Как настроить радиоуправляемую автомодель?
Настройка модели нужна не только для того, чтобы показывать быстрейшие круги. Для большинства людей это абсолютно не нужно. Но, даже для езды по дачному участку неплохо было бы иметь хорошую и внятную управляемость, чтобы модель идеально слушалась вас на трассе. Эта статья является основой на пути понимания физики машины. Она нацелена не на профессиональных гонщиков, а на тех, кто только начал кататься.
Задача статьи не запутать вас в огромной массе настроек, а немного рассказать о том, что можно изменять и как эти изменения повлияют на поведение машины.
Порядок изменения может быть самый разнообразный, в сети появились переводы книг по настройкам моделей, поэтому некоторые могут кинуть в меня камень, что, мол, не знаю, степень влияния каждой настройки на поведение модели. Скажу сразу, что степень влияния того или иного изменения меняется при изменении шин (внедорожные, дорожная резина, микропора), покрытия. Поэтому, так как статья нацелена на очень широкий круг моделей, было бы не правильно заявлять о порядке внесения изменений и степени их влияния. Хотя об этом я, конечно, расскажу ниже.
Как настраивать машину
В первую очередь надо придерживаться следующих правил: вносить только одно изменение за заезд, чтобы почувствовать, как внесенное изменение повлияло на поведение машины; но самое главное - это во время остановиться. Не обязательно останавливаться тогда, когда вы покажете лучшее время круга. Главное, чтобы вы могли уверенно управлять машиной и справляться с ней в любых режимах. У начинающих эти две вещи очень часто не совпадают. Поэтому для начала ориентир такой - машина должна позволять вам легко и безошибочно проводить заезд, а это уже 90 процентов победы.
Что изменять?
Угол развала колес (Camber)
Угол развала колес - один из основных элементов настройки. Как видно из рисунка, это угол между плоскостью вращения колеса и вертикальной осью. Для каждой машины (геометрии подвески) есть оптимальный угол, который дает наибольшее сцепления колеса с дорогой. Для передней и задней подвески углы разные. Оптимальный камбер меняется с изменением покрытия - для асфальта максимальное сцепление дает один угол, для ковра другой, и так далее. Поэтому, для каждого покрытия этот угол нужно поискать. Изменение угла наклона колес следует производить от 0 до -3 градусов. Больше нет смысла, т.к. именно в этом диапазоне находится его оптимальное значение.
Главная идея изменения угла наклона такая:
«больше» угол - лучше сцепление (в случае «сваливания» колес к центру модели этот угол считается отрицательным, поэтому говорить об увеличении угла не совсем правильно, но мы будем считать его положительным и говорить о его увеличении)
меньше угол - меньше сцепление колес с дорогой
Схождение колес
Схождение задних колес увеличивает стабильность машины на прямой, и в поворотах, то есть, как бы увеличивает сцепление задних колес с покрытием, но снижает максимальную скорость. Как правило, схождение меняется либо установкой разных ступиц, либо опор нижних рычагов. В принципе, и то и другое влияет одинаково. Если требуется лучшая поворачиваемость, то угол схождения следует уменьшать, а если наоборот, нужна недостаточная поворачиваемость, то угол нужно увеличивать.
Схождение передних колес меняется от +1 до -1 градуса (от расхождения колес, до схождения соответственно). Установка этих углов влияет на момент входа в поворот. Это основная задача изменения схождения. Небольшое влияние угол схождения оказывает и на поведение машины внутри поворота.
больше угол - модель лучше управляется и быстрее входит в поворот, то есть приобретает черты избыточной поворачиваемости
меньше угол - модель приобретает черты недостаточной поворачиваемости, поэтому она плавнее входит в поворот и хуже поворачивает внутри поворота
Как настроить радиоуправляемую автомодель? Настройка модели нужна не только для того, чтобы показывать быстрейшие круги. Для большинства людей это абсолютно не нужно. Но, даже для езды по дачному участку неплохо было бы иметь хорошую и внятную управляемость, чтобы модель идеально слушалась вас на трассе. Эта статья является основой на пути понимания физики машины. Она нацелена не на профессиональных гонщиков, а на тех, кто только начал кататься.
Настройка модели нужна не только для того, чтобы показывать быстрейшие круги. Для большинства людей это абсолютно не нужно. Но, даже для езды по дачному участку неплохо было бы иметь хорошую и внятную управляемость, чтобы модель идеально слушалась вас на трассе. Эта статья является основой на пути понимания физики машины. Она нацелена не на профессиональных гонщиков, а на тех, кто только начал кататься.
Задача статьи не запутать вас в огромной массе настроек, а немного рассказать о том, что можно изменять и как эти изменения повлияют на поведение машины.
Порядок изменения может быть самый разнообразный, в сети появились переводы книг по настройкам моделей, поэтому некоторые могут кинуть в меня камень, что, мол, не знаю, степень влияния каждой настройки на поведение модели. Скажу сразу, что степень влияния того или иного изменения меняется при изменении шин (внедорожные, дорожная резина, микропора), покрытия. Поэтому, так как статья нацелена на очень широкий круг моделей, было бы не правильно заявлять о порядке внесения изменений и степени их влияния. Хотя об этом я, конечно, расскажу ниже.
