Радиоуправляемый самолет

Информацию о полноразмерных беспилотных летательных аппаратах см. в разделе « Беспилотный летательный аппарат» .

Радиоуправляемый флаер, демонстрирующий полет на острие ножа

Радиоуправляемый самолет (часто называемый радиоуправляемым самолетом или радиоуправляемым самолетом ) — это небольшой летательный аппарат, которым управляет оператор на земле с помощью ручного радиопередатчика . Передатчик постоянно обменивается данными с приемником внутри корабля, который посылает сигналы сервомеханизмам (сервоприводам), которые перемещают поверхности управления в зависимости от положения джойстиков на передатчике. Рулевые поверхности, в свою очередь, напрямую влияют на ориентацию самолета.

полетами радиоуправляемых самолетов Увлечение существенно выросло с 2000-х годов благодаря улучшению стоимости, веса, характеристик и возможностей двигателей, аккумуляторов и электроники. Научные, правительственные и военные организации также используют радиоуправляемые самолеты для экспериментов, сбора данных о погоде, аэродинамического моделирования и испытаний. На рынке DIY доступен широкий выбор моделей, деталей и стилей.

В настоящее время, в отличие от развлекательного гражданского авиамоделирования, беспилотные летательные аппараты (дроны) или самолеты-разведчики добавляют видео, GPS или автономные функции, обеспечивающие инструментальные возможности RLOS или BLOS. которые используются для государственной службы (пожаротушение, восстановление после стихийных бедствий и т. д.) или в коммерческих целях и, если они находятся на военной или военизированной службе, могут быть вооружены.

История

RAE Larynx на кордитовой катапульте эсминца HMS Stronghold, июль 1927 года. Мужчина на коробке - доктор Джордж Гарднер, впоследствии директор RAE.

Самыми ранними образцами моделей самолетов с электронным управлением были водородные модели дирижаблей конца 19 века. Они летали в мюзик-холле вокруг театральных залов, используя базовую форму радиосигнала, излучаемого искрами.

Британское беспилотное оружие в 1917 и 1918 годах развивалось, и его развитие продолжалось благодаря работе Королевского авиационного завода, парк насчитывал более 400 самолетов-мишеней Queen Bee в результате чего в 1930-х годах UAV.

Во время Второй мировой войны армия и флот США использовали радиоуправляемые самолеты, называемые Radioplanes, в качестве дронов-артиллерийских мишеней.

Национальный музей моделей авиации, расположенный в Манси, штат Индиана, хранит крупнейшую в мире коллекцию истории радиоуправляемой авиации. На них представлены модели всех эпох RC, подаренные 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 Академии модельного воздухоплавания . и главный офис

Типы

Существует множество типов радиоуправляемых самолетов. Для начинающих любителей есть флаеры и тренеры по паркам . Для более опытных пилотов есть самолеты с двигателями накаливания , электродвигателями и планерами . Для опытных пилотов реактивные самолеты, гонщики на пилонах, самолеты вертикального взлета и посадки, вертолеты , автожиры , 3D-самолеты и другие высококлассные самолеты для соревнований представляют собой достойный вызов. Некоторые модели созданы так, чтобы выглядеть и работать как птица. Воспроизведение исторических и малоизвестных типов и моделей полноразмерных самолетов в качестве «летающих» моделей, что также возможно с моделями самолетов с линией управления и свободным полетом , фактически достигает максимального реализма и поведения, когда они созданы для полетов с радиоуправлением.

Радиоуправляемое авиамоделирование

Этот биплан Kyosho «Phantom 70» представляет собой полумасштабную копию победителя класса и рекордсмена гонок Reno Air Races 2007 года . В этом примере фюзеляж со сложными изгибами, а также капот двигателя, колёса и стойки крыла выполнены из стекловолокна. Крылья и горизонтальный стабилизатор имеют традиционную конструкцию из бальзы и фанеры.

Большой (размах крыльев ~ 40 дюймов) пульт дистанционного управления P-51 Mustang.

Возможно, наиболее реалистичной формой авиамоделирования, основной целью которой является воспроизведение полномасштабных конструкций самолетов из истории авиации, для испытаний будущих авиационных конструкций или даже для реализации никогда не построенных «предложенных» самолетов, является авиамоделирование в масштабе радиоуправления. , как наиболее практичный способ воссоздать «винтажные» полномасштабные конструкции самолетов для полета еще раз, давным-давно. Масштабная радиоуправляемая модель может представлять собой любой тип управляемого дирижабля легче воздуха (LTA) или, что более обычно, планер/ планер тяжелее воздуха , одно- или многомоторный самолет с неподвижным крылом, или винтокрылые самолеты, такие как автожиры или вертолеты.

Полномасштабные конструкции самолетов всех эпох авиации, от «эпохи пионеров» и начала Первой мировой войны до XXI века, были смоделированы как масштабные модели самолетов с радиоуправлением. Создатели самолетов RC Scale могут получить удовольствие от создания управляемого миниатюрного самолета, который просто «выглядит» в воздухе как полномасштабный оригинал без «мелких деталей», таких как детализированная кабина, или серьезно копировать многие функциональные особенности самолета. выбрана полномасштабная конструкция самолета, вплоть до наличия работоспособных поверхностей управления полетом, соединенных с помощью кабеля, освещения навигационных огней на внешней стороне самолета, реалистичного убирания шасси и т. д., если полноразмерный самолет обладал такими характеристиками как часть его конструкции.

За десятилетия с тех пор, как в 1960-х годах на рынке появилось современное цифрово-пропорциональное миниатюрное радиоуправляемое оборудование, были построены масштабные самолеты различных размеров, от моделей RC Scale с электроприводом, летающих в помещении, до «гигантских» моделей RC Scale. , в диапазоне масштабных размеров, который обычно составляет от 20% до 25% и от 30 до 50% размера некоторых небольших полномасштабных конструкций самолетов, которые могут воспроизводить некоторые фактические летные характеристики полномасштабных самолетов, на которых они основаны, использовались и продолжают строиться и эксплуатироваться на санкционированных соревнованиях и для личного удовольствия в рамках хобби по авиамоделированию в масштабе RC.

Планеры и планеры

Основная статья: Радиоуправляемый планер

Запуск планера вручную

Планер с двигателем у океана

Планеры — это самолеты, которые обычно не имеют какой-либо двигательной установки. Их можно отбуксировать в воздух с помощью другого самолета с двигателем, а на большой высоте планер можно отсоединить от буксирного троса. Полет планера без двигателя должен поддерживаться за счет использования естественной подъемной силы, создаваемой термическими потоками или ветром , дующим на склон . Динамическое парение — еще один популярный способ обеспечить планеры энергией, который становится все более распространенным. Однако даже обычные планеры, парящие по склону, способны развивать скорость, сравнимую с моторными судами аналогичного размера.Планеры обычно частично или медленно летают и имеют большое удлинение , а также очень низкую нагрузку на крыло (отношение веса к площади крыла). Двух- и трехканальные планеры, в которых для управления используется только руль направления, а также двугранная или многогранная форма крыла для автоматического противодействия крену, популярны в качестве учебных самолетов из-за их способности летать очень медленно и высокой устойчивости к ошибкам.

В последнее время популярность планеров с двигателем возросла. Сочетая эффективный размер крыла и широкий диапазон скоростей планера планера с электродвигателем, можно добиться длительного времени полета и высокой грузоподъемности, а также планировать в любом подходящем месте, независимо от термических потоков или подъемной силы. Распространенный метод увеличения продолжительности полета - быстро поднять планер с двигателем вверх на выбранную высоту и снизиться в режиме планирования без двигателя. В стандартную комплектацию входят складные гребные винты, снижающие сопротивление (а также риск поломки гребного винта). Моторные планеры, построенные с учетом устойчивости и способные выполнять фигуры высшего пилотажа, полет на высокой скорости и устойчивый вертикальный полет, классифицируются как «горячие лайнеры». «Теплые лайнеры» — это силовые корабли с аналогичными характеристиками, но с меньшей тягой.

