет
Вертолет RC

Радиоуправляемые вертолеты, хотя их часто объединяют с радиоуправляемыми самолетами, они относятся к отдельному классу из-за огромных различий в конструкции, аэродинамике и летная подготовка. Любители часто переходят от самолетов к самолетам и вертолетам, поскольку им нравятся проблемы, волнение и удовольствие от полета на различных типах самолетов. На некоторых радиоуправляемых вертолетах установлены фото- или видеокамеры, которые используются для аэрофотосъемки или наблюдения. Новые вертолеты с радиоуправлением "3d" могут летать в перевернутом положении с появлением усовершенствованных наклонных головок и сервопривода, позволяющего пилоту немедленно изменять угол наклона лопастей, создавая реверс тяги.

Модели летающих птиц, или орнитоптеры

Орнитоптер Skyonme Spybird

Некоторые модели RC черпают вдохновение в природе. Это могут быть планеры, похожие на настоящую птицу, но чаще всего они летать хлопая крыльями. Зрители часто удивляются, увидев, что такая модель действительно умеет летать. Эти факторы, а также дополнительная сложность строительства добавляют удовольствия от модели летающих птиц, хотя некоторые ARF (почти готов к полету ) доступны модели. Модели с машущим крылом также известны как орнитоптеры, техническое название самолета, ведущие крылья которого не вращаются, а колеблются.

Той-класс RC

Популярный игрушечный вертолет

Примерно с 2004 года на полках магазинов игрушек появляются новые, более совершенные игрушечные радиоуправляемые самолеты, вертолеты и орнитоптеры. Эта новая категория игрушечных ДУ отличается:

  • Пропорциональное (по сравнению с «двухпозиционным») регулирование дроссельной заслонки, которое имеет решающее значение для предотвращения возбуждения фугоид колебания («косяк») всякий раз, когда производится переключение дроссельной заслонки. Это также обеспечивает управляемый и устойчивый контроль высоты и снижение потери высоты при поворотах.
  • LiPo аккумуляторы для легкого веса и длительного полета.
  • EPP (расширенный полипропилен) конструкция из пеноматериала, что делает их практически неразрушимыми при нормальном использовании.
  • Низкая скорость полета и, как правило, задний винт (-ы) делают их менее опасными при столкновении с людьми и имуществом.
  • Стабильный спиральный режим приводя к простому управлению поворотом, когда ввод «руля направления» приводит к постоянному углу крена, а не к постоянной скорости крена.

По состоянию на 2013 год RC-самолет игрушечного класса обычно не имеет управления лифтом. Это сделано для управления затратами, но при этом упрощает управление неискушенными пользователями любого возраста. Обратной стороной отсутствия управления лифтом является склонность самолета к фугоид. Для естественного гашения фугоидных колебаний самолеты спроектированы с высоким сопротивлением, что снижает летные характеристики и время полета. Отсутствие управления лифтом также препятствует возможности "откатываться назад" во время поворотов, чтобы предотвратить потерю высоты и увеличение скорости.

Стоимость варьируется от 20 до 40 долларов США. Сбои случаются часто и несущественны. Управление дроссельной заслонкой и реверсирование поворота (при полете в сторону пилота) быстро становятся второй натурой, что дает значительное преимущество при обучении управлению более дорогостоящим самолетом радиоуправляемого класса.

Видео пилотирование (вид от первого лица или FPV)

Основная статья: Вид от первого лица (радиоуправление)

Полет от первого лица (FPV) - это тип полета с дистанционным управлением, популярность которого возросла в последние годы и является отличительной чертой дрона. Он включает в себя установку небольшой видеокамеры и телевизионного передатчика на радиоуправляемом самолете и полет по нисходящей линии передачи видео в реальном времени, обычно отображаемой на очках или портативном ЖК-экране. При полете FPV пилот видит с точки зрения самолета, и ему даже не нужно смотреть на модель. В результате самолет с FPV может летать далеко за пределами видимости, ограничиваясь только дальностью действия пульта дистанционного управления, видеопередатчика и выносливостью самолета.

Типичный видеопоток FPV с экранным дисплеем, показывающим навигационные данные

Видеопередатчики обычно работают на уровне мощности от 200 мВт до 2500 мВт. Наиболее распространенные частоты, используемые для передачи видео: 900 МГц, 1,2 ГГц, 2,4 ГГц и 5,8 ГГц.[5] Специализированный дальнобойный УВЧ системы управления, работающие на частоте 433 МГц (для любительское радио только лицензиаты) или 869 МГц[5] обычно используются для достижения большего диапазона управления, в то время как использование направленных антенн с высоким коэффициентом усиления увеличивает диапазон видеосигнала. Сложные установки способны преодолевать расстояние 20–30 миль и более.[6] Самолеты FPV часто используются для аэрофотосъемки и видеосъемки, и многие видеоролики FPV-полетов можно найти на популярных видеосайтах, таких как YouTube и Vimeo.

Базовая система FPV состоит из камеры, видеопередатчика, видеоприемника и дисплея. В полетный контроллер обычно добавляются более сложные настройки, включая экранное меню (OSD), функции автостабилизации и возврата домой (RTL). Функция RTL обычно применяется в отказоустойчивом режиме, чтобы позволить летательному аппарату самостоятельно вернуться в исходную точку в случае потери сигнала. Некоторые продвинутые контроллеры также могут управлять дроном с помощью GPS . Бортовые камеры могут быть оснащены Сковорода и наклонное крепление, которое в сочетании с очками для видео и устройствами «отслеживания головы» создает поистине захватывающий вид от первого лица, как если бы пилот действительно сидел в кабине самолета RC.[5]

И вертолет, и несколько несущих винтов, и самолет RC используются для полета FPV. Наиболее часто выбираемые планеры для самолетов FPV - это модели с достаточным пространством для полезной нагрузки для большей батареи и большими крыльями для отличного планирования. Подходящие бесщеточные двигатели устанавливаются в качестве наиболее распространенных толкателей, чтобы обеспечить лучшие летные характеристики и более длительное время полета. Самолеты с толкающим винтом предпочтительны, так как пропеллер не находится в поле зрения камеры. Конструкции летающих крыльев также популярны для FPV, поскольку они обеспечивают хорошее сочетание большой площади крыла, скорости, маневренности и способности скольжения.

FX-61 Flying Wing с навесной камерой

В Соединенных Штатах Академия модельного воздухоплавания Кодекс безопасности (AMA) (который регулирует полеты в областях, связанных с AMA) разрешает полет FPV в соответствии с параметрами документа AMA № 550, который требует, чтобы самолет FPV находился в пределах прямой видимости с наблюдателем, поддерживающим невооруженный визуальный контакт с моделью все время.[7] Аналогичным образом, в Соединенном Королевстве Управление гражданской авиации (CAA) Приказ о аэронавигации 2009 г. под общим исключением E 4185[8] требует, чтобы малые беспилотные летательные аппараты (SUA) находились в пределах прямой видимости с компетентным наблюдателем, постоянно поддерживающим прямой визуальный контакт с моделью без посторонней помощи с целью предотвращения столкновений. Поскольку эти ограничения запрещают полеты за пределами видимости пилота (способность, которую многие считают наиболее привлекательным аспектом FPV), большинство любителей, летающих в режиме FPV, делают это за пределами обычных клубов RC и летающих площадок.