Как настраивать машину
В первую очередь надо придерживаться следующих правил: вносить только одно изменение за заезд, чтобы почувствовать, как внесенное изменение повлияло на поведение машины; но самое главное – это во время остановиться. Не обязательно останавливаться тогда, когда вы покажете лучшее время круга. Главное, чтобы вы могли уверенно управлять машиной и справляться с ней в любых режимах. У начинающих эти две вещи очень часто не совпадают. Поэтому для начала ориентир такой - машина должна позволять вам легко и безошибочно проводить заезд, а это уже 90 процентов победы.
Что изменять?
Угол развала колес (Camber)
Угол развала колес – один из основных элементов настройки. Как видно из рисунка, это угол между плоскостью вращения колеса и вертикальной осью. Для каждой машины (геометрии подвески) есть оптимальный угол, который дает наибольшее сцепления колеса с дорогой. Для передней и задней подвески углы разные. Оптимальный камбер меняется с изменением покрытия – для асфальта максимальное сцепление дает один угол, для ковра другой, и так далее. Поэтому, для каждого покрытия этот угол нужно поискать. Изменение угла наклона колес следует производить от 0 до -3 градусов. Больше нет смысла, т.к. именно в этом диапазоне находится его оптимальное значение.
Главная идея изменения угла наклона такая:
- «больше» угол – лучше сцепление (в случае «сваливания» колес к центру модели этот угол считается отрицательным, поэтому говорить об увеличении угла не совсем правильно, но мы будем считать его положительным и говорить о его увеличении)
- меньше угол – меньше сцепление колес с дорогой
Схождение колес
Схождение задних колес увеличивает стабильность машины на прямой, и в поворотах, то есть, как бы увеличивает сцепление задних колес с покрытием, но снижает максимальную скорость. Как правило, схождение меняется либо установкой разных ступиц, либо опор нижних рычагов. В принципе, и то и другое влияет одинаково. Если требуется лучшая поворачиваемость, то угол схождения следует уменьшать, а если наоборот, нужна недостаточная поворачиваемость, то угол нужно увеличивать.
Схождение передних колес меняется от +1 до -1 градуса (от расхождения колес, до схождения соответственно). Установка этих углов влияет на момент входа в поворот. Это основная задача изменения схождения. Небольшое влияние угол схождения оказывает и на поведение машины внутри поворота.
- больше угол – модель лучше управляется и быстрее входит в поворот, то есть приобретает черты избыточной поворачиваемости
- меньше угол – модель приобретает черты недостаточной поворачиваемости, поэтому она плавнее входит в поворот и хуже поворачивает внутри поворота
Жесткость подвески
Это самый простой способ изменить поворачиваемость и устойчивость модели, правда не самый эффективный. Жесткость пружины (как, отчасти, и вязкость масла) влияет на «сцепление» колес с дорогой. Конечно, говорить об изменении сцепления колес с дорогой при изменении жесткости подвески не правильно, так как меняется не сцепление как таковое. Нр для понимания проще именно термин «изменение сцепления». В следующей статье я постараюсь объяснить и доказать, что сцепление колес остается постоянным, а меняются совсем другие вещи. Итак, сцепление колес с дорогой уменьшается при увеличении жесткости подвески и вязкости масла, но чрезмерно увеличивать жесткость нельзя, иначе машина станет нервной из-за постоянного отрыва колес от дороги. Установка мягких пружин и масла увеличивает сцепление. Опять же не надо бежать в магазин в поисках самых мягких пружин и масла. При излишнем сцеплении машина начинает слишком сильно снижать скорость в повороте. Как говорят гонщики, она начинает «вязнуть» в повороте. Это очень плохой эффект, так как почувствовать его не всегда легко, машина может иметь прекрасный баланс и неплохо управляться, а время круга ухудшается очень сильно. Поэтому для каждого покрытия придется искать баланс между двумя крайностями. Что касается масла, то на кочковатых трассах (особенно на зимних трассах, построенных на дощатом полу) необходимо заправлять очень мягкое масло 20 – 30WT. Иначе, колеса начнут отрываться от дороги, и сцепление с покрытием уменьшится. На ровных трассах с хорошим сцеплением вполне подходит 40-50WT.
При настройке жесткости подвески правило следующее:
- чем жестче передняя подвеска, тем хуже машина поворачивает, она становится более устойчивой к сносу задней оси.
- чем мягче задняя подвеска, тем модель хуже поворачивает, но становится менее склонной к сносу задней оси.
- чем мягче передняя подвеска, тем более выражена избыточная поворачиваемость, и тем выше склонность к сносу задней оси
- чем жестче задняя подвеска, тем больше управляемость приобретает черты избыточной поворачиваемости.
Угол наклона амортизаторов
Угол наклона амортизаторов, по сути, влияет на жесткость подвески. Чем ближе к колесу нижнее крепление амортизатора (перемещаем его в отверстие 4) , тем выше жесткость подвески и тем, соответственно хуже сцепление колес с дорогой. При этом, если верхнее крепление также перемещать ближе к колесу (отверстие 1) подвеска становится еще жестче. Если сместить точку крепления в отверстие 6, то подвеска станет мягче, как и в случае перемещения верхней точки крепления в отверстие 3. Эффект от изменения положения точек крепления амортизаторов такой же как и от изменения жесткости пружин.