Джеты

Модель самолета пролетает мимо пилотов вертолетов

В реактивных самолетах обычно используется микротурбина или канальный вентилятор . Большинство планеров изготовлено из стекловолокна и углеродного волокна . Для полетов с электрическим приводом, которые обычно приводятся в действие электрическими канальными вентиляторами, они могут быть изготовлены из пенополистирола . Внутри самолета деревянные лонжероны усиливают 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, прежде чем подавать реактивное топливо с помощью соленоида. Эти самолеты часто могут развивать скорость более 320 км/ч (200 миль в час). Высокая скорость требует большего мастерства для управления.

В США ФАУ ограничивает полеты таких самолетов утвержденными площадками Академии моделей аэронавтики AMA , где могут летать только сертифицированные пилоты турбин. Кроме того, AMA требует, чтобы энтузиасты авиамоделизма, желающие управлять миниатюрными радиоуправляемыми моделями самолетов с газотурбинным двигателем, были сертифицированы по эксплуатации этого типа газотурбинного двигателя и всем аспектам безопасности при эксплуатации таких моделей самолетов с газотурбинным двигателем, которые им нужно знать, летая на своей модели. Некоторые военные базы позволяют таким высокотехнологичным самолетам летать в ограниченном воздушном пространстве, например, база морской пехоты Канеохе на Гавайях и авиабаза NAS на острове Уидби в штате Вашингтон.

Средний газотурбинный самолет будет стоить от 150 до 10 000 долларов США, причем все более распространенными становятся все более 20 000 долларов США. 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 США в зависимости от мощности двигателя.

CARF Models Chengdu J-10 Турбина

Турбины меньшего размера развивают тягу около 12 фунтов силы (53 Н ), тогда как микротурбины большего размера могут развивать тягу до 45 фунтов силы (200 Н). Для самолетов с радиоуправлением требуется встроенный контроллер FADEC (полное цифровое управление двигателем); это управляет турбиной, как на полноразмерном самолете. Радиоуправляемым самолетам также требуется электроэнергия. Большинство из них имеют литий-полимерный (LiPo) аккумулятор на 8–12 В, который управляет FADEC. Также имеется LiPo для бортовых сервоприводов, которые управляют элеронами, рулем высоты, рулем направления, закрылками и шасси.

Реактивный самолет EDF на летном поле

Гораздо менее сложными являются типы радиоуправляемых реактивных самолетов, в которых используется канальный вентилятор вместо привода самолета с приводом от электродвигателя. Так называемые модели «EDF» могут быть гораздо меньшего размера и требуют только того же электронного регулятора скорости и технологии перезаряжаемых батарей, что и винтовые радиоуправляемые самолеты с электрическим приводом.

Радиоуправляемые реактивные самолеты выпускаются в цветах различных авиакомпаний. Среди наиболее популярных ливрей авиакомпаний, используемых моделистами, можно назвать ливреи авиакомпаний American , Singapore , Pan Am , Etihad и Delta Airlines .

Спортивные самолеты

Основная статья: Радиоуправляемый пилотаж

Спортивные самолеты - это самолеты, способные выполнять фигуры высшего пилотажа, включающие положения самолета, которые не используются в обычном полете. Типичные фигуры высшего пилотажа включают внутреннюю петлю, внешнюю петлю, разворот Иммельмана, перевернутый полет, разворот сваливания, медленный перекат и кубинскую восьмерку.

3D planes

Main article: 3D Aerobatics

3D-самолет зависает на месте.

Модель mx2 , 3D пилотажного самолета с размахом крыльев 121 см.

3D-полет — это тип полета, при котором модели самолетов имеют соотношение тяги к массе более 1:1 (обычно 1,5:1 или более), большие поверхности управления с экстремальными бросками, малый вес по сравнению с другими моделями того же размера. и относительно низкие нагрузки на крыло. Проще говоря, 3D-полет — это искусство управления самолетом ниже скорости сваливания (скорости, при которой крылья самолета больше не могут создавать достаточную подъемную силу, чтобы удерживать самолет в воздухе).

Эти элементы позволяют выполнять захватывающие фигуры высшего пилотажа, такие как зависание, «харриеры», крутящее перекатывание, блендирование, перекатывание кругов, 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.

Компания 3D создала огромный рынок электрических «профильных» моделей для помещений, подобных Ikarus « Shockflyers », предназначенных для полетов внутри спортзала или на улице при слабом ветре. Обычно в них используются небольшие бесщеточные двигатели (часто опережающие, но также и мотор-редукторы) и литий-полимерные батареи (Li-Po). Существует также множество более крупных 3D-проектов, предназначенных для двух- и четырехтактных двигателей, двухтактных газовых двигателей и крупных электроэнергетических систем.

Гонщики на пилоне

Гонщики — это небольшие винтовые самолеты, которые мчатся по трассе с 2, 3 или 4 пилонами. Их, как правило, трудно увидеть, и они часто могут развивать скорость более 240 км/ч (150 миль в час), хотя некоторые люди участвуют в гонках на пилонах на гораздо более медленных самолетах. По всему миру участвуют в гонках несколько различных типов самолетов, в том числе те, которые летают в основном в США; Q500 (424 или ARPRA и 428) и Q40.

424 задуман как отправная точка в мир гонок на пилонах. Недорогие (менее 200 долларов США за планер) комплекты с площадью крыла 3200 квадратных сантиметров (500 квадратных дюймов) оснащены двигателями размером 0,40 дюйма, которые можно приобрести менее чем за 100 долларов США. Цель состоит в том, чтобы самолеты были не только недорогими. , но очень схожий по производительности. Это делает упор на хорошее пилотирование. APRA представляет собой версию 424 со специальными правилами, разработанными для обеспечения единообразия.

Самолеты 428 внешне похожи на 424. Разница заключается в характеристиках и конструкции двигателя. Самолеты в основном изготовлены из стекловолокна с использованием композитов в точках высоких нагрузок. Крылья часто бывают полыми 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, как следствие, сопротивления для изменения положения самолета.) Они также используют двигатели объемом 0,40 куб.см, но в отличие от 424 они намного дороже. Они были разработаны для выработки максимальной мощности при определенных оборотах в минуту и ​​использовании определенного топлива. Nelson производит наиболее часто используемые двигатели. В этом классе скорости очень высокие: самолеты способны развивать скорость 265 км/ч (165 миль в час).

Q40 — это вершина 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. Они используют тот же базовый двигатель Нельсона, что и в 428, но двигатель настроен на вращение гораздо меньшего винта при гораздо более высоких оборотах. Эти самолеты могут летать по курсу со скоростью более 320 км/ч (200 миль в час). Однако из-за ограниченной площади крыла самолеты Q40 должны летать по большей дуге вокруг пилонов для экономии энергии. Хотя они и быстрее, в конечном итоге они летят на большую дистанцию. Лучшие результаты в гонке Q40 на 10 кругах с 3 пилонами очень близки к таким же, что и в 428.

F3D — самый быстрый класс гонок на светящихся пилонах. Эти самолеты на гоночной трассе развивают скорость более 100 м/с (225 миль в час). Гоночная трасса такая же, как у AMA 424 или AMA 428, но есть несколько ограничений по планеру и двигателю. Максимальный объем двигателя составляет 0,40 куб.см, зажигание должно быть от свечи накаливания, топливо должно состоять из 80% метанола/20% касторового масла, все остальное бесплатно. По соображениям безопасности существуют ограничения по толщине крыла, размерам фюзеляжа и весу планера.

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

Парковые флаеры и микросамолеты

Основная статья: Флаер парка

Миниатюрная 3D-плоскость

Парковые флаеры — это небольшие самолеты, в основном с электрическим приводом, названные так потому, что их размер позволяет эксплуатировать некоторые из них в пределах большого общественного парка. Самые маленькие парковые флаеры называются микросамолетами, они достаточно медленные и послушные, чтобы летать в закрытых помещениях, таких как спортивный зал или даже гостиная.