Виды комплектов и конструкции

«Пенный» самолет, оснащенный светодиодными лентами для ночного полета.

Есть разные способы построить и собрать радиоуправляемый самолет. Доступны различные комплекты, требующие разного объема сборки, разной стоимости и разного уровня навыков и опыта.

Некоторые комплекты могут быть в основном из пенопласта или пластика, а могут быть и полностью. бальза и обшить деревом. Изготовление деревянных комплектов обычно состоит из использования бывшие и лонжероны для фюзеляж и лонжероны и ребра для поверхностей крыла и оперения. Во многих конструкциях вместо лонжеронов для формирования бортов фюзеляжа используются цельные листы пробкового дерева, а также могут использоваться пенополистирол для сердечника крыла, обшитого деревом фанера, часто бальза или Obechi. Такие конструкции, как правило, немного тяжелее, но их легче построить. Самые легкие модели подходят для полета в помещении, в безветренную погоду. Некоторые из них сделаны путем пропускания рамок из бальзового дерева и углеродного волокна через воду, чтобы собрать тонкие пластиковые пленки, похожие на масляные пленки цвета радуги. Появление "пены, "или изготовлены методом литья под давлением из легкого пенопласта и иногда усилены углеродное волокно сделали полет в помещении более доступным для любителей. Самолеты из вспененного полипропилена (EPP) на самом деле даже сгибаются и обычно не получают почти никаких повреждений в случае аварии, даже после погружения с носа. Некоторые компании разработали аналогичные материалы с разными названиями, например, AeroCell или Elapor.

Недавно любители-любители разработали ряд новых моделей с использованием гофрированный пластик, также продается как Коропласт. Эти модели вместе называются SPAD, что означает Простой пластиковый дизайн самолета. Поклонники концепции SPAD рекламируют повышенную прочность, простоту сборки и более дешевые материалы по сравнению с моделями из бальзы, иногда (хотя и не всегда) за счет большего веса и грубого внешнего вида.

Летающие модели должны быть разработаны в соответствии с тем же принципы как полноразмерные самолеты, поэтому их конструкция может сильно отличаться от большинства статичных моделей. Самолеты RC часто заимствуют конструкторские приемы у старинных полноразмерных самолетов (хотя в них редко используются металлические конструкции).

Готов к полету (RTF)

Радиоуправляемая модель самолета S.E.5a W.W.1, построенная из комплекта E-flite ARF (добавлен заказной пилот)

Готовые к полету (RTF) самолеты поставляются предварительно собранными и обычно требуют только крепления крыла или другой базовой сборки. Обычно в комплекте есть все необходимое, включая передатчик, приемник и аккумулятор. Самолеты RTF могут подняться в воздух всего за несколько минут и практически не требуют времени на сборку (за счет вариантов конфигурации модели).[9]

Почти готов к полету (ARF)

Этот Великие самолеты Супермарин Спитфайр LF Mk XII имеет маркировку 222-я эскадрилья и является примером почти готовой к полету модели

Практически готовые к полету (ARF или ARTF) самолеты требуют окончательной сборки, как правило, включая установку двигателя и топливного бака (или электродвигателя, регулятора скорости и аккумулятора), установку сервоприводов и толкателей, крепление поверхности управления, крепление шасси, а также иногда требуется приклеивание левая и правая половины крыла вместе. Средний самолет ARF может быть построен менее чем за 10-20 часов труда по сравнению с 50-100+ часами (в зависимости от деталей и желаемых результатов) для типичного деревянного комплекта. Фюзеляж, половины крыла, оперение и рули уже построены. Самолеты ARF обычно включают в себя только планер и некоторые аксессуары, такие как толкатели, топливный бак и т. Д. Таким образом, система питания (двигатель накаливания, газовый двигатель или электродвигатель и любые необходимые аксессуары) и радиосистема (сервоприводы, передатчик, приемник и т. Д. аккумулятор) приобретается отдельно.

  • Компании-хобби, такие как Motion RC и Горизонт Хобби также начали продавать модели ARF + или ARF Plus, которые представляют собой модели, которые находятся между полной ARF и PNP, где у них будет некоторая электроника, такая как сервоприводы с поверхностью управления и убирающиеся шасси для шасси, но не будут включать систему питания (ESC и мотор)

Bind-N-Fly (BNF)

Самолеты Bind-N-Fly (BNF) похожи на самолеты Ready to fly, за исключением того, что у них нет передатчика. Поскольку они не поставляются с передатчиком, вместо этого они должны быть привязаны к одному. Это желательно для пассажиров, у которых уже есть передатчик. Как и самолеты RTF, модели Bind-N-Fly требуют минимальной сборки.

Есть несколько несовместимых радиостандартов, которые часто встречаются с моделями Bind-N-Fly. Чаще всего встречаются BNF[10] и обозначения Tx-R. Модели BNF работают с передатчиками, использующими стандарт DSM2 / DSMX, а модели Tx-R используют стандарт Tactic / AnyLink. Желательно иметь программируемый передатчик, который может хранить пользовательские параметры для нескольких моделей, чтобы не нужно было изменять триммер и другие расширенные функции при переключении моделей.

Модели Receiver Ready (Rx-R) похожи на модели BNF в том, что они в основном собраны, но позволяют пользователю добавлять свой собственный приемник и батарею, избегая необходимости иметь дело с несовместимостью передатчика.

Plug-N-Play (PNP)

В электрическом RC-самолете Plug-N-Play (PNP) установлены двигатель, ESC и сервоприводы, но отсутствуют передатчик, приемник и аккумуляторная батарея двигателя (и зарядное устройство). Другими словами, самолет на 99% собран так же, как и RTF, но вам понадобится собственный передатчик, приемник и аккумулятор. Самолеты с радиоуправлением Plug-N-Play - идеальный ответ для авиамоделистов, которые хотят покупать и управлять более чем одним самолетом RTF RC, но не хотят иметь отдельный передатчик для каждого из них.[11]

Деревянный комплект

Модель самолета Seniorita RC бальзовой конструкции, с прозрачным термоусадочным покрытием, открывающим внутреннюю структуру бальзы
Большая модель J-3 Cub, масштабные модели RC часто изготавливаются из бальзы и покрываются легкой термоусаживаемой полиэфирной тканью для более реалистичного вида.

Наборы для дерева бывают разных размеров и уровней квалификации. Древесину, обычно бальзовую и легкую, можно разрезать с помощью высеченный или же лазер. Комплекты для лазерной резки имеют гораздо более точную конструкцию и гораздо более плотную допуски, но обычно стоят дороже, чем комплекты для высечки.