Угол наклона шкворня
Угол наклона шкворня – это угол наклона оси вращения (1) поворотного кулака относительно вертикальной оси. В народе шкворнем называют цапфу (или ступицу), в которой установлен поворотный кулак.
Основное влияние угол наклона шкворня оказывает на момент входа в поворот, кроме того, он вносит свой вклад в изменение управляемости внутри поворота. Как правило, угол наклона шкворня меняется либо перемещением верхней тяги вдоль продольной оси шасси, либо заменой самого шкворня. Увеличение угла наклона шкворня улучшает вход в поворот – машина резче в него входит, но возникает склонность к заносу задней оси. Некоторые считают, что при большом угле наклона шкворня ухудшается выход из поворота на открытом дросселе - модель плывет наружу поворота. Но по своему опыту управления моделями и инженерному опыту могу с уверенностью сказать, что на выход из поворота он никак не влияет. Уменьшение угла наклона ухудшает вход в поворот - модель становится менее резкой, но управлять проще – машина делается стабильней.
Угол наклона оси качания нижнего рычага
Хорошо, что кто-то из инженеров додумался менять такие вещи. Ведь угол наклона рычагов (передних и задних) влияет исключительно на отдельные фазы прохождения поворота – отдельно на вход в поворот и отдельно на выход.
На выход из поворота (на газу) влияет угол наклона задних рычагов. При увеличении угла, сцепление колес с дорогой «ухудшается», при этом на открытом дросселе и при повернутых колесах машина стремится уйти на внутренний радиус. То есть увеличивается склонность к заносу задней оси при открытом дросселе (в принципе, при плохом сцеплении колес с дорогой, модель может даже развернуть). При уменьшении угла наклона, сцепление при разгоне улучшается, поэтому разгоняться становится проще, но при этом нет того эффекта, когда на газу модель стремиться перейти на меньший радиус, последнее же при умелом обращении помогает быстрее проходить повороты и выходить из них.
Угол наклона передних рычагов оказывает влияние на вход в поворот при сбросе газа. При увеличении угла наклона модель плавнее входит в поворот и приобретает на входе черты недостаточной поворачиваемости. При уменьшении угла эффект, соответственно, противоположный.
Положение поперечного центра крена
- центр масс машины
- верхний рычаг
- нижний рычаг
- центр крена
- шасси
- колесо
Положение центра крена изменяет сцепление колес с дорогой в повороте. Центр крена – это точка, относительно которой шасси поворачивается под действием сил инерции. Чем выше находится центр крена (чем он ближе к центру масс), тем меньше будет крен и выше сцепление колес с дорогой. То есть:
- Повышение центра крена сзади ухудшает поворачиваемость, но увеличивает устойчивость.
- Понижение центра крена улучшает поворачиваемость, но снижает устойчивость.
- Повышение центра крена спереди улучшает поворачиваемость, но снижает устойчивость.
- Понижение центра крена спереди ухудшает поворачиваемость и увеличивает устойчивость.
Находится центр крена очень просто: мысленно продлеваем верхние и нижние рычаги и определяем точку пересечения воображаемых линий. Из этой точки проводим прямую в центр пятна контакта колеса с дорогой. Точка пересечения этой прямой и центра шасси - центр крена.
Если точку крепления верхнего рычага к шасси (5) опускать вниз, то центр крена будет подниматься. Если поднимать точку крепления верхнего рычага к ступице, то центр крена также будет подниматься.
Клиренс
Клиренс, или дорожный просвет, влияет на три вещи – устойчивость против опрокидывания, сцепление колес с дорогой, и управляемость.
С первым пунктом все просто, чем выше клиренс, тем выше склонность модели к опрокидыванию (повышается положение центра тяжести).
Во втором случае, повышение клиренса увеличивает крен в повороте, что в свою очередь, ухудшает сцепление колес с дорогой.
При разнице клиренса спереди и сзади получается следующая вещь. Если спереди клиренс ниже, чем сзади, то спереди крен будет меньше, и, соответственно, лучше сцепление передних колес с дорогой – машина приобретет избыточную поворачиваемость. Если сзади клиренс ниже, чем спереди, то модель приобретет недостаточную поворачиваемость.
Вот коротко о том, что можно изменить и как это повлияет на поведение модели. Для начала этих настроек вполне хватит, что бы научиться хорошо ездить, не совершая ошибок на трассе.
Последовательность внесения изменений
Последовательность может быть разнообразной. Многие топ гонщики меняют только то, что устранит недостатки в поведении машины на данной трассе. Они всегда знают, что именно им нужно менять. Поэтому, надо стремиться к тому, чтобы четко понимать, как машина ведет себя в поворотах, и что в поведении не устраивает конкретно вас.
Как правило, с машиной идут заводские настройки. Тестеры, которые подбирают эти настройки, стараются по максимуму сделать их универсальными для всех трасс, чтобы неопытные моделисты не лезли в дебри.
Перед началом тренировок необходимо проверить следующие моменты:
- установить клиренс
- установить одинаковые пружины и залить одинаковое масло.
После чего можно приступать к настраиванию модели.
Начинать настраивать модель можно с малого. Например с углов наклона колес. Причем, лучше всего делать очень большую разницу – 1,5...2 градуса.