Из-за своего размера и относительной простоты установки готовые к полету флаеры являются одними из самых популярных классов радиоуправляемых самолетов как для начинающих, так и для опытных пилотов. Передовые электронные и материальные технологии даже создали высокопроизводительные « 3D-флаеры » размером с парковый флаер или полностью пилотажные самолеты, способные совершать маневры с экстремальными перегрузками и даже зависать с поднятым носом. Когда-то это была эксклюзивная сфера гигантских масштабов , теперь 3D-полеты возможны как в помещении, так и на открытом воздухе на некоторых летательных аппаратах.

Парковые флаеры создали недорогой и удобный способ для новичков заняться хобби - полетами на радиоуправлении. Современные материалы, использованные в простой конструкции этих самолетов, делают возможным ремонт в полевых условиях даже после значительных повреждений в результате аварии. Их небольшой размер и бесшумная работа позволяют летать на них в жилых районах.

Вертолеты

Основная статья: радиоуправляемый вертолет

Радиоуправляемый вертолет

Радиоуправляемые вертолеты , хотя их часто объединяют с радиоуправляемыми самолетами, занимают отдельный класс из-за огромных различий в конструкции, аэродинамике и летной подготовке . Любители часто отваживаются переходить от самолетов к реактивным самолетам и вертолетам, поскольку им нравятся трудности, волнение и удовлетворение от управления различными типами 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 благодаря появлению усовершенствованных автоматов перекоса и сервопривода, который позволяет пилоту немедленно менять угол наклона лопастей, создавая реверс тяги.

Модели летающих птиц или орнитоптеры

Орнитоптер Skyonme Spybird

Некоторые модели RC черпают вдохновение из природы. Это могут быть планеры, выполненные в виде настоящей птицы, но чаще всего они действительно летают, взмахивая крыльями . Зрители часто удивляются, увидев, что такая модель действительно может летать. Эти факторы, а также дополнительные трудности со сборкой увеличивают удовольствие от моделей летающих птиц, хотя ARF ( почти готовые к полету доступны некоторые модели ). Модели с машущим крылом также известны как орнитоптеры — техническое название летательного аппарата, ведущие крылья которого колеблются, а не вращаются.

Радиоуправляемый класс Той-класса

Популярный игрушечный вертолет.

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

• Пропорциональное (а не «включено-выключено») управление дроссельной заслонкой, которое имеет решающее значение для предотвращения возбуждения фугоидных колебаний («морской свиньи») при каждом изменении дроссельной заслонки. Это также позволяет обеспечить управляемый и устойчивый контроль высоты и уменьшить потерю высоты при поворотах.
• Литий-полимерные аккумуляторы для легкого веса и длительного времени полета.
• Конструкция из пенопласта EPP (вспененный полипропилен) делает их практически неразрушимыми при нормальном использовании.
• Низкая скорость полета и обычно расположенные сзади пропеллеры делают их менее опасными при столкновении с людьми и имуществом.
• Стабильный спиральный режим, обеспечивающий простое управление поворотом, при котором воздействие «руля направления» приводит к устойчивому углу крена, а не к постоянной скорости крена.

По состоянию на 2013 год Радиоуправляемый самолет игрушечного класса обычно не имеет управления рулем высоты. Это сделано для управления затратами, но также обеспечивает простоту управления неискушенными пользователями всех возрастов. Обратной стороной отсутствия управления рулем высоты является склонность самолета к фугоиду. Чтобы естественным образом демпфировать фугоидные колебания, самолеты проектируются с высоким сопротивлением, что снижает летные характеристики и время полета. Отсутствие управления рулем высоты также препятствует возможности «отъехать назад» во время поворотов, чтобы предотвратить потерю высоты и увеличение скорости.

Стоимость варьируется от 20 до 40 долларов США. Сбои случаются часто и несущественно. Управление дроссельной заслонкой и реверс поворота (при полете к пилоту) быстро становятся второй натурой, давая значительное преимущество при обучении пилотированию более дорогостоящего радиоуправляемого самолета хобби-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 и отличительная особенность дрона. Он включает установку небольшой видеокамеры и телевизионного передатчика на радиоуправляемом самолете и полет с помощью нисходящей линии связи в реальном времени, которая обычно отображается на видеоочках или портативном ЖК-экране. При полете с FPV пилот смотрит с точки зрения самолета, и ему даже не нужно смотреть на модель. В результате самолет FPV может летать далеко за пределами видимости, ограниченный только дальностью действия пульта дистанционного управления, видеопередатчика и сроком службы самолета.

Типичный видеопоток с FPV с экранным дисплеем, отображающим 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. дальнего действия, УВЧ Специализированные системы управления работающие на частоте 433 МГц (только для лицензиатов радиолюбительской деятельности ) или 869 МГц. обычно используются для достижения большей дальности управления, а использование направленных антенн с высоким коэффициентом усиления увеличивает дальность видеосвязи. Сложные установки способны достигать дальности действия 20–30 миль и более. Самолеты FPV часто используются для аэрофотосъемки и видеосъемки, и многие видеоролики полетов FPV можно найти на таких видеосайтах, как YouTube и Vimeo .

Базовая система FPV состоит из камеры, видеопередатчика, видеоприемника и дисплея. Более продвинутые настройки обычно добавляют контроллер полета, включая функции экранного меню (OSD), автоматической стабилизации и возврата домой (RTL). Функция RTL обычно применяется с отказоустойчивым режимом, чтобы позволить самолету самостоятельно вернуться в исходную точку в случае потери сигнала. Некоторые продвинутые контроллеры также могут управлять дроном с помощью GPS . Бортовые камеры могут быть оснащены креплением для панорамирования и наклона, которое в сочетании с видео-очками и устройствами слежения за головой создает вид от первого лица, как если бы пилот действительно сидел в кабине радиоуправляемого самолета.

Для полетов с FPV используются как вертолеты, так и многовинтовые самолеты, а также радиоуправляемые самолеты с неподвижным крылом. Чаще всего для самолетов FPV выбираются модели с достаточным пространством для полезной нагрузки для более крупной батареи и большими крыльями для превосходного планирования. В качестве наиболее распространенных толкателей установлены подходящие бесщеточные двигатели для обеспечения лучших летных характеристик и увеличения времени полета. Предпочтительны самолеты с толкающим винтом, чтобы пропеллер не находился в поле зрения камеры. Конструкции летающего крыла также популярны для FPV, поскольку они обеспечивают хорошее сочетание большой площади поверхности крыла, скорости, маневренности и способности планировать.

FX-61 Flying Wing с установленной камерой

В Соединенных Штатах Кодекс безопасности Академии модельной аэронавтики (AMA) (который регулирует полеты на объектах, входящих в состав AMA) разрешает полеты FPV в соответствии с параметрами документа AMA № 550, который требует, чтобы самолет FPV находился в пределах прямой видимости с корректировщик постоянно поддерживает визуальный контакт с моделью без посторонней помощи. Аналогичным образом, в Соединенном Королевстве Приказ Управления гражданской авиации (CAA) об аэронавигации 2009 года в соответствии с общим освобождением E 4185 требует, чтобы небольшой беспилотный летательный аппарат (SUA) находился в пределах прямой видимости, а компетентный наблюдатель постоянно поддерживал прямой визуальный контакт без посторонней помощи с моделью с целью предотвращения столкновения. Поскольку эти ограничения запрещают полеты за пределами видимости пилота (способность, которую многие считают наиболее привлекательным аспектом FPV), большинство любителей, которые летают на FPV, делают это за пределами обычных радиоуправляемых клубов и летных площадок.

Виды комплектов и конструкция

«Пенный» самолет, оснащенный светодиодными лентами для ночных полетов

Существуют различные способы сборки и сборки радиоуправляемого самолета. Доступны различные комплекты, требующие разного объема сборки, разной стоимости и разного уровня навыков и опыта.