Деревянные комплекты включают сырье, необходимое для сборки планера, руководство по сборке и полноразмерные планы. Сборка модели из чертежей или комплекта может быть очень трудоемкой. Чтобы завершить создание модели, строитель обычно тратит много часов на сборку планера, установку двигателя и радиооборудования, покрытие его, иногда его окраску, установку поверхностей управления и толкателей и регулировку хода поверхностей управления. В комплект не входят необходимые инструменты, поэтому их необходимо приобретать отдельно. При сборке моделей из деревянных комплектов необходимо соблюдать осторожность, поскольку недостатки конструкции могут повлиять на летные характеристики модели или даже привести к разрушению конструкции.

Меньшие комплекты бальзы часто идут в комплекте с необходимыми деталями для основной цели нелетного моделирования или полета на резинке. Эти комплекты обычно также поставляются с инструкциями по преобразованию в световые (газовые) или электрические и могут летать. свободный полет или с радиоуправлением. Для преобразования комплекта требуются дополнительные и заменяющие детали, чтобы заставить его правильно летать, например, добавление сервоприводов, шарниров, регуляторов скорости, тяги управления и улучшенных механизмов шасси и колес.

Многие небольшие комплекты поставляются с оберточной бумагой, которая затем покрывается несколькими слоями самолет допинг который покрывает и укрепляет фюзеляж и крылья пластиковым покрытием. Стало более распространенным покрытие самолетов термоусаживающейся пластиковой пленкой с термочувствительным клеем. Эти пленки обычно известны как «железные покрытия», так как ручной утюг позволяет прикрепить пленку к раме; при более высокой температуре пленка затягивается. Это пластиковое покрытие более прочное и быстро ремонтируется. Также доступны другие разновидности термоусаживаемых покрытий, которые имеют волокнистое армирование внутри пластиковой пленки или представляют собой настоящие тканые термоусадочные ткани.

Обычно шасси оставляют на небольших самолетах (примерно 36 дюймов или меньше), чтобы сэкономить на весе, лобовом сопротивлении и затратах на строительство. После этого самолеты можно запускать вручную, как и в случае с меньшими моделями свободного полета, и затем приземлиться на мягкую траву. Доска для флейты или Коропласт можно использовать вместо пробкового дерева.

С планов или с нуля

Самолет по индивидуальному заказу в виде Железный человек

Самолеты могут быть построены из опубликованных планы, часто поставляются в виде полноразмерных чертежей с прилагаемыми инструкциями. Детали обычно необходимо вырезать из листового дерева или пенопласта с помощью прилагаемых шаблонов. После того, как все детали изготовлены, проект строится так же, как деревянный комплект. Самолет модели, построенный с нуля, имеет большую ценность, потому что вы создали проект из планов. Существует больший выбор планов и материалов, чем в наборах, а новейшие и более специализированные конструкции обычно не доступны в виде наборов. Планы можно масштабировать до любого желаемого размера с помощью компьютера или копировального аппарата, обычно с небольшой потерей аэродинамической эффективности или без нее.

Любители, которые приобрели некоторый опыт в конструировании и полетах из комплектов и планов, часто рискуют создавать собственные самолеты с нуля. Это включает в себя поиск чертежей полноразмерных самолетов и их уменьшение или даже проектирование всего планера с нуля. Это требует глубоких знаний в области аэродинамики и рулей самолета. Планы можно составить на бумаге или с помощью Программное обеспечение САПР.

Материалы планера

Для изготовления планера радиоуправляемых моделей обычно используются несколько материалов.

Самая ранняя модель радиоуправляемого самолета была построена из дерево покрыт бумагой. Позже пластиковая пленка, такая как Монокоте стали широко использоваться в качестве укрывного материала. Древесина имеет относительно низкую стоимость, высокую удельную Модуль для младших (жесткость на единицу веса), хорошая обрабатываемость и прочность, может собираться с помощью клея различных типов. Легкие крепкие сорта, такие как бальзовое дерево являются предпочтительными; липа, сосна и ель также используются.[12]

Углеродное волокно в форме стержня или полосы дополняет древесину в более поздних моделях для усиления конструкции и полностью заменяет ее в некоторых случаях (например, газотурбинный двигатель модели и вертолеты). Недостатком использования углеродного волокна является его высокая стоимость.

Пенополистирол и экструдированный пенополистирол (Пенополистирол ) стали использовать совсем недавно для конструкции всего планера. Depron (пенопласт, используемый для изготовления подносов для мяса) сочетает в себе жесткость и гибкость, позволяя самолету поглощать стресс от полета. Расширенный полипропилен (EPP) - это чрезвычайно эластичная разновидность пенопласта, часто используемая в базовых кроссовках, и новички этим злоупотребляют. Пену используют либо в форме для литья под давлением для изготовления формованного планера, либо вырезают ее из листа, чтобы сделать собранный планер, похожий на некоторые деревянные планеры. Самолеты пенопласта часто называют «пеной».

Двухслойный экструдированный полипропиленовый лист используется с середины девяностых годов. Обычно известный как Correx в Соединенном Королевстве, он упоминается в разделах выше. В настоящее время группа Mugi из Западного Йоркшира все еще продвигает и использует этот материал в виде листов толщиной 2 мм. Очень прочный и легкий, у него всего два недостатка. Во-первых, требуются особые двухкомпонентные контактные клеи. Во-вторых, материал сложно красить из-за низкой адгезии к поверхности. Самоклеющиеся цветные ленты были ответом. Компоненты часто ламинируются с использованием различных направлений канавок для прочности и формования. Размах крыльев моделей обычно превышает 900 мм с использованием труб из углеродного волокна для местного усиления. Толщина, используемая моделистами, составляет от 2 мм до 4 мм. Модели, сделанные из этого материала, широко известны среди моделистов как типы «Spad» (простая пластиковая конструкция самолета).

PLA и ABS используются в качестве материалов для печати моделей на 3D-принтерах.

Характеристики самолета

Эта модель Vinh Quang с тлеющим двигателем объемом 0,60 куб. Дюйма / 10 куб. Мудрый CAP 10 полностью пилотажный, низкоплан, модель "спортивного масштаба" с небольшим двугранным
Эта модель Electrify / Great Planes Яковлев Як-54 является примером высокопроизводительного, полностью пилотажного среднеплана без двугранного

Количество каналов

Количество каналы (технически сервоканалы), которые есть в самолете, обычно определяется количеством механических сервоприводы которые были установлены, за некоторыми исключениями, такими как сервоприводы элеронов, где два сервопривода могут работать через один канал с использованием Y-образного ремня (с одним из двух сервоприводов, вращающихся в противоположном направлении). На моделях меньшего размера обычно достаточно одного сервопривода на рулевую поверхность (или набор поверхностей в случае элеронов или разделенной поверхности руля высоты). Как правило, чтобы самолет считался полностью работоспособным, он должен иметь четыре канала (руль высоты, руль направления, дроссельная заслонка и элероны).

Основные элементы управления полетом

Четырехканальная система дистанционного управления дает авиамоделисту такую ​​же базовую степень контроля, что и основная функция полноразмерного самолета. управление полетом делать:

  • Лифт (или горизонтальный стабилизатор) - органы управления подача (вверх и вниз).
  • Руль (или вертикальный стабилизатор) - органы управления рыскание (Лево и право).
  • Дроссель - контролирует частоту вращения двигателя (или тягу для форсунок и канальных вентиляторов, или скорость двигателя для электрических радиоуправляемых самолетов).
  • Элероны - контрольный крен.