Если в поведении машины есть небольшие недостатки, то их можно устранить, ограничившись углами (напомню, вы должны легко справляться с машиной, то есть должна быть небольшая недостаточная поворачиваемость). Если недостатки значительные (модель разворачивает), то следующий этап – изменение угла наклона шкворня и положений центров крена. Как правило, этого достаточно, чтобы добиться приемлемой картины управляемости машины, а нюансы вносятся остальными настройками.
Увидимся на трассе!
Накануне ответственных соревнований, перед окончанием сборки KIT комплекта автомобиля, после аварий, в момент покупки авто с частичной сборки и еще в ряде других предсказуемых или спонтанных случаев может возникнуть острая необходимость купить пульт к машинке на радиоуправлении. Как не промахнуться с выбором, и каким особенностям следует уделить отдельное внимание? Именно об этом мы вам расскажем ниже!
Разновидности пультов ДУ
Аппаратура управления состоит из передатчика, с помощью которого моделист посылает команды управления и приемника, установленного на автомодели, который ловит сигнал, расшифровывает его и передает для дальнейшего выполнения исполнительными устройствами: сервомашинками, регуляторами. Именно так машинка едет, поворачивает, останавливается, стоит вам нажать на соответствующую кнопку или выполнить необходимую комбинацию действий на пульте.
Автомоделисты в основном пользуются передатчиками пистолетного типа, когда пульт удерживается в руке по типу пистолета. Под указательным пальцем размещается курок газа. При нажатии назад (к себе), машина едет, если надавить в перед - тормозит и останавливается. Если не прикладывать усилие, то курок будет возвращаться в нейтральное (среднее) положение. Сбоку на пульте расположено небольшое колесо - это не декоративный элемент, а самый главный инструмент управления! С его помощью выполняются все повороты. Вращение колесика по часовой стрелке поворачивает колеса вправо, против - направляет модель влево.
Есть еще передатчики джойстикового типа. Они держатся двумя руками, а управления производится правым и левым стиками. Но такой тип аппаратуры редкость для высококачественных авто. Их можно встретить на большинстве воздушной техники, и в редких случаях - на игрушечных радиоуправляемых машинках.
Поэтому с одним важным моментом, как подобрать пульт к радиоуправляемой машине мы уже разобрались - нам нужно ДУ пистолетного типа. Идем дальше.
На какие характеристики нужно обратить внимание при выборе
Несмотря на то, что в любом модельном магазине вы сможете выбрать как простую, бюджетную аппаратуру, так и очень многофункциональную, дорогостоящую, профессиональную, общими параметрами, на которые стоит обратить внимание, будут:
- Частота
- Каналы аппаратуры
- Дальность действия
Связь между пультом для машины на радиоуправлении и приемником обеспечивается с помощью радиоволн, и главный показатель в данном случае - несущая частота. В последнее время моделисты активно переходят на передатчики с частотой 2.4 ГГц, так как она практически не уязвима перед помехами. Это позволяет в одном месте собирать большое количество радиоуправляемых авто и запускать их одновременно, в то время, как аппаратура с частотой 27 МГц или 40 МГц негативно реагирует на присутствие посторонних устройств. Радиосигналы могут перехлестываться и перебивать друг друга, из-за чего контроль над моделью пропадает.
Если вы решили купить пульт управления на радиоуправляемую машинку, вы наверняка обратите внимание на указание в описании количества каналов (2-канальный, 3CH и т.д.) Речь идет о каналах управления, каждый из которых отвечает за одно из действий модели. Как правило, чтобы автомобиль ездил, достаточно двух каналов - работа двигателя (газ/тормоз) и направление движения (повороты). Можно встретить простые машинки-игрушки, у которых третий канал отвечает за дистанционное включение фар.
В навороченных профессиональных моделях третий канал для управления смесеобразованием в ДВС или для блокировки дифференциала.
Этот вопрос интересен многим новичкам. Достаточная дальность действия, чтобы вы могли комфортно себя чувствовать в просторном зале или на пересеченной местности - 100-150 метров, дальше машинка теряется из виду. Мощности современных передатчиков хватает, чтобы передавать команды на расстояние 200-300 метров.
Примером качественного, бюджетного пульта для машины на радиоуправлении является . Это 3-канальная система, работающая в диапазоне 2.4ГГц. Третий канал дает больше возможностей для творчества моделиста и расширяет функциональные возможности авто, например, позволяет управлять светом фар или поворотниками. В памяти передатчика можно запрограммировать и сохранить настройки для 10 различных моделей авто!
Революционеры в мире радиоуправления - лучшие пульты для вашей машины
Применение систем телеметрии стали настоящей революцией в мире радиоуправляемых авто! Моделисту больше не нужно теряться в догадках о том, какую скорость развивает модель, какое напряжение у бортового аккумулятора, сколько топлива осталось в баке, до какой температуры прогрелся двигатель, сколько оборотов он совершает и т.д. Главное отличие от обычной аппаратуры заключается в том, что сигнал передается в двух направления: от пилота к модели и от датчиков телеметрии на пульт.
Миниатюрные датчики позволяют в режиме реального времени мониторить состояние вашего авто. Необходимые данные могут выводиться на дисплей пульта дистанционного управления или на монитор ПК. Согласитесь, очень удобно всегда быть в курсе «внутреннего» состояния авто. Такая система легко интегрируется и просто настраивается.