Некоторые комплекты могут состоять в основном из пенопласта или пластика или полностью из бальзы и фанеры. Конструкция деревянных комплектов обычно состоит из использования формирователей и лонжеронов для фюзеляжа , а также лонжеронов и нервюр для поверхностей крыла и хвостового оперения. Во многих конструкциях для формирования боковин фюзеляжа вместо лонжеронов используются цельные листы пробкового дерева, а может также использоваться пенополистирол, для сердечника крыла покрытый деревянным шпоном , часто бальзой или обече . Такие конструкции, как правило, немного тяжелее, но их обычно легче построить. Самые легкие модели подходят для полетов в помещении, в безветренную погоду. Некоторые из них изготавливаются путем пропускания рамок из пробкового дерева и углеродного волокна через воду, чтобы собрать тонкие пластиковые пленки, похожие на масляные пленки радужного цвета. Появление « пенопластов », то есть аппаратов, отлитых под давлением из легкого пенопласта и иногда армированных углеродным волокном , сделало полеты в помещении более доступными для любителей. Самолеты из пенопласта EPP (вспененный полипропилен) на самом деле даже сгибаются и обычно практически не получают повреждений в случае аварии, даже после пикирования. Некоторые компании разработали аналогичный материал с разными названиями, например AeroCell или Elapor.

Любители-любители недавно разработали ряд новых моделей с использованием гофрированного пластика , также продаваемого как Coroplast . Эти модели вместе называются «SPAD», что означает « Простой пластиковый дизайн самолета » . Поклонники концепции SPAD рекламируют повышенную долговечность, 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 проектироваться по тем же принципам, что и полноразмерные самолеты, поэтому их конструкция может сильно отличаться от большинства статических моделей. Радиоуправляемые самолеты часто заимствуют методы строительства у старинных полноразмерных самолетов (хотя в них редко используются металлические конструкции).

Готов к полету (RTF)

Радиоуправляемая модель самолета SE5a времен Первой мировой войны, построенная из комплекта E-flite ARF (добавлен изготовленный на заказ пилот)

Готовые к полету (RTF) самолеты поставляются предварительно собранными и обычно требуют только крепления крыла или другой базовой сборки. Обычно в комплект входит все необходимое, включая передатчик, приемник и батарею. Самолеты RTF могут подняться в воздух всего за несколько минут, при этом время сборки практически исключается (за счет вариантов конфигурации модели).

Почти готов к полету (ARF)

Этот LF Mk XII Great Planes супермарин Spitfire имеет маркировку 222-й эскадрильи и является примером почти готовой к полету модели.

Практически готовые к полету самолеты (ARF или ARTF) требуют окончательной сборки, как правило, включая установку двигателя и топливного бака (или электродвигателя, регулятора скорости и аккумулятора), установку сервопривода и толкателя, крепление поверхности управления, крепление шасси, а иногда требуют склеивания левая и правая половины крыла вместе. Средний самолет ARF можно построить 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, хвостовое оперение и рулевые поверхности 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 все необходимые аксессуары) и радиосистема (сервоприводы, передатчик, приемник и аккумулятор) приобретается отдельно.

Компании-любители, такие как Motion RC и Horizon Hobby, также начали продавать модели ARF+ или ARF Plus, которые представляют собой модели, находящиеся между полным ARF и PNP, где они будут иметь некоторую электронику, такую ​​как сервоприводы поверхности управления и убирающиеся шасси, но не будут включать система питания ( ESC и двигатель)

Bind-N-Fly (BNF)

Самолеты Bind-N-Fly (BNF) похожи на готовые к полету самолеты, за исключением того, что они не оснащены передатчиком. Поскольку они не поставляются с передатчиком, вместо этого их необходимо привязать к нему. Это желательно для пассажиров, у которых уже есть передатчик. Как и самолеты RTF, модели Bind-N-Fly требуют минимальной сборки.

В моделях Bind-N-Fly часто встречается несколько несовместимых радиостандартов. Чаще всего встречаются BNF. и обозначения Tx-R. Модели BNF работают с передатчиками по стандарту DSM2/DSMX, а модели Tx-R — по стандарту Tactic/AnyLink. Желателен программируемый передатчик, который может хранить пользовательские параметры для нескольких моделей, чтобы не нужно было изменять триммер и другие расширенные функции при переключении моделей.

Модели с поддержкой приемника (Rx-R) похожи на модели BNF тем, 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 радиоуправляемом самолете Plug-N-Play (PNP) установлен двигатель, ESC и сервоприводы, но отсутствуют передатчик, приемник и аккумуляторный блок двигателя (и зарядное устройство). Другими словами, самолет поставляется на 99% собранным, как и самолет RTF, но вам необходимо иметь собственный передатчик, приемник и аккумулятор. Самолеты с радиоуправлением Plug-N-Play — идеальный ответ для авиамоделистов, которые хотят купить и управлять более чем одним радиоуправляемым самолетом RTF, но не хотят иметь для каждого отдельный передатчик.

Деревянный комплект

Модель самолета Seniorita RC бальзовой конструкции с прозрачным термоусадочным покрытием, раскрывающим внутреннюю структуру бальзы.

Большая модель J-3 Cub, масштабные радиоуправляемые модели часто изготавливаются из бальзы и покрываются легким термоусадочным полиэфирным тканевым покрытием для более реалистичного внешнего вида.

Деревянные наборы бывают разных размеров и уровней квалификации. Древесина, обычно бальза и легкая фанера, может быть вырезана либо высечкой , либо лазером . Комплекты для лазерной резки имеют гораздо более точную конструкцию и гораздо более жесткие допуски , но, как правило, стоят дороже, чем комплекты для высечки.

В наборы из дерева входят сырье, необходимое для сборки планера, руководство по сборке и полноразмерные планы. Сборка модели из чертежей или набора может быть очень трудоемкой. Чтобы завершить постройку модели, конструктор обычно тратит много часов на сборку планера, установку двигателя и радиооборудования, его обшивку, иногда покраску, установку рулей и толкателей, а также регулировку хода рулей. В комплект не входят необходимые инструменты, поэтому их необходимо приобретать отдельно. Необходимо соблюдать осторожность при сборке моделей из деревянных комплектов, поскольку конструктивные недостатки могут повлиять на летные характеристики модели или даже привести к разрушению конструкции.

Меньшие комплекты из бальзы часто поставляются в комплекте с необходимыми деталями, предназначенными в первую очередь для нелетного моделирования или полета на резиновой ленте. Эти комплекты обычно также поставляются с инструкциями по переоборудованию в световые (газовые) или электрические модели и могут летать в свободном полете или на радиоуправлении. Для преобразования комплекта требуются дополнительные и заменяющие детали, чтобы он мог правильно летать, например, добавление сервоприводов, шарниров, регуляторов скорости, тяг управления, а также улучшенных механизмов и колес шасси.

Многие небольшие комплекты поставляются с покрытием из папиросной бумаги, которое затем покрывается несколькими слоями аэродинамического состава , который покрывает и укрепляет фюзеляж и крылья, образуя покрытие, похожее на пластик. Все чаще стали покрывать самолеты термоусадочной пластиковой пленкой с термочувствительным клеем. Эти пленки обычно называют «покрытием утюгом», поскольку с помощью ручного утюга пленку можно прикрепить к раме; более высокая температура приводит к стягиванию пленки. Такое пластиковое покрытие более долговечно и позволяет быстро отремонтировать. Также доступны другие разновидности термоусадочных покрытий, которые имеют волокнистое армирование внутри пластиковой пленки или представляют собой настоящие тканые термоусадочные ткани.

Обычно на самолетах меньшего размера (примерно 36 дюймов или меньше) шасси оставляют шасси, чтобы сэкономить на весе, сопротивлении и затратах на строительство. Затем самолеты можно запускать вручную, как и в случае с меньшими моделями свободного полета, и можно затем приземлитесь на мягкую траву. флейтовую доску или коропласт Вместо пробкового дерева можно использовать .

Из планов или с нуля

Самолет по индивидуальному заказу в виде Железного Человека

Самолеты можно строить на основе опубликованных планов , часто поставляемых в виде полноразмерных чертежей с прилагаемыми инструкциями. Детали обычно необходимо вырезать из листового дерева или пенопласта, используя прилагаемые шаблоны. После того, как все детали изготовлены, проект собирается так же, как деревянный набор. Модель самолета, построенная с нуля, имеет большую ценность, поскольку вы создали проект на основе планов. Выбор планов и материалов больше, чем в комплектах, а новейшие и более специализированные конструкции обычно недоступны в виде комплектов. 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 с помощью комплектов и чертежей, часто решаются 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 аэродинамики и рулей самолета. Планы могут быть составлены на бумаге или с использованием программного обеспечения CAD .