Дополнительная функция управления полетом

  • Шестерня / втягивается - органы управления выдвижные шасси (обычно в сочетании с редукторными дверцами).
  • Закрылки - Увеличьте подъемную силу, но также увеличьте сопротивление. Используя закрылки, самолет может лететь медленнее перед срывом. Закрылки часто используются для увеличения угла захода на посадку и позволяют самолету приземлиться с меньшей скоростью приземления (а также позволяют самолету взлетать с меньшей скоростью взлета). В обоих случаях закрылки позволяют самолету использовать более короткую взлетно-посадочную полосу, чем в противном случае потребовалось бы.
  • Вспомогательное управление - дополнительные каналы могут управлять дополнительными сервоприводами для шага винта (например, на трехмерных плоскостях) или управляющими поверхностями, такими как предкрылки, интерцепторы, закрылки, спойлеры и т. Д. флапероны, или же элевоны.
  • Разное - двери бомбоотсеков, фонари, выносную шторку камеры можно назначить на дополнительные каналы. Кроме того, если на судне есть модуль помощи в полете или модуль автопилота (более распространенный на многороторных коптерах), можно управлять такими функциями, как стабилизация на основе гироскопа, удержание местоположения GPS, удержание высоты, возврат домой и т. Д.

Три канала (управление рулем направления или (редко) элеронами, а также рулем высоты и дроссельной заслонкой) являются обычными для учебных самолетов. Четырехканальный самолет, как упоминалось выше, имеет органы управления рулем высоты, рулем направления, дроссельной заслонкой и элеронами.

Для сложных моделей и самолетов большего размера на управляющих поверхностях можно использовать несколько сервоприводов. В таких случаях может потребоваться больше каналов для выполнения различных функций, таких как развертывание убирающегося шасси, открытие грузовых дверей, сброс бомб, управление удаленными камерами, фарами и т. Д. Доступны передатчики с количеством каналов от 2 до 28. .

Правый и левый элероны движутся в противоположных направлениях. Однако для управления элеронами часто используются два канала, что позволяет смешивать другие функции передатчика. Например, когда они оба движутся вниз, их можно использовать как закрылки (флапероны), или когда они оба движутся вверх, как спойлеры (спойлероны ). Дельта крылатый В конструкции самолетов обычно отсутствует отдельный руль высоты, его функции смешиваются с элеронами и комбинированными поверхностями управления, известными как элевоны. V-образное смешение, необходимое для таких полномасштабных конструкций самолетов, как Бичкрафт Бонанза При моделировании миниатюр в масштабе RC также выполняется аналогично элевонам и флаперонам.

Очень маленький, готовый к полету RC-крытый или закрытый / открытый игрушечный самолет часто имеет два регулятора скорости и не имеет сервоприводов, чтобы сократить производственные затраты и снизить продажную цену. Может быть один двигатель для тяги и один для рулевого управления или сдвоенные двигатели, при этом сумма управляет скоростью, а разница - поворотом (рысканием).

Некоторые модели .049 Glow используют два элемента управления: руль высоты и руль направления без управления дроссельной заслонкой. Самолет летит до тех пор, пока не кончится топливо, затем приземляется как планер.

Превращение

Поворот обычно выполняется путем перекатывания самолета влево или вправо и приложения правильного подъема высоты («противодавление»).

Трехканальный самолет RC обычно будет иметь руль высоты и рычаг управления дроссельной заслонкой, а также управление элеронами или рулем направления, но не оба вместе. Если самолет имеет элероны, поворот крыльев влево или вправо осуществляется непосредственно ими. Если вместо этого у самолета будет руль направления, он будет спроектирован с большей Двугранный эффект, которая представляет собой тенденцию крена самолета в ответ на угол скольжения создается отклонением руля направления. Двугранный эффект в конструкции авиамоделей обычно увеличивается за счет увеличения Двугранный угол крыла (V-образный изгиб крыла). Руль будет рыскание самолет так, что он имеет левое или правое боковое скольжение, двугранный эффект затем заставит самолет катиться в том же направлении. Многие тренеры, летчики в электрических парках и планеры используют эту технику.

Более сложная четырехканальная модель может иметь как руль направления, так и элероны и обычно поворачивается как полноразмерный самолет. То есть элероны используются в первую очередь для прямого поворота крыльев, а руль направления используется для «координации» (для поддержания угла бокового скольжения около нуля во время качения). В противном случае во время крена элеронов возникает боковое скольжение из-за неблагоприятный рыскание. Часто передатчик запрограммирован на автоматическое включение руля направления пропорционально отклонению элеронов для координации крена.

Когда самолет находится на небольшом или умеренном крене (угле крена), требуется небольшое «противодавление» для поддержания высоты. Это необходимо, потому что вектор подъемной силы, который был бы направлен вертикально вверх при горизонтальном полете, теперь наклонен внутрь, так что часть подъемной силы поворачивает самолет. Требуется более высокий общий подъем, чтобы вертикальный компонент оставался достаточным для горизонтального поворота.

Многие радиоуправляемые самолеты, особенно игрушечный класс модели предназначены для полетов без каких-либо подвижных поверхностей управления. Некоторые модели самолетов сконструированы таким образом, потому что часто дешевле и легче контролировать скорость двигателя, чем обеспечивать движущуюся поверхность управления. Вместо этого «рулевое» управление (управление углом бокового скольжения) обеспечивается за счет разной тяги на двух двигателях, по одному на каждом крыле. Общая мощность регулируется путем равномерного увеличения или уменьшения мощности каждого двигателя. Обычно самолеты имеют только эти два канала управления (общий дроссель и дифференциальный дроссель) без управления лифтом. Поворот модели с дифференциальной тягой - это эквивалент к и столь же эффективен, как поворот модели с рулем направления. Отсутствие управления лифтом иногда является проблемой, если фугоид колебания плохо затухают, что приводит к неуправляемому «морскому свинью». Видеть «Той класс RC» раздел.

Системы V-образного хвоста

А V-образный хвост это способ объединения рулей стандартной "+" конфигурации руль и лифт в V-образную форму. Эти руль направления управляются двумя каналами и механическим или электронным микшированием. Важной частью конфигурации V-Tail является точный угол двух поверхностей относительно друг друга и крыла, в противном случае соотношение выходов руля высоты и руля направления будет неправильным.

Смешивание работает следующим образом: при получении сигнала руля направления два сервопривода работают вместе, перемещая обе управляющие поверхности влево или вправо, вызывая рыскание. При входе в руль высоты сервоприводы работают противоположно, одна поверхность перемещается «влево», а другая - «вправо», что дает эффект движения вверх и вниз, вызывая изменения тангажа самолета.