Пример пульта «продвинутого» типа - . Аппа работает по технологии "DSM2", которая обеспечивает максимально точный и быстрый отклик. К другим отличительным особенностям стоит отнести большой экран, на котором в графическом виде транслируются данные о настройках и состоянии модели. Spektrum DX3R считается самой быстрой среди аналогов и гарантированно приведет вас к победе!
В интернет-магазине Planeta Hobby вы без проблем подберете оборудование для управления моделей, сможете купить пульт управления на радиоуправляемую машинку и другую необходимую электронику: , и т.д. Делайте свой выбор правильно! Если не можете определиться самостоятельно, обращайтесь, с радостью поможем!
Прежде чем перейти к описанию приемника, рассмотрим распределение частот для аппаратуры радиоуправления. И начнем здесь с законов и норм. Для всей радиоаппаратуры распределение частотного ресурса в мире ведет международный комитет по радиочастотам. Он имеет несколько подкомитетов по зонам земного шара. Поэтому в разных зонах Земли под радиоуправление выделены разные диапазоны частот. Более того, подкомитеты лишь рекомендуют государствам в их зоне распределение частот, а национальные комитеты в рамках рекомендаций вводят свои ограничения. Дабы не раздувать описание сверх меры, рассмотрим распределение частот в американском регионе, Европе и в нашей стране.
В целом для радиоуправления используется первая половина УКВ диапазона радиоволн. В американском регионе это диапазоны 50, 72 и 75 МГц. Причем 72 МГц - исключительно для летающих моделей. В Европе разрешены диапазоны 26, 27, 35, 40 и 41 МГц. Первый и последний во Франции, остальные по всему ЕС. В родном отечестве разрешенными являются диапазон 27 МГц и с 2001 года небольшой участок диапазона 40 МГц. Такой узкий расклад радиочастот мог бы сдерживать развитие радиомоделизма. Но, как верно подмечено русскими мыслителями еще в 18 веке "строгость законов на Руси компенсируется лояльностью к их неисполнению". Реально в России и на территории бывшего СССР широко используются диапазоны 35 и 40 МГц по европейской раскладке. Некоторые пытаются использовать американские частоты, и иногда успешно. Однако чаще всего эти попытки срываются помехами УКВ-радиовещания, которое с советских времен использует как раз этот диапазон. В диапазоне 27-28 МГц радиоуправление разрешено, но использовать его можно только для наземных моделей. Дело в том, что этот диапазон отдан также под гражданскую связь. Там работает огромное количество станций типа "Воки-токи". Вблизи промышленных центров помеховая обстановка в этом диапазоне очень плохая.
Диапазоны 35 и 40 МГц наиболее приемлемы в России, причем последний разрешен законодательством, правда, не весь. Из 600 килогерц этого диапазона у нас легализовано только 40, с 40,660 по 40,700 МГц (см. Решение ГКРЧ России от 25.03.2001, Протокол N7/5). То есть, из 42 каналов у нас официально разрешены только 4. Но и в них могут быть помехи от других радиосредств. В частности, в СССР было выпущено около 10000 радиостанций "Лен" для использования в строительном и агропромышленном комплексе. Они работают в диапазоне 30 - 57 МГц. Большая их часть до сих пор активно эксплуатируется. Поэтому и здесь от помех никто не застрахован.
Заметим, что законодательство многих стран разрешает к использованию для радиоуправления и вторую половину УКВ-диапазона, однако серийно такая аппаратура не выпускается. Это связано со сложностью в недавнем прошлом технической реализации частотообразования в диапазоне выше 100 МГц. В настоящее время элементная база позволяет легко и дешево формировать несущую до 1000 МГц, однако инерционность рынка пока тормозит массовое производство аппаратуры в верхней части УКВ-диапазона.
Для обеспечения надежной бесподстроечной связи частота несущей передатчика и частота приема приемника должны быть достаточно стабильны и переключаемыми, чтобы обеспечить совместную беспомеховую работу нескольких комплектов аппаратуры в одном месте. Эти задачи решаются использованием в качестве частотозадающего элемента кварцевого резонатора. Чтобы иметь возможность переключения частот кварцы делаются сменными, т.е. в корпусах передатчика и приемника предусматривается ниша с разъемом, и кварц нужной частоты легко меняется прямо в поле. С целью обеспечения совместимости частотные диапазоны разбиты на отдельные частотные каналы, которые еще и пронумерованы. Интервал между каналами определен в 10 кГц. К примеру, частота 35,010 МГц соответствует 61 каналу, 35,020 - 62 каналу, а 35,100 - 70 каналу.
Совместная работа двух комплектов радиоаппаратуры на одном поле на одном частотном канале в принципе невозможна. Оба канала будут непрерывно "глючить" вне зависимости от того, в каких режимах они работают АМ, FM или PCM. Совместимость достигается только при переключении комплектов аппаратуры на разные частоты. Как это достигается практически? Каждый приехавший на летное поле, автотрассу или водоем обязан осмотреться, нет ли здесь других моделистов. Если они есть, надо обойти каждого и поинтересоваться, в каком диапазоне и на каком канале работает его аппаратура. Если находится хоть один моделист, у которого канал совпадает с вашим, а сменных кварцев у Вас нет, договаривайтесь с ним, чтобы включать аппаратуру только по очереди, и вообще, держитесь к нему поближе. На соревнованиях частотная совместимость аппаратуры разных участников это забота организаторов и судей. За рубежом для опознавания каналов принято на антенну передатчика прикреплять специальные вымпелы, цвет которых определяет диапазон, а цифры на нем - номер (и частоту) канала. Однако, у нас лучше придерживаться описанного выше порядка. Более того, поскольку на соседних каналах передатчики могут мешать друг другу вследствие иногда встречающегося синхронного ухода частоты передатчика и приемника, осторожные моделисты стараются не работать на одном поле на соседних частотных каналах. То есть, каналы выбирают так, чтобы между ними был хотя бы один свободный.