Материалы планера

Для изготовления планера радиоуправляемых самолетов обычно используются несколько материалов.

Самые ранние модели радиоуправляемых самолетов были построены из дерева , покрытого бумагой. пластиковая пленка, такая как Монокотэ Позже в качестве укрывного материала стала широко использоваться . Древесина имеет относительно низкую стоимость, высокий удельный модуль Юнга (жесткость на единицу веса), хорошую обрабатываемость и прочность, может быть скреплена клеями различных типов. легкие и прочные сорта, такие как пробковое дерево Предпочтительны липа , сосна и ель . ; Также используются

Углеродное волокно в виде стержней или полос дополняет древесину в более поздних моделях для усиления конструкции, а в некоторых случаях полностью заменяет ее (например, в моделях с высокопроизводительными газотурбинными двигателями и вертолетах). Недостатком использования углеродного волокна является его высокая стоимость.

Пенополистирол и экструдированный пенополистирол ( пенополистирол ) стали использовать совсем недавно для конструкции всего планера. Депрон (тип пены, используемой для мясных лотков) сочетает в себе жесткость и гибкость, позволяя самолету поглощать нагрузку во время полета. Вспененный полипропилен (EPP) — это чрезвычайно эластичная разновидность пены, часто используемая в базовых кроссовках, которые новичкам приходится серьезно злоупотреблять. Пена используется либо в литьевой форме для изготовления формованного планера, либо вырезается из листа, чтобы сделать сборный планер, похожий на некоторые деревянные планеры. Самолеты пенопластовой конструкции часто называют «Пеной».

Листы экструдированного полипропилена Twinwall используются с середины девяностых годов. Широко известный в Соединенном Королевстве как Correx, он упоминается в разделах выше. В настоящее время группа Mugi, базирующаяся в Западном Йоркшире, по-прежнему продвигает и использует этот материал в виде листов толщиной 2 мм. Очень прочный и легкий, у него есть только два недостатка. Во-первых, для этого нужны специальные двухкомпонентные контактные клеи. Во-вторых, материал сложно красить из-за низкой адгезии к поверхности. Ответом стали самоклеящиеся цветные ленты. Компоненты часто ламинируются, используя преимущества различных направлений канавок для прочности и формы. Размах крыльев моделей, как правило, превышает 900 мм, а для местного усиления используются трубы из углеродного волокна. Толщина, используемая моделистами, составляет от 2 до 4 мм. Модели, изготовленные из этого материала, широко известны среди моделистов как «Спад» (простая пластиковая конструкция самолета).

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

Характеристики самолета

Vinh Quang Model Mudry CAP 10 объемом 0,60 куб. дюймов/10 куб.см Эта модель Mudry CAP 10 представляет собой полностью пилотажную модель самолета «спортивного масштаба» с низкорасположенным крылом и небольшим двугранным наклоном.

Эта модель Як-54 от Electrify/Great Planes представляет собой пример высокопроизводительного полностью пилотажного среднеплана без двугранного крыла.

Количество каналов

Количество каналов (технически сервоканалов), которые имеет самолет, обычно определяется количеством механических сервоприводов установленных , за некоторыми исключениями, такими как сервоприводы элеронов, где два сервопривода могут работать через один канал с помощью Y. жгут (при этом один из двух сервоприводов вращается в противоположном направлении). На моделях меньшего размера обычно достаточно одного сервопривода на каждую поверхность управления (или набора поверхностей в случае элеронов или разделенной поверхности руля высоты). Как правило, чтобы самолет считался полностью функциональным, он должен иметь четыре канала (руль высоты, руль направления, дроссель и элероны).

Основные элементы управления полетом

Четырехканальная радиоуправляемая система дает авиамоделисту ту же базовую степень контроля, что и основные органы управления полетом полноразмерного самолета :

• Руль высоты (или горизонтальный стабилизатор) – управляет тангажем (вверх и вниз).
• Руль направления (или вертикальный стабилизатор) — управляет рысканьем (влево и вправо).
• Дроссельная заслонка — контролирует обороты двигателя (или тягу для реактивных и канальных вентиляторов, или скорость двигателя для электрических радиоуправляемых самолетов).
• Элероны – контрольный крен.

Дополнительная функциональность управления полетом

• Шестерня/убирается – управляет убирающимся шасси (обычно вместе с дверцами шасси).
• Закрылки – увеличивают подъемную силу, но также увеличивают сопротивление. Используя закрылки, самолет может лететь медленнее, прежде чем свалиться. Закрылки часто используются для увеличения угла захода на посадку и позволяют самолету приземляться с меньшей скоростью приземления (а также позволяют самолету взлетать с меньшей скоростью взлета). В обоих случаях закрылки уменьшают износ системы шасси самолета и позволяют самолету использовать более короткую взлетно-посадочную полосу, чем это потребовалось бы в противном случае.
• Вспомогательное управление. Дополнительные каналы могут управлять дополнительными сервоприводами шага винта (например, на трехмерных самолетах) или поверхностями управления, такими как предкрылки, спойлеры, закрылки, спойлероны, флапероны или элевоны .
• Разное — двери бомбоотсека, освещение, дистанционный затвор камеры можно назначить на дополнительные каналы. Кроме того, если на судне имеется модуль помощи при полете или автопилот (чаще встречается на многороторных вертолетах), можно управлять такими функциями, как стабилизация на основе гироскопа, удержание местоположения по GPS, удержание высоты, возврат домой и т. д.

На учебно-тренировочных самолетах обычно используются три канала (управление рулем направления или (реже) элеронами, а также рулем высоты и дроссельной заслонкой). Четырехканальный самолет, как уже говорилось выше, имеет органы управления рулем высоты, рулем направления, дросселем и элеронами.

Для сложных моделей и самолетов большего масштаба 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, сбрасывание бомб, управление удаленными камерами, освещением и т. д. Доступны передатчики с количеством каналов от 2 до 28. .

Правый и левый элероны движутся в противоположных направлениях. Однако управление элеронами часто использует два канала, чтобы обеспечить смешивание других функций передатчика. Например, когда они оба движутся вниз, их можно использовать как закрылки (флапероны), а когда они оба движутся вверх, как интерцепторы ( спойлероны ). В конструкциях самолетов с дельтаобразным крылом обычно отсутствует отдельный руль высоты, его функции совмещены с элеронами, а комбинированные поверхности управления известны как элевоны. Микширование V-образного оперения, необходимое для таких полномасштабных конструкций самолетов, как Beechcraft Bonanza , когда оно моделируется как миниатюры масштаба RC, также выполняется аналогично элевонам и флаперонам.

Очень маленькие готовые к полету радиоуправляемые игрушечные самолеты для использования в помещении или на открытом воздухе часто имеют два регулятора скорости и отсутствие сервоприводов, чтобы сократить производственные затраты и снизить цену продажи. Может быть один двигатель для движения и один для рулевого управления, или два двигателя, где сумма управляет скоростью, а разница контролирует поворот (рыскание).

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

Поворот

Поворот обычно выполняется путем крена самолета влево или вправо и применения нужного подъема высоты («противодавление»). Трехканальный самолет с радиоуправлением обычно имеет руль высоты и управление дроссельной заслонкой, а также управление элеронами или рулем направления, но не то и другое.Если самолет имеет элероны, то поворот крыльев влево или вправо осуществляется непосредственно ими. Если вместо этого у самолета есть руль направления, он будет спроектирован с большим двугранным эффектом, который представляет собой тенденцию самолета крениться в ответ на угол бокового скольжения, создаваемый отклонением руля направления. Двугранный эффект в конструкции моделей самолетов обычно усиливается за счет увеличения двугранного угла крыла (V-образного изгиба крыла). Руль направления будет отклонять самолет так, чтобы он имел боковое скольжение влево или вправо, а двугранный эффект заставит самолет крениться в том же направлении. Эту технику используют многие тренеры, пилоты электропарков и планеры.