V-образные хвосты очень популярны в Европе, особенно для планеров. В США Т-Хвост встречается чаще. V-образные хвосты имеют то преимущество, что они легче и создают меньшее сопротивление. У них также меньше шансов сломаться при приземлении или взлете из-за удара хвоста о что-то на земле, например, о муравейник или камень.

Электростанции

Основная статья: Модель самолета § Источники питания
Самолет с нитроэнергетическим двигателем стирают после полета
3-элементный LiPo аккумулятор

Большинству самолетов нужен электростанция управлять ими, за исключением планеров. Самыми популярными типами радиоуправляемых самолетов являются двигатели внутреннего сгорания, электродвигатели, реактивные двигатели и ракетные двигатели. Доступны три типа двигателей внутреннего сгорания: небольшие 2- и 4-тактные двигатели. В двигателях свечей накаливания в качестве топлива используются метанол и масло, а в двигателях с воспламенением от сжатия («дизель») сжигается парафин с эфиром в качестве воспламеняющего агента. Большие двигатели могут быть свечами накаливания, но все более популярным топливом становится бензин. Эти двигатели имеют искровое зажигание.

В последние годы возросла популярность моделей с электроприводом из-за снижения стоимости и веса компонентов и усовершенствования технологий, особенно литиевый полимер (LiPo) батареи и выбор щеточные двигатели и бесщеточные двигатели. Электрические системы тише и чище, так как не требуют топлива / выхлопа. Преимущество электроэнергии заключается в простоте запуска двигателя по сравнению с запуском двигателей; электродвигатели, сопоставимые с двигателями, дешевле. Любые формы литиево-химических аккумуляторных батарей должны заряжаться с помощью «умных» зарядных устройств, которые имеют подключения к каждому электрическому соединению в батарее, чтобы «сбалансировать» батареи в батарее, и даже при правильном использовании таких зарядных устройств литиевые. -полимерные аккумуляторные блоки могут иметь серьезный риск возгорания или взрыва, что привело к растущему распространению кобальт -свободный, литий-железо-фосфатный аккумулятор технологии на их место в качестве гораздо более прочного и долговечного источника питания на основе лития.

Частоты передачи и приема

Частота

Передатчик и приемник самолета радиоуправления должны быть на одной и той же частоте, чтобы самолетом можно было управлять в полете. Традиционно эта частота передачи и приема называлась каналом (технически частотным каналом). Это не то же самое, что количество сервоканалов, которое может иметь самолет, но может сбивать с толку, поскольку оба они небрежно называются каналами. Сейчас для пилотов радиоуправления реже обращаются к частотным каналам, поскольку современные компьютерные приемники в гигагерцовом диапазоне оснащены технологией синтезатора и «привязаны» к используемому компьютерному передатчику.

Передатчик X9D RC и взлетно-посадочная полоса

Зарезервированные частоты

Многие страны резервируют определенные полосы частот (диапазоны) для использования в радиоконтроле. Из-за большего диапазона и потенциально худших последствий радиопомехи, модели самолетов имеют исключительное использование распределение частот в некоторых странах.

США и Канада зарезервировали полосы частот VHF

  • 72 МГц: только самолет (Франция также использует каналы США / Канады с 21 по 35).[13]
  • 75 МГц: надводная техника.
  • 53 МГц: все автомобили, только для более старого оборудования с интервалом 100 кГц, с действующим любительское радио (FCC в США) лицензия. Полоса 53 МГц стала уязвимой для радиолюбительский ретранслятор станции, работающие в диапазоне 53 МГц 6-метровый диапазон в начале 1980-х гг. Полосы 53 МГц могут по-прежнему использоваться с относительной безопасностью для моделирования на земле (автомобили, лодки / корабли).
  • От 50,8 до 51 МГц: на 6-метровый диапазон для всех транспортных средств с интервалом 20 кГц, с оператором, имеющим действующую лицензию любительского радио (FCC в США). Добавлен в 1980-х, когда проблема радиопомех радиолюбителей на более ранних диапазонах 53 МГц в Соединенных Штатах начала проявляться.
  • 27 МГц: первая полоса, открытая для использования RC в Соединенных Штатах и ​​совместно используемая пользователями радио CB: как и 53 МГц для радиолюбителей, в настоящее время предпочтительна для использования только на наземных моделях RC - также использовалась для старых радиоуправляемых игрушек до 1991 года.

США и Канада зарезервировали диапазоны частот УВЧ

Диаграмма частот для США доступна по адресу [1], Канадская частотная диаграмма доступна на [2]

Зарезервированные в Европе диапазоны частот VHF и UHF

  • 35 МГц: только самолет.
  • 40 МГц: наземные транспортные средства или самолеты.
  • 27 МГц: для общего пользования, игрушки, гражданское радио.
  • 2,4 ГГц 13-см диапазон УВЧ Спектр распространения: надводная техника, лодки и самолеты.

В диапазоне 35 МГц есть обозначенные диапазоны A и B. Некоторые европейские страны разрешают использование только в диапазоне A, тогда как другие разрешают использование в обоих диапазонах.

Зарезервированные полосы частот Соединенного Королевства

  • 458,5–459,5 МГц: полоса низких УВЧ для наземных транспортных средств или самолетов.[14][15] (Не-любительские частоты - 70-сантиметровый любительский диапазон в Великобритании покрывает 430-440 МГц)

Зарезервированные полосы частот Сингапура

Зарезервированные полосы частот Китая

  • 1,4 ГГц: общее использование
  • 2,4 ГГц: 13-см диапазон УВЧ общее использование
  • 5,8 ГГц: общее использование
  • 433 МГц: только для лицензиатов любительского радио

Зарезервированные полосы частот Австралии

  • 36 МГц: самолеты и плавсредства (нечетные каналы только для самолетов)
  • 29 МГц: общее использование
  • 27 МГц: легкий электрический самолет общего назначения
  • 2,400–2,485 ГГц: 13-см диапазон УВЧ Диапазон расширенного спектра для общего использования (ссылки ACMA доступны на [3] )

Новая Зеландия зарезервированные полосы частот

  • 35 МГц: только самолет
  • 40 МГц: только самолет
  • 27 МГц: общее использование
  • 29 МГц: общее использование
  • 36 МГц: общее использование
  • 72 МГц: общее использование (США 72 МГц, «четные» каналы с 12 по 56, с интервалом 40 кГц)
  • 2,400–2,4835 ГГц: 13-см диапазон УВЧ

Частоты разрешены законодательством, при условии, что оборудование соответствует соответствующим стандартам, имеет кодовый номер поставщика новозеландского поставщика и имеет надлежащую документацию о соответствии (информация об управлении радиочастотным спектром доступна на Сайт RSM )

Подробную информацию, включая меры предосторожности при передаче на некоторых частотах «общего пользования», можно найти на Сайт NZMAA.

Лицензия на радиолюбительство зарезервированные полосы частот

  • 50 и 53 МГц в США и Канаде (американские любители разрешают выходную мощность до одного ватта [30 дБм])[16]
  • 433–434 МГц Ранее использовался в Германии до конца 2008 г.[17] но все еще разрешено в Швейцарии; и также может использоваться как в США, так и в Канаде, чаще всего в настоящее время реализуется в Северной Америке с использованием высокочастотного оборудования с расширенным спектром (например, на частоте 2,4 ГГц).