Для наглядности приведем таблицы номеров каналов для Европейской раскладки:
|
|
Жирным шрифтом выделены каналы, разрешенные законом к применению в России. В диапазоне 27 МГц приведены только предпочтительные каналы. В Европе межканальный интервал составляет 10 кГц.
А вот таблица раскладки для Америки:
|
|
В Америке нумерация своя, а межканальный интервал уже 20 кГц.
Чтобы разобраться до конца с кварцевыми резонаторами, мы забежим несколько вперед и скажем пару слов о приемниках. Все приемники в серийно выпускаемой аппаратуре построены по схеме супергетеродина с одним либо с двумя преобразованиями. Что это такое мы объяснять не будем, кто знаком с радиотехникой, тот поймет. Так вот, частотообразование в передатчике и приемнике разных производителей происходит по-разному. В передатчике кварцевый резонатор может возбуждаться на основной гармонике, после чего его частота удваивается, либо утраивается, а может и сразу на 3-й или 5-й гармонике. В гетеродине приемника частота возбуждения может быть как выше частоты канала, так и ниже на величину промежуточной частоты. В приемниках двойного преобразования две промежуточные частоты (как правило, 10,7 МГц и 455 кГц), поэтому число возможных комбинаций еще выше. Т.е. частоты кварцевых резонаторов передатчика и приемника никогда не совпадают, как с частотой сигнала, которая будет излучаться передатчиком, так и между собой. Поэтому производители аппаратуры договорились указывать на кварцевом резонаторе не его реальную частоту, как это принято в остальной радиотехнике, а его предназначение ТХ - передатчик, RX - приемник, и частоту (или номер) канала. Если кварцы приемника и передатчика поменять местами, аппаратура работать не будет. Правда, есть одно исключение: некоторые аппараты с АМ могут работать и с перепутанными кварцами, при условии, что оба кварца на одной гармонике, однако частота в эфире будет на 455 кГц больше или меньше, чем обозначенная на кварце. Хотя, дальность при этом упадет.
Выше было отмечено, что в режиме РРМ могут совместно работать передатчик и приемник разных производителей. Как быть с кварцевыми резонаторами? Чьи куда ставить? Можно рекомендовать ставить в каждый прибор родной кварцевый резонатор. Довольно часто это помогает. Но не всегда. К сожалению, допуски на точность изготовления кварцевых резонаторов разных производителей существенно различаются. Поэтому возможность совместной работы конкретных компонентов разных производителей и с разными кварцами можно установить только опытным путем.
И еще. В принципе, на аппаратуре одного производителя можно в некоторых случаях ставить кварцевые резонаторы другого производителя, но мы этого делать не рекомендуем. Кварцевый резонатор характеризуется не только частотой, но и рядом других параметров, таких как добротность, динамическое сопротивление и т.п. Производители проектируют аппаратуру под конкретный тип кварца. Применение другого в целом может снизить надежность работы радиоуправления.
Краткие итоги:
- Приемнику и передатчику требуются кварцы именно того диапазона, на который они рассчитаны. Кварцы на другой диапазон работать не будут.
- Кварцы лучше брать того же производителя, что и аппаратура, иначе работоспособность не гарантирована.
- При покупке кварца для приемника нужно уточнить, он с одним преобразованием или нет. Кварцы для приемников двойного преобразования не будут работать в приемниках с одинарным преобразованием, и наоборот.
Разновидности приемников
Как мы уже указывали, на управляемой модели устанавливается приемник.
|
|
|
|
|
Приемники аппаратуры радиоуправления рассчитаны на работу только с одним видом модуляции и одним видом кодирования. Таким образом, есть приемники АМ, FM и РСМ. Причем РСМ у разных фирм разная. Если на передатчике можно просто переключить метод кодирования с РСМ на РРМ, то приемник надо заменять на другой.
Приемник выполнен по схеме супергетеродина с двумя, либо с одним преобразованием. Приемники с двумя преобразованиями имеют в принципе лучшую избирательность, т.е. лучше отсеивают помехи с частотами за пределами рабочего канала. Как правило, они дороже, однако их применение оправдано для дорогих, особенно летающих моделей. Как уже отмечалось, кварцевые резонаторы на один и тот же канал у приемников с двумя и одним преобразованием разные и не взаимозаменяемые.