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 непосредственного крена крыльев, а руль направления используется для «координации» (чтобы поддерживать угол бокового скольжения близким к нулю во время крена). В противном случае во время крена элеронами возникает боковое скольжение из-за неблагоприятного рыскания . Часто передатчик программируется на автоматическое применение руля направления пропорционально отклонению элеронов для координации крена.

Когда самолет находится в крене от малого до умеренного (угол крена), для поддержания высоты требуется небольшое «противодавление». Это необходимо, поскольку вектор подъемной силы, который в горизонтальном полете был бы направлен вертикально вверх, теперь наклонен внутрь, поэтому часть подъемной силы поворачивает самолет. Требуется большая общая подъемная сила, чтобы вертикальная составляющая оставалась достаточной для горизонтального поворота.

Многие радиоуправляемые самолеты, особенно модели игрушечного класса , спроектированы так, чтобы летать вообще без подвижных поверхностей управления. Некоторые модели самолетов спроектированы таким образом, потому что зачастую дешевле и легче контролировать скорость двигателя, чем создавать движущуюся поверхность управления. Вместо этого «руль направления» (управление углом бокового скольжения) обеспечивается за счет разной тяги двух двигателей, по одному на каждом крыле. Общая мощность контролируется путем одинакового увеличения или уменьшения мощности каждого двигателя. Обычно самолеты имеют только эти два канала управления (полный газ и дифференциальный газ) без управления рулем высоты. Поворот модели с дифференциальной тягой эквивалентен повороту модели с помощью руля направления и столь же эффективен. Отсутствие управления рулем высоты иногда является проблематичным, если фугоидные колебания недостаточно затухают, что приводит к неуправляемому «морской свинье». См. раздел «Игрушка класса RC» .

Системы с V-образным хвостовым оперением

— V-образное хвостовое оперение это способ объединения поверхностей управления стандартной «+» конфигурации руля направления и руля высоты в V-образную форму. Эти рули направления управляются двумя каналами и механическим или электронным микшером. Важной частью конфигурации V-образного хвостового оперения является точный угол наклона двух поверхностей относительно друг друга и крыла, иначе соотношение выходов руля высоты и направления направления будет неправильным.

Смешение работает следующим образом: при получении сигнала от руля направления два сервопривода работают вместе, перемещая обе поверхности управления 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 изменение тангажа самолета.

V-образные хвосты очень популярны в Европе, особенно среди планеров. В США T-Tail более распространен . Преимущество V-образных хвостовиков в том, что они легче и создают меньшее сопротивление. У них также меньше шансов сломаться при приземлении или взлете из-за того, что хвост ударяется о что-то на земле, например о муравейник или камень.

Силовые установки

Основная статья: Модели самолетов § Источники энергии

Самолет с нитродвигателем разбился после полета

Большинству самолетов для управления необходима силовая установка , за исключением планеров. Наиболее популярными типами радиоуправляемых самолетов являются двигатели внутреннего сгорания, электродвигатели, реактивные и ракетные двигатели. Доступны три типа двигателей внутреннего сгорания: небольшие 2- и 4-тактные двигатели. В двигателях со свечами накаливания в качестве топлива используется метанол и масло, а в двигателях с воспламенением от сжатия («дизель») сжигается парафин с эфиром в качестве воспламеняющего агента. В более мощных двигателях можно использовать свечи накаливания, но в качестве топлива все чаще используется бензин. Эти двигатели имеют искровое зажигание.

В последние годы популярность моделей с электроприводом возросла благодаря снижению стоимости и веса компонентов, а также усовершенствованию технологий, особенно литий-полимерных (LiPo) батарей, а также выбора коллекторных и бесщеточных двигателей . Электрические системы тише и, поскольку они не требуют топлива/выхлопа, чище. Преимущество электрической энергии — легкость запуска двигателя по сравнению с запуском двигателей; электродвигатели, сравнимые с двигателями, дешевле. Любую форму блоков литий-химических аккумуляторных батарей необходимо заряжать с помощью «умных» зарядных устройств, которые подключаются к каждому электрическому соединению в блоке для «балансирования» заряда элементов в блоке, и даже при правильном использовании таких зарядных устройств литиевые. -полимерные аккумуляторные батареи могут подвергаться серьезному риску возгорания или взрыва, что привело к все большему распространению технологии безкобальтовых литий - железо-фосфатных аккумуляторов вместо них как гораздо более прочного и долговечного литий-химического источника питания.

Частоты передачи и приема

Частота

Передатчик и приемник самолета с радиоуправлением должны работать 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, которые может иметь самолет, и может сбивать с толку, поскольку оба случайно называются каналами. Сейчас пилоты радиоуправления реже обращаются к частотным каналам, поскольку современные компьютерные приемники в гигагерцовом диапазоне оснащены синтезаторной технологией и «привязаны» к используемому компьютерному передатчику.

Радиоуправляемый передатчик X9D и взлетно-посадочная полоса

Зарезервированные частоты

Многие страны резервируют определенные полосы частот (диапазоны) для использования в целях радиоуправления. Из-за большей дальности действия и потенциально худших последствий радиопомех имеют исключительное использование собственного распределения частот модели самолетов в некоторых странах .

США и Канада зарезервировали полосы частот УКВ.

• 72 МГц: только самолеты (Франция также использует каналы США/Канады с 21 по 35).
• 75 МГц: надводные транспортные средства.
• 53 МГц: все транспортные средства, только для более старого оборудования с интервалом 100 кГц, при этом оператор имеет действующую лицензию любительской радиосвязи (FCC в США). Полоса 53 МГц стала уязвимой для любительских радиоретрансляционных станций, работающих в зоне 53 МГц 6-метрового диапазона в начале 1980-х годов. Полосы 53 МГц по-прежнему можно относительно безопасно использовать для моделирования наземных объектов (автомобилей, лодок/кораблей).
• От 50,8 до 51 МГц: в диапазоне 6 метров для всех транспортных средств с разносом 20 кГц, при этом оператор имеет действующую лицензию любительской радиосвязи (FCC в США). Добавлено в 1980-х годах, когда начала проявляться проблема помех любительских радиоретрансляторов на более ранних диапазонах 53 МГц в США.
• 27 МГц: первый диапазон открыт для использования на радиоуправлении в США и используется совместно с пользователями радиоуправляемых радиостанций: как и 53 МГц для радиолюбителей, в настоящее время предпочтителен для использования только на наземных радиоуправляемых моделях, а также используется для старых радиоуправляемых игрушек до 1991 года.

США и Канада зарезервировали полосы частот УВЧ.

• 2,400–2,485 ГГц: диапазон УВЧ с расширенным спектром 13 см для общего использования (обладатели лицензий любительской радиосвязи имеют лицензию на 2,39–2,45 ГГц для общего использования в США) и с использованием расширения спектра со скачкообразной перестройкой частоты и прямой последовательности расширения спектра. радиочастотной технологии чтобы максимально увеличить количество доступных частот в этом диапазоне, особенно на организованных мероприятиях в Северной Америке.

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

Европейские зарезервированные диапазоны частот VHF и UHF

• 35 МГц: только самолеты.
• 40 МГц: надводные транспортные средства или самолеты.
• 27 МГц: общее использование, игрушки, гражданское радио.
• Расширение спектра диапазона 2,4 ГГц, 13 см УВЧ : надводные транспортные средства, лодки и самолеты.

В диапазоне 35 МГц обозначены 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: диапазон нижних УВЧ для наземных транспортных средств или самолетов. (Нелюбительские частоты – любительский диапазон 70 см в Великобритании охватывает 430–440 МГц)

Зарезервированные полосы частот Сингапура

• 72 МГц: только самолеты
• 2,4 ГГц: в диапазоне УВЧ 13 см. только для самолетов

Китай зарезервировал полосы частот

• 1,4 ГГц: общее использование
• 2,4 ГГц: диапазон УВЧ 13 см общего назначения.
• 5,8 ГГц: общее использование
• 433 МГц: только для лицензиатов любительской радиосвязи.