Каналы и регулировка частоты

Традиционно (с 1967) большинство радиоуправляемых самолетов в США использовали частоту 72 МГц. группа для связи - шесть из них фактически находились в полосе 72 МГц на расстоянии 80 кГц друг от друга, с одной дополнительной изолированной частотой на 75,640 МГц. Они оставались законными для использования до реформы FCC 1983 года, которая ввела «узкополосные» RC-частоты - с разносом 40 кГц с 1983 по 1991 год и, наконец, с разносом 20 кГц с 1991 года и по сегодняшний день с 50 частотами на 72 МГц исключительно для полетов. модели. Полоса 75 МГц стала пригодной для использования только для наземного RC-моделирования (автомобили, лодки и т. Д.) В тот же период времени, с переходом, который также произошел до 1991 года, имея 30 частот, доступных при том же разносе каналов 20 кГц.[18] Канадские моделисты сегодня, летающие на радиоуправляемом оборудовании VHF-диапазона, используют те же частоты 72 и 75 МГц, что и американские любители, для тех же типов моделей.[19]

Передатчик радио трансляции с использованием ЯВЛЯЮСЬ или же FM с помощью PPM или же PCM. Каждому самолету нужен способ определять, от какого передатчика принимать сообщения, поэтому конкретный канал в пределах полосы частот используется для каждого самолета (за исключением диапазона 2,4 ГГц и радиолюбительских систем только 70 см; которые используют расширенный спектр модуляция, описанная ниже).

В большинстве систем радиоуправления - традиционно работающих на низких частотах ОВЧ до 21 века - традиционно использовались кристаллы установить рабочий канал в приемнике и передатчике. Важно, чтобы каждый самолет использовал другой канал, иначе могут возникнуть помехи. Например, если человек управляет самолетом по каналу 35 (используется для 72,490 МГц в Северной Америке), а кто-то другой включает свой радиоприемник на тот же канал, управление самолетом будет скомпрометировано, и результатом почти всегда будет авария. С тех пор, как в середине 20-го века в увлечениях RC началось использование нескольких частот RC, использовались так называемые «частотные контакты», чтобы гарантировать, что только один разработчик моделей будет использовать определенную частоту в любой момент времени, для «традиционного» стиля, кристалл -управляемая система RC. Обычная подпружиненная двухкомпонентная древесина прищепка - отмечены каким-либо образом текстом и / или цветовой кодировкой для обозначенной частоты, на которую он ссылается, обычно с добавленным куском тонкой фанеры или пластика на прищепке для размещения текста или цветового кода для большей наглядности - это обычная основа для этих. Обычно в самом модельном клубе есть своего рода «конфискация передатчиков» на участке моделирования для безопасного хранения передатчиков разработчиков моделей, когда они не используются активно во время посещения объекта, и обычно предоставляет своего рода фиксированную «плату управления частотой». рядом с штрафстоянкой. «Плата управления частотой» в клубе моделирования используется одним из двух способов: либо клуб предоставляет наборы частотных выводов, которые уже прикреплены к плате управления, чтобы моделист мог взять соответствующий вывод для своей деятельности по моделированию (закреплен на антенну передатчика, используя так называемый «субтрактивный» метод), пока их передатчик используется вдали от места задержания, или вместе с разработчиком модели, который должен предоставить их для своего собственного передатчика (ов), и размещает их на существующем объекте клуба частотная плата («аддитивный» метод) всякий раз, когда они используют свой RC-передатчик.[20]

Современный компьютерный радиопередатчик и приемник можно оснастить синтезаторной техникой, используя ФАПЧ (PLL), с тем преимуществом, что дает пилоту возможность выбрать любой из доступных каналов без необходимости замены кристалла. Это очень популярно в аэроклубах, где многим пилотам приходится использовать ограниченное количество каналов. Последние доступные сейчас приемники используют технологию синтезатора и «привязаны» к используемому передатчику. Двойное преобразование Радиоприемники существуют с 1980-х годов и широко используются с тех пор, что повышает безопасность для правильного приема управляющего сигнала и может предложить преимущество встроенного «отказоустойчивого» режима. Использование синтезированных приемников экономит затраты на кристаллы и позволяет полностью использовать доступную полосу частот VHF, например полосу 35 МГц.

Новые передатчики используют расширенный спектр технология в диапазоне 2,4 ГГц, верхний диапазон частот УВЧ для связи. Технология расширенного спектра позволяет многим пилотам вести передачу в одном и том же диапазоне (2,4 ГГц) в непосредственной близости друг от друга, не опасаясь конфликтов. Приемники в этом диапазоне практически невосприимчивы к большинству источников электрических помех. Любительское радио лицензиаты в Соединенных Штатах также обычно используют перекрывающуюся полосу в этой же области, которая существует от 2,39 до 2,45 ГГц, с более новыми комбинациями радиочастотного модуля / приемника передатчика / приемника в диапазоне 70 см, которые также предлагают программируемую пользователем универсальность с расширенным спектром разной степени для разработчиков моделей Ham RC как в США, так и в Канаде, только в качестве вторичных пользователей без положений об «исключительном» использовании.

Военное использование

Дрон OnyxStar FOX-C8-XT Observer из Альтигатор с оптическим зумом HD 30x и инфракрасной камерой

Радиоуправляемые самолеты также используются в военных целях, их основной задачей является сбор разведданных. разведка. An Беспилотный летательный аппарат (БПЛА), также известный как дрон, обычно не предназначен для содержания пилота-человека. Дистанционно управляемый дрон-цель самолеты использовались для обучения артиллерийских расчетов.

Правила использования

В разных странах действуют правила и ограничения на полеты моделей самолетов, даже в некоммерческих целях, обычно налагаемые национальным ведомством гражданской авиации.

Соединенные Штаты Америки

Дальнейшая информация: Регулирование БПЛА в США

В Соединенных Штатах, радиоуправляемые авиамодели и беспилотные летательные аппараты, как правило, могут регулироваться следующими организациями:

Федеральная авиационная администрация

Правовой статус радиоуправляемых авиамоделей в соответствии с федеральным авиационным законодательством в настоящее время неясен. В марте 2014 г. по делу Уэрта против Пиркера, судья по административным делам с Национальный совет по безопасности на транспорте (NTSB) отклонил принудительные меры FAA в отношении оператора авиамодели в соответствии с 14 CFR 91.13 (запрещение неосторожного и опрометчивого управления воздушным судном), постановив, что модели самолетов не классифицируются по закону как «воздушные суда» и что они не подпадают под действие каких-либо действующих Федеральных авиационных правил (FAR).[21] Это решение было обжаловано в полном составе NTSB. В ноябре 2014 года NTSB издал постановление, отменяющее решение судьи по административным правонарушениям, и постановив, что модель самолета с юридической точки зрения считается «самолетом», по крайней мере, для целей 14 CFR 91.13, и вернул дело административному судье, чтобы определить, являются ли действия Пиркера необдуманными операция.[22] Остается неясным, какие еще положения Федеральных авиационных правил применимы к моделям самолетов, но вполне вероятно, что все правила, применимые к «самолетам», как правило, потенциально могут применяться в соответствии с этим стандартом.