Если расположить приемники по возрастанию степени помехоустойчивости (и, к сожалению, цены), то ряд будет выглядеть так:
- одно преобразование и АМ
- одно преобразование и FM
- два преобразования и FM
- одно преобразование и РСМ
- два преобразования и РСМ
Выбирая из этого ряда приемник для Вашей модели, нужно учитывать ее предназначение и стоимость. Неплохо с точки зрения помехозащищенности на тренировочную модель поставить РСМ-приемник. Но, вогнав модель в бетон при обучении, Вы облегчите свой кошелек на гораздо большую сумму, чем с FM-приемником одного преобразования. Аналогично, поставив на вертолет АМ-приемник, либо упрощенный FM-приемник, Вы потом об этом серъезно пожалеете. Особенно, если летать вблизи крупных городов с развитой промышленностью.
Приемник может работать только в одном диапазоне частот. Переделка приемника с одного диапазона на другой теоретически возможна, но экономически вряд ли оправдана, поскольку велика трудоемкость этой работы. Провести ее могут только высококвалифицированные инженеры в условиях радиолаборатории. Некоторые диапазоны частот для приемников разбиты на поддиапазоны. Это обусловлено большой шириной диапазона (1000 кГц) при сравнительно низкой первой ПЧ (455 кГц). В этом случае основной и зеркальный каналы попадают в полосу пропускания преселектора приемника. Обеспечить при этом избирательность по зеркальному каналу в приемнике с одним преобразованием вообще невозможно. Поэтому, в европейской раскладке диапазон 35 МГц разбит на два участка: с 35,010 по 35,200 - это поддиапазон "А" (каналы с 61 по 80); с 35,820 по 35,910 - поддиапазон "В" (каналы с 182 по 191). В американской раскладке в диапазоне 72 МГц также выделены два поддиапазона: с 72,010 по 72,490 поддиапазон "Low" (каналы с 11 по 35); с 72,510 по 72,990 - "High" (каналы с 36 по 60). Для разных поддиапазонов выпускаются разные приемники. В диапазоне 35 МГц они невзаимозаменяемые. В диапазоне 72 МГц они частично взаимозаменяемы на частотных каналах вблизи границы поддиапазонов.
Следующий признак разновидности приемников - число каналов управления. Приемники выпускаются с числом каналов от двух до двенадцати. При этом схемотехнически, т.е. по их "потрохам", приемники на 3 и 6 каналов могут вообще не различаться. Это означает, что в трехканальном приемнике могут иметься декодированные сигналы четвертого, пятого и шестого каналов, но к ним не сделаны разъемы на плате для подключения дополнительных сервомашинок.
Для полного использования разъемов на приемниках часто не делают отдельного разъема питания. В случае, когда не ко всем каналам подключены сервомашинки, кабель питания от бортового выключателя подключается к любому свободному выходу. Если же все выходы задействованы, то одна из сервомашинок подключается к приемнику через разветвитель (так называемый Y-кабель), к которому подключается питание. При питании приемника от силового аккумулятора через регулятор хода с функцией ВЕС, специального питающего кабеля вообще не нужно - питание поступает по сигнальному кабелю регулятора хода. Большинство приемников рассчитано на питание номинальным напряжением 4,8 вольт, что соответствует батарее из четырех никель-кадмиевых аккумуляторов. Некоторые приемники допускают использование бортового питания из 5 аккумуляторов, что улучшает скоростные и силовые параметры некоторых сервомашинок. Здесь надо быть внимательным к инструкции по эксплуатации. Приемники, не рассчитанные на повышенное напряжение питания, в этом случае могут сгореть. То же самое касается рулевых машинок, у которых может резко упасть ресурс.
Приемники для наземных моделей выпускают часто с укороченной проволочной антенной, которую легче разместить на модели. Удлинять ее не следует, поскольку это не увеличит, а уменьшит дальность надежной работы аппаратуры радиоуправления.
Для моделей судов и автомобилей выпускаются приемники во влагозащитном корпусе:
Для спортсменов выпускаются приемники с синтезатором. Здесь нет сменного кварца, а рабочий канал задается многопозиционными переключателями на корпусе приемника:
|
|
|
С появлением класса сверхлегких летающих моделей, - комнатных, начат выпуск специальных очень маленьких и легких приемников:
|
|
|
Эти приемники часто не имеют жесткого полистиролового корпуса и оформлены в термоусаживаемой ПВХ-трубке. В них могут встраиваться интегрированный регулятор хода, что в целом снижает вес бортовой аппаратуры. При жесткой борьбе за граммы, допускается использовать миниатюрные приемники без корпуса вообще. В связи с активным применением в сверхлегких летающих моделях литий-полимерных аккумуляторов (у них удельная емкость в разы больше, чем у никелевых), появились специализированные приемники с широким диапазоном питающего напряжения и встроенным регулятором хода:
Подытожим сказанное выше.
- Приемник работает только в одном диапазоне (поддиапазоне) частот
- Приемник работает только с одним видом модуляции и кодирования
- Приемник надо выбирать соответственно предназначению и стоимости модели. Нелогично на модель вертолета ставить АМ-приемник, а на простейшую тренировочную модель - РСМ-приемник с двойным преобразованием.
Устройство приемника
Как правило, приемник размещен в компактном корпусе и выполнен на одной печатной плате. К ней прикреплена проволочная антенна. В корпусе имеется ниша с разъемом под кварцевый резонатор и контактные группы разъемов, для подключения исполнительных устройств, таких как сервомашинки и регуляторы хода.