Зарезервированные австралийские полосы частот

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

Зарезервированные полосы частот Новой Зеландии

• 35 МГц: только самолеты
• 40 МГц: только самолеты
• 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: диапазон УВЧ 13 см

Частоты разрешены законодательством при условии, что оборудование соответствует соответствующим стандартам, имеет кодовый номер поставщика новозеландского поставщика и имеет соответствующую документацию.

Подробную информацию, включая меры предосторожности при передаче на некоторых частотах «общего использования», можно найти на веб-сайте NZMAA.

Зарезервированные полосы частот по лицензии любительского радио

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

Каналы и регулировка частоты

Традиционно (с 1967 года) большинство радиоуправляемых самолетов в Соединенных Штатах использовали для связи полосу частот 72 МГц - шесть из них фактически работали в диапазоне 72 МГц на расстоянии 80 кГц друг от друга, с одной дополнительной изолированной частотой 75,640 МГц. Их использование оставалось законным 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 сей день с пятьюдесятью частотами на 72 МГц исключительно для полетов. модели. Полоса 75 МГц стала использоваться только для наземного радиоуправляемого моделирования (автомобили, лодки и т. д.) в тот же период времени, причем переход также произошел до 1991 года, когда было доступно 30 частот при том же разносе каналов 20 кГц. Сегодня канадские моделисты, летающие на радиоуправляемом оборудовании УКВ-диапазона, используют те же частоты 72 и 75 МГц, что и американские любители, для тех же типов моделей.

Радиопередатчик AM осуществляет вещание в диапазоне или FM с использованием PPM или PCM . Каждому воздушному судну нужен способ определить, от какого передатчика принимать сообщения, поэтому для каждого воздушного судна используется определенный канал в пределах полосы частот (за исключением диапазона 2,4 ГГц и любительских радиолюбительских систем длиной 70 см, которые используют с расширенным спектром модуляцию , описанную ниже). ниже).

Большинство систем радиоуправления – до XXI века традиционно работавших на частотах нижнего диапазона УКВ – традиционно использовали кристаллы для установки рабочего канала в приемнике и передатчике. Важно, чтобы каждый самолет использовал свой канал, иначе могут возникнуть помехи. Например, если человек управляет самолетом на канале 35 (используется для 72,490 МГц в Северной Америке), а кто-то другой включает свое радио на том же канале, управление самолетом будет нарушено, и результатом почти всегда будет авария. С тех пор как в середине 20-го века в хобби RC началось использование нескольких частот RC, использовались так называемые «частотные контакты», чтобы гарантировать, что только один моделист использовал определенную частоту в любой момент времени, для «традиционного» стиля, кристалла. -контролируемое использование радиоуправляемой системы. Обычная подпружиненная деревянная прищепка , состоящая из двух частей, помеченная каким-либо текстом и/или цветовой кодировкой для определенной частоты, на которую она ссылается, обычно с добавлением куска тонкой фанеры или пластика на прищепку для размещения текста или цвета. -code on для большей наглядности – это обычная основа для них. Обычно сам модельный клуб имеет на своей площадке моделирования своего рода «хранилище передатчиков» для безопасного хранения передатчиков моделистов, когда они не используются активно во время посещения объекта, и обычно предоставляет своего рода стационарную «панель управления частотой». рядом со штрафстоянкой. «Плата управления частотой» на базе модельного клуба используется одним из двух способов: либо клуб сам предоставляет наборы частотных штифтов, уже прикрепленных к плате управления, чтобы моделист мог использовать соответствующий штифт для своей деятельности по моделированию (прикрепляемый к антенну своего передатчика, так называемым «субтрактивным» методом), пока их передатчик используется вдали от зоны штрафстоянки, или когда разработчику модели необходимо 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.

Современный компьютерный радиопередатчик и приемник может быть оснащен синтезаторной технологией с использованием системы фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), что дает пилоту возможность выбирать 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. Радиоприемники с двойным преобразованием существуют с 1980-х годов и с тех пор широко используются, что повышает безопасность правильного приема управляющего сигнала и может предложить преимущество встроенного «отказоустойчивого» режима. Использование синтезированных приемников экономит затраты на кристаллы и позволяет полностью использовать доступную полосу пропускания ОВЧ, например, полосу 35 МГц.

В новых передатчиках для связи используется технология расширенного спектра в верхнем диапазоне частот УВЧ 2,4 ГГц. Технология расширения спектра позволяет многим пилотам вести передачу в одном и том же диапазоне (2,4 ГГц) вблизи друг друга, практически не опасаясь конфликтов. Приемники в этом диапазоне практически невосприимчивы к большинству источников электрических помех. Лицензиаты любительской радиосвязи в Соединенных Штатах также обычно используют перекрывающуюся полосу частот в той же области, которая существует от 2,39 до 2,45 ГГц, при этом новые комбинации радиочастотного модуля передатчика / приемника вторичного рынка в диапазоне 70 см также предлагают программируемые пользователем расширенные диапазоны частот. универсальность спектра различной степени для разработчиков моделей Ham RC как в США, так и в Канаде, только в качестве вторичных пользователей без положений об «эксклюзивном» использовании.

Военное использование

Дрон OnyxStar FOX-C8-XT Observer от AltiGator с 30-кратным оптическим зумом HD и инфракрасной камерой

Радиоуправляемые самолеты используются и в военных целях, их основной задачей является сбор разведывательной информации . Беспилотный летательный аппарат (БПЛА), также известный как дрон, обычно не предназначен для управления пилотом-человеком. аппараты с дистанционным управлением беспилотные летательные Для обучения артиллерийских расчетов использовались .

Правила использования

В различных странах действуют правила и ограничения на эксплуатацию моделей самолетов, даже в некоммерческих целях, обычно налагаемые национальным органом гражданской авиации.

Соединенные Штаты

Дополнительная информация: Регулирование БПЛА в США.

В Соединенных Штатах радиоуправляемые модели самолетов и беспилотные летательные аппараты обычно могут подлежать регулированию следующими организациями:

Федеральное управление гражданской авиации

Правовой статус радиоуправляемых моделей самолетов в соответствии с федеральным авиационным законодательством в настоящее время неясен. В марте 2014 года по делу Уэрта против Пиркера судья по административным делам Национального совета по безопасности на транспорте (NTSB) отклонил принудительный иск ФАУ против оператора модели самолета в соответствии со статьей 14 CFR 91.13 (запрещающей небрежное и безрассудное управление воздушным судном), постановив что модели самолетов по закону не классифицируются как «самолеты» и что на них не распространяются никакие действующие Федеральные авиационные правила (FAR). Это решение было обжаловано в полном составе NTSB. В ноябре 2014 года NTSB издал постановление, отменяющее решение судьи по административным делам и постановившее, что модели самолетов по закону считаются «самолетами», по крайней мере, для целей 14 CFR 91.13, и вернул дело судье по административным делам, чтобы определить, были ли действия Пиркера безрассудными. операция. Остается неясным, какие еще положения Федеральных авиационных правил применимы к моделям самолетов, но вполне вероятно, что все правила, применимые к «самолетам», в целом потенциально могут применяться в соответствии с этим стандартом.