В июне 2014 г. Федеральная авиационная администрация (FAA) опубликовало уведомление о толковании Специального правила для моделей самолетов в разделе 336 Закона FAA о модернизации и реформе, принятого Конгрессом в феврале 2012 года, которое исключило модели самолетов, отвечающих определенным критериям, из будущего нормотворчества FAA.[23] В этом документе FAA заявило о своей позиции, что «Модели самолетов, которые не соответствуют этим законодательным требованиям, тем не менее, являются беспилотными самолетами и, как таковые, подпадают под все существующие правила FAA, а также будущие действия по нормотворчеству, и FAA намеревается применять свои правила к таким беспилотным летательным аппаратам ".[23] В уведомлении о толковании далее говорилось, что даже модели самолетов, которые соответствуют требованиям Раздела. 336 юридически считаются воздушными судами, и FAA имеет право применять правоприменительные меры в отношении эксплуатантов модельных самолетов, которые не соблюдают определенные положения части 91 Федеральных авиационных правил, включая запрет на неосторожное и безрассудное управление воздушным судном в 14 CFR. 91,13 и 14 CFR 91.113, который требует, чтобы «каждое лицо, управляющее воздушным судном, сохраняло бдительность, чтобы видеть и избегать других воздушных судов». Поскольку Федеральное управление гражданской авиации еще не пыталось обеспечить соблюдение этого правила в отношении операторов беспилотных самолетов, в настоящее время неизвестно, применяется ли оно к моделям самолетов и какие действия необходимы для соблюдения. Регистрация пилотов FAA для мультироторных "дронов" малой беспилотной авиационной системы (sUAS) с фотокамерой и традиционных радиоуправляемых летательных аппаратов, управляемых в развлекательных целях, была восстановлена ​​FAA как часть Закон о разрешении на национальную оборону на 2018 финансовый год, требуя, чтобы авиамоделисты RC регистрировались в FAA за плату в размере 5 долларов США за трехлетний период регистрации: разработчику модели назначается десятизначный буквенно-цифровой персональный регистрационный код FAA, который должен быть размещен на внешних поверхностях их моделей не позднее 25 февраля 2019 года в рамках требований к регистрации, должен быть размещен на модели на любой «видимой снаружи» части модели, которая не требует, чтобы ничего открывалось - регистрационный код разработчика моделей является личным для их использования, и любое количество моделей самолетов, которыми они владеют и эксплуатируют, может иметь такой же регистрационный код.[24]

Федеральная комиссия связи

В соответствии с правилом 97.215 части 97 Федеральной комиссии по связи США лицензированным операторам радиолюбителей в США прямо разрешено использовать радиочастоты для телекомандования авиамоделями. Однако Федеральная комиссия по связи запрещает использование любительских радиочастот для коммерческой деятельности (как правило, в любой форме экономической выгоды или коммерческой деятельности, правило 97.113 Части 97). FCC еще не рассмотрела вопрос о создании назначенных частот управления и контроля для коммерческих беспилотных самолетов, и многие гражданские беспилотные летательные аппараты продолжают использовать любительские радиочастоты, даже когда используются в коммерческих целях. Хотя до сих пор не было предпринято никаких правоприменительных действий, связанных с использованием любительских радиочастот для коммерческих беспилотных летательных аппаратов (с FCC, еще в 1997 году, начиная с разрешения конкретных "промышленных / деловых" частотных диапазонов, потенциально пригодных для таких нужд)[25], FCC имеет право налагать гражданские конфискации и штрафы на десятки тысяч долларов за нарушение своих правил. FCC пока не предъявляет аналогичных требований к "отображаемому регистрационному коду", как и FAA, как упомянуто выше ("регистрационный код пилота" FAA уже должен быть на модели) для лицензированных FCC радиолюбителей, управляющих самолетами с дистанционным управлением. по части 97.215.[16] С середины июля 2000 г.[26] Лицензиатам службы любительского радио FCC уже был присвоен десятизначный «регистрационный номер FCC» или «FRN», напрямую связанный с их позывным.[27] которые при желании могут быть дополнительно размещены на их моделях вместе с любым уже присвоенным регистрационным кодом FAA. Объявление системы кодов "FRN" в июле 2000 г. было частично сформулировано: ...«Использование регистрационного номера является добровольным, хотя Комиссия рассмотрит возможность сделать его обязательным в будущем»., оставляя его открытым для любых будущих потребностей службы любительской радиосвязи, администрируемой FCC, в Соединенных Штатах.

Служба национальных парков

В соответствии с указом 2014 г. Служба национальных парков, модели самолетов и другие беспилотные летательные аппараты запрещены на всей суше, находящейся в ведении Службы национальных парков, за некоторыми исключениями для ранее существовавших полей моделей самолетов, которые были созданы до принятия этого правила. Поскольку Служба национальных парков не имеет юрисдикции над воздушным пространством, которое регулируется исключительно Федеральным управлением гражданской авиации, это правило применяется только к беспилотным самолетам, вылетающим с территории Службы национальных парков. Это не распространяется на пролеты беспилотных летательных аппаратов над территорией Службы национальных парков, эксплуатируемых в других местах.

Государственные и местные органы власти

Существует множество законов и постановлений штата и местных властей, касающихся моделей самолетов. Многие правительства штатов и местные власти ограничивают или запрещают полеты моделей самолетов в местных парках. Некоторые законы штата имеют целью ограничить или запретить аэрофотосъемку с использованием беспилотных летательных аппаратов, хотя такие законы, вероятно, будут признаны недействительными, если будут оспорены в суде из-за федерального упреждения, поскольку FAA обладает исключительной регулирующей юрисдикцией в отношении всех самолетов и воздушного пространства с поверхности. Любые законы, ограничивающие аэрофотосъемку территорий, где нет разумных ожиданий конфиденциальности, также, вероятно, будут уязвимы для проблем в соответствии с Первая поправка к Конституции США.

Академия модельного воздухоплавания

Радиоуправляемое летное поле на Парк озера Уичито в Уичито-Фолс, Техас

В Кодекс безопасности Академии модельной аэронавтики (AMA) управляет работой авиамоделистов во всех клубах авиамоделистов и на аэродромах, связанных с организацией, в которую входит большинство обозначенных авиамодельных площадок в Соединенных Штатах.

Австралия

В Австралия Эксплуатация авиамоделей регулируется законами и постановлениями, касающимися использования радиочастотного спектра, которые соблюдаются ACMA (Австралийское управление по коммуникациям и СМИ ) и использование воздушного пространства в соответствии с требованиями CASA (Управление безопасности гражданской авиации ).

Вся беспилотная авиационная деятельность в Австралии регулируется CASR (Правила безопасности гражданской авиации), часть 101.[28] который включает секции для БПЛА и авиамоделей среди других операций. В настоящее время он пересматривается, и ожидается, что новые правила, конкретно касающиеся БПЛА и моделей самолетов.

  • Любое коммерческое использование (т.е. любая форма оплаты или выгоды) беспилотного летательного аппарата приводит к операциям, подпадающим под действие Секции эксплуатации беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), CASR 101-1. Этот раздел требует утверждения и соблюдения официальных процедур лицензирования, обучения и документации. Эти требования обычно требуют затрат порядка тысяч долларов, что делает коммерческие операции недоступными для большинства любителей. Это одна из областей, которая в настоящее время изучается CASA, и первоначальные отчеты указывают на возможный вариант более простой регистрации легких БПЛА без формальной сертификации.
  • Некоммерческое использование регулируется разделом 101-3.[29] который включает требования, которые:
    • От эксплуатации модели не должно быть никакой коммерческой выгоды - летать только в спортивных или развлекательных целях.
    • Максимальный вес 150 кг (модели более 25 кг должны эксплуатироваться в клубе при дополнительных условиях)
    • Модели весом до 100 граммов освобождены от регулирования.
    • Только для полетов при дневном свете, если только в соответствии с письменными процедурами уполномоченной организации (например, MAAA)
    • Модель должна постоянно находиться в поле зрения оператора.
    • В пределах 3 морских миль от аэродрома или в контролируемом воздушном пространстве полет ограничен до 400 футов над уровнем земли.

Индия

Существуют определенные условия использования диапазона частот, в котором будет работать самолет. Вы должны иметь право на эту оценку. Например, единственное требование - ваше имя будет написано в сценарии. Если вам нужно сделать собственный самолет, то требуется лицензия.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ услуги, новости трибуны. «Китайский военный корабль захватил подводный дрон ВМФ, - заявляют США». chicagotribune.com. Получено 10 января 2017.
  2. ^ Эволюция крылатой ракеты Веррелла, Кеннета П. В архиве 2007-03-04 на Wayback Machine см. PDF стр.29
  3. ^ Боддингтон, Дэвид (2004). Радиоуправляемая авиамодель. Crowood Press. ISBN  1-86126-679-0. Глава 1.
  4. ^ Национальный музей модельной авиации
  5. ^ а б c Виндестол, Дэвид. "Руководство по началу работы с FPV". RCExplorer. Архивировано из оригинал 26 сентября 2011 г.. Получено 14 сентября 2011.
  6. ^ «Рекорды расстояния FPV - по планеру». RC Группы (форум). Получено 14 сентября 2011.
  7. ^ «Документ AMA № 550» (PDF). Академия модельного воздухоплавания.
  8. ^ "Закон". FPV UK. Получено 2017-01-11.
  9. ^ «Электрический мини-вертолет Blade 400 3D RTF». E-flite. Горизонт Хобби. Получено 2 июля 2017: Пример перспективного вертолета RTF на E-fliterc.com
  10. ^ "Пример самолетов BNF на Modelflight". Архивировано из оригинал на 2015-12-08.
  11. ^ https://www.rc-airplane-world.com/plug-n-play-rc-airplanes.html#:~:text=A%20Plug%2DN%2DPlay%20electric,transmitter%2C%20receiver%20and%20battery % 20упаковка.
  12. ^ Пол К. Джонсон (21 января 2009 г.). "Инженерные радиоуправляемые летательные аппараты для облегчения, прочности и жесткости". Модели аэродрома. Получено 2012-09-06.
  13. ^ «ФАИ». Архивировано из оригинал на 2012-12-29.
  14. ^ "UK Radio Control Council - UKRCC - UHF band frequency". www.ukrcc.org. Получено 2017-01-11.
  15. ^ «OfW 311 - Радиоуправляемые модели - Ofcom». www.ofcom.org.uk. Получено 2017-01-11.
  16. ^ а б "Служба любительской радиосвязи FCC, часть 97 - Правило 97.215, Телекомандование модельного корабля, раздел (c) ".
  17. ^ RC-Network.de Fernsteuerfrequenzen für den Modellbau - Германия (Полосы частот для радиоуправляемого моделирования - Германия) - "Am 31.12.2008 endet die Betriebserlaubnis für Fernsteuerungen im Frequenzbereich 433 MHz!" (По состоянию на 31.12.2008 использование RC полосами 433 МГц в Германии прекращается!)
  18. ^ "Частоты RC". Академия модельного воздухоплавания. Архивировано из оригинал на 2007-07-01.
  19. ^ "Канадская диаграмма частот". Модельная ассоциация аэронавтики Канады.
  20. ^ "Эксплуатация летных площадок радиоуправления - Контроль частоты радиосистем с расширенным спектром, отличных от 2,4 ГГц" (PDF). modelaircraft.org. Академия модельного воздухоплавания. 18 декабря 2014 г.. Получено 25 мая, 2016. Использование частотных контактов для определения используемой частоты. Булавки, часто прищепки, маркируются цветом или номером канала частот, которые они представляют. Для каждой частоты на площадке доступен только один вывод. Передатчики не должны работать без штифта, который идентифицирует используемую частоту.
  21. ^ "Уэрта против Пиркера" (PDF). Управление судей административного права NTSB.
  22. ^ "Решение по делу Уэрта против Пиркера" (PDF). Национальный совет по безопасности на транспорте. Получено 24 ноября 2014.
  23. ^ а б «Толкование Специального правила для модельных самолетов» (PDF). Федеральная авиационная администрация. Архивировано из оригинал (PDF) на 2014-07-09.
  24. ^ «FAA издает промежуточные окончательные правила для требований к внешней маркировке». modelaircraft.org. Академия модельного воздухоплавания. 13 февраля 2019 г.,. Получено 5 марта, 2019. Сегодня FAA выпустило временное окончательное правило, согласно которому пилоты беспилотных летательных аппаратов и пилоты авиамоделистов должны указывать свой регистрационный номер, выданный FAA, на внешней поверхности своих самолетов. Правило вступило в силу в понедельник, 25 февраля 2019 г .; Это означает, что маркировка должна быть на месте для любого полета на открытом воздухе, начинающегося в этот день.
  25. ^ «Федеральная комиссия связи - промышленность / бизнес». fcc.gov. Федеральная комиссия по связи США. Получено 20 сентября, 2020.
  26. ^ Объявление FCC о системе регистрационных номеров CORES
  27. ^ Публичное уведомление FCC от 19 июля 2000 г. - НОВАЯ СИСТЕМА РЕГИСТРАЦИИ КОМИССИИ (ЯДРА) БУДЕТ ВНЕДРЕНИЕ 19 ИЮЛЯ.
  28. ^ DroneVinder, нл. "Op zoek naar de beste drone? Vergelijk ze allemaal!". DroneVinder (на голландском). Получено 10 января 2017.
  29. ^ «Беспилотные самолеты и ракеты: авиамодели» (PDF). Консультативный циркуляр. Управление безопасности гражданской авиации Австралии. Июль 2002 г. Архивировано с оригинал (PDF) 1 июля 2015 г.. Получено 2 июля 2017.

внешняя ссылка