В июне 2014 года Федеральное управление гражданской авиации (ФАУ) выпустило уведомление о толковании специального правила для моделей самолетов в разделе 336 Закона о модернизации и реформе ФАУ, принятого Конгрессом в феврале 2012 года, которое освободило модели самолетов, отвечающие определенным критериям, от будущего нормотворчества ФАУ. . В этом документе ФАУ изложило свою позицию: «Модели самолетов, которые не отвечают этим законодательным требованиям, тем не менее, являются беспилотными летательными аппаратами и, как таковые, подпадают под действие всех существующих правил ФАУ, а также будущих нормотворческих действий, и ФАУ намерено применять свои правила к таким беспилотным самолетам». В уведомлении о толковании далее говорилось, что даже модели самолетов, которые соответствуют требованиям Sec. 336 являются юридически признанными воздушными судами, и ФАУ имеет право применять принудительные меры против операторов моделей самолетов, которые не соблюдают определенные положения Части 91 Федеральных авиационных правил, включая запрет на небрежную и безрассудную эксплуатацию самолета в 14 CFR. 91.13 и 14 CFR 91.113 , которые требуют, чтобы «каждый человек, управляющий воздушным судном, сохранял бдительность, чтобы видеть другие воздушные суда и избегать их». Поскольку ФАУ еще не стремилось обеспечить соблюдение этого правила в отношении операторов беспилотных самолетов, в настоящее время неизвестно, распространяется ли оно на модели самолетов и какие действия необходимы для соблюдения. Регистрация пилотов ФАУ как для «малых беспилотных авиационных систем» (sUAS) с многороторными «дронами», так и для традиционных радиоуправляемых самолетов для развлекательных полетов была восстановлена ​​ФАУ в рамках Закона о полномочиях национальной обороны на 2018 финансовый год. , требующий от авиамоделистов RC зарегистрироваться в FAA за плату в размере 5 долларов США в течение трехлетнего периода регистрации: моделисту присваивается десятизначный буквенно-цифровой персональный регистрационный код FAA, который должен быть размещен на внешних поверхностях его моделей не позднее 25 февраля 2019 г. в рамках регистрационных требований, который должен быть размещен на модели на любой «видимой снаружи» части модели, которую не нужно открывать - регистрационный код разработчика модели является личным для его использования и любого количества моделей самолетов, которыми он владеет. и работать могут иметь один и тот же регистрационный код.

Федеральная комиссия по связи

Лицензированным радиолюбителям в Соединенных Штатах разрешается использовать любительские радиочастоты для телеуправления моделями самолетов в соответствии с правилом 97.215 части 97 FCC. Однако Федеральная комиссия по связи запрещает использование любительских радиочастот для коммерческой деятельности (как правило, любой формы экономической выгоды или коммерческой деятельности, правило 97.113 Части 97). FCC еще не рассмотрела вопрос создания выделенных частот управления и контроля для коммерческих беспилотных самолетов, и многие гражданские беспилотные самолеты продолжают использовать любительские радиочастоты, даже когда они используются в коммерческих целях. Хотя до сих пор он не предпринимал никаких принудительных действий, связанных с использованием любительских радиочастот для коммерческих беспилотных самолетов (при этом FCC еще в 1997 году начала выдавать разрешения на определенные «промышленные / деловые» полосы частот, потенциально пригодные для использования для таких нужд). , Федеральная комиссия по связи имеет право взимать гражданские конфискации и штрафы в десятки тысяч долларов за нарушения своих правил. Пока еще нет требований FCC к «отображаемому регистрационному коду», аналогичных требованиям FAA, как упоминалось выше («регистрационный код пилота» FAA уже должен быть на модели), для радиолюбителей, имеющих лицензию FCC и летающих на радиоуправляемых самолетах. по части 97.215. С середины июля 2000 г. Лицензиатам Службы любительской радиосвязи FCC уже присвоен десятизначный «регистрационный номер FCC» или «FRN», напрямую связанный с их позывным. которые при желании могут быть дополнительно размещены на их моделях вместе с любым уже присвоенным регистрационным кодом FAA. Объявление о кодовой системе «FRN» в июле 2000 года было частично сформулировано следующим образом: «Использование регистрационного номера является добровольным, хотя Комиссия рассмотрит возможность сделать его обязательным в будущем». , оставляя его использование открытым для любых будущих потребностей службы любительской радиосвязи, находящейся под управлением FCC, в Соединенных Штатах.

Служба национальных парков

Согласно указу Службы национальных парков от 2014 года , модели самолетов и другие беспилотные летательные операции запрещены на всей территории, находящейся в ведении Службы национальных парков, за некоторыми исключениями для уже существовавших полей для моделей самолетов, которые были созданы до принятия этого правила. Поскольку Служба национальных парков не обладает юрисдикцией над воздушным пространством, которое регулируется исключительно ФАУ, это правило применяется только к беспилотным самолетам, летающим с территории Службы национальных парков. Это не распространяется на пролеты над территорией Службы национальных парков беспилотными летательными аппаратами, эксплуатируемыми в других местах.

Государственные и местные органы власти

Существует множество государственных и местных законов и постановлений, касающихся моделей самолетов. Правительства многих штатов и местные органы власти ограничивают или запрещают запуск моделей самолетов в местных парках. Законы некоторых штатов имеют целью ограничить или запретить аэрофотосъемку с использованием беспилотных летательных аппаратов, хотя такие законы, скорее всего, будут признаны недействительными, если их оспорить в суде из-за преимущественного права федерального правительства, поскольку ФАУ обладает исключительной регулирующей юрисдикцией в отношении всех самолетов и воздушного пространства с поверхности. Любые законы, ограничивающие аэрофотосъемку территорий, где не существует разумных ожиданий конфиденциальности, также, вероятно, будут уязвимы для проблем в соответствии с Первой поправкой к Конституции Соединенных Штатов .

Академия модельного воздухоплавания

Радиоуправляемое летное поле в парке Лейк-Вичита в Уичито-Фолс, штат Техас.

Кодекс безопасности Академии модельной аэронавтики (AMA) регулирует работу моделей самолетов во всех авиамодельных клубах и летных площадках, связанных с организацией, которая включает в себя большинство определенных летных площадок авиамоделей в Соединенных Штатах.

Австралия

В Австралии эксплуатация авиамоделей регулируется законами и правилами, касающимися использования радиоспектра, соблюдение которых обеспечивается ACMA ( Австралийское управление по коммуникациям и средствам массовой информации ), а также использования воздушного пространства, которое обеспечивается CASA ( Управление по безопасности гражданской авиации ).

Вся беспилотная авиационная деятельность в Австралии регулируется CASR (Правилами безопасности гражданской авиации), часть 101. который включает в себя секции по БПЛА и моделям самолетов, а также другие операции. В настоящее время он находится на рассмотрении, и ожидается появление новых правил, касающихся БПЛА и авиамоделей.

• Любое коммерческое использование (т. е. любая форма оплаты или выгоды) беспилотного летательного аппарата приводит к тому, что операции подпадают под действие Раздела 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 рассматривается CASA, и в первоначальных отчетах указывается потенциальный вариант более простой регистрации легких БПЛА без необходимости формальной сертификации.
• Некоммерческое использование регулируется разделом 101-3. который включает в себя требования, которые:
  • Эксплуатация модели не приносит никакой коммерческой выгоды – ее можно использовать только в спортивных или развлекательных целях.
  • Максимальный вес 150 кг (модели весом более 25 кг должны эксплуатироваться в клубных условиях при дополнительных условиях)
  • Модели весом до 100 грамм освобождены от регулирования.
  • Полеты разрешены только при дневном свете, за исключением случаев, предусмотренных письменными процедурами уполномоченной организации (например, MAAA).
  • Модель должна оставаться в пределах прямой видимости оператора.
  • В пределах 3 морских миль от аэродрома или в контролируемом воздушном пространстве полет ограничивается высотой 400 футов над уровнем земли.

Индия

Существуют определенные условия использования полосы частот, в которой будет работать самолет. Оператор должен иметь право на этот класс. Единственное требование – имя оператора должно быть записано в скрипте. Для самостоятельного изготовления самолетов требуется лицензия.

См. также

• 3D Aerobatics
• Академия модельного воздухоплавания
• Британская ассоциация модельных полетов
• Брюс Симпсон, использовавший радиоуправляемые системы управления полетом при создании самодельной крылатой ракеты.
• Планер запуска «Дискус»
• Горячая линия
• Международный клуб миниатюрного пилотажа
• Список производителей комплектов радиоуправляемых моделей самолетов
• Ассоциация модельной аэронавтики Канады
• Радиоуправляемая модель
• Симулятор полета на радиоуправлении

Внешние ссылки

• Список частот радиоуправления FAI для соревнований класса F
• Специальная Wiki для полета на электрическом радиоуправлении
• Официальная страница регистрации пилотов FAA "DroneZone" для авиамоделистов США.