На печатной плате смонтирован собственно приемник радиосигнала и декодер.
|
|
|
|
Сменный кварцевый резонатор задает частоту первого (единственного) гетеродина. Значения промежуточных частот стандартное для всех производителей: первая ПЧ - 10,7 МГц, вторая (единственная) 455 кГц.
Выход каждого канала декодера приемника выведен на трехконтактный разъем, где кроме сигнального имеются контакты земли и питания. По структуре сигнал представляет собой однократный импульс с периодом в 20 мс и длительностью, равной величине канального импульса РРМ сигнала, сформированного в передатчике. РСМ-декодер на выходе имеет такой же сигнал, как и РРМ. Кроме того, PCM-декодер содержит в себе так называемый модуль Fail-Safe, который позволяет при пропадании радиосигнала привести рулевые машинки в заранее заданное положение. Подробнее об этом написано в статье "PPM или PCM? ".
Некоторые модели приемников имеют специальный разъем для обеспечения функции DSC (Direct servo control) - прямое управление сервомашинками. Для этого специальным кабелем соединяется тренерский разъем передатчика и разъем DSC приемника. После чего при выключенном ВЧ-модуле (даже при отсутствии кварцев и неисправной ВЧ части приемника) передатчик напрямую управляет сервомашинками на модели. Функция бывает полезной для наземной отладки модели, чтобы напрасно не засорять эфир, а также для поиска возможных неисправностей. Заодно DSC кабель используется для измерения напряжения питания бортового аккумулятора - во многих дорогих моделях передатчиков это предусмотрено.
К сожалению, приемники ломаются гораздо чаще, чем это хотелось бы. Главными причинами являются удары при крушениях моделей и сильные вибрации от мотоустановок. Чаще всего это происходит, когда моделист при размещении приемника внутри модели пренебрегает рекомендациями по амортизации приемника. Здесь трудно перестараться, и чем больше поролона и губчатой резины задействуется, тем лучше. Самым чувствительным к ударам и вибрациям элементом является сменный кварцевый резонатор. Если после удара у вас заглючит приемник, - попробуйте сменить кварц, - в половине случаев это помогает.
Борьба с бортовыми помехами
Несколько слов о помехах на борту модели и как с ними бороться. Помимо помех с эфира, на самой модели могут быть источники собственных помех. Они расположены близко к приемнику и, как правило, имеют широкополосное излучение, т.е. действуют сразу на всех частотах диапазона, а потому последствия их могут быть плачевными. Типичным источником помех является коллекторный тяговый электродвигатель. С его помехами научились бороться путем питания его через специальные помехозащитные цепи, состоящие из шунтирующего на корпус каждую щетку конденсатора и последовательно включенного дросселя. Для мощных электродвигателей используют раздельное питание самого двигателя и приемника от отдельного, не ходового аккумулятора. В регуляторе хода предусматривается оптоэлектронная развязка цепей управления от силовых цепей. Как ни странно, но бесколлекторные электродвигатели создают не меньший уровень помех, чем коллекторные. Поэтому для мощных моторов лучше использовать регуляторы хода с опторазвязкой и для питания приемника отдельный аккумулятор.
На моделях с бензиновыми двигателями и искровым зажиганием последнее является источником мощных помех в широком диапазоне частот. Для борьбы с помехами используют экранирование высоковольтного кабеля, наконечника свечи и всего модуля зажигания. Системы зажигания с магнето создают помехи несколько меньшего уровня, чем электронные. В последних питание осуществляется обязательно от отдельного аккумулятора, не от бортового. Кроме того, используют пространственное разнесение бортовой аппаратуры от системы зажигания и мотора на минимум четверть метра.
Третьим по значимости источником помех являются сервомашинки. Заметными их помехи становятся на больших моделях, где установлено много мощных сервоприводов, а кабели, соединяющие приемник с сервами становятся длинными. В данном случае помогает надевание на кабель вблизи приемника небольших ферритовых колец так, чтобы кабель сделал на кольце 3-4 витка. Это можно сделать самому, либо купить готовые фирменные удлиняющие сервокабели с ферритовыми колечками. Более радикальное решение - это использование для питания приемника и сервомашинок разных аккумуляторов. В этом случае все выходы приемника подключаются к сервокабелям через специальное устройство с опторазвязкой. Такое устройство можно сделать самому, либо купить готовое фирменное.
В завершение упомянем о том, что пока не очень распространено в России - о моделях гигантах. К ним можно отнести летающие модели весом более восьми - десяти килограмм. Отказ радиоканала с последующим крушением модели в этом случае чреват не только материальными потерями, которые в абсолютной величине немалые, но и создает угрозу для жизни и здоровья окружающих. Поэтому законодательства многих стран обязывают моделистов использовать на таких моделях полное дублирование бортовой аппаратуры: т.е. два приемника, два бортовых аккумулятора, два комплекта сервомашинок, которые управляют двумя комплектами рулей. В этом случае любой одиночный отказ не приводит к крушению, а только несколько снижает эффективность рулей.
Самодельная аппаратура?
В заключение несколько слов к желающим самостоятельно изготовить аппаратуру радиоуправления. На взгляд авторов, занимающихся радиолюбительством много лет, в большинстве случаев это не оправдано. Желание сэкономить на покупке готовой серийной аппаратуры обманчиво. Да и результат вряд ли обрадует своим качеством. Если не хватает средств даже на простой комплект аппаратуры, - берите бывший в употреблении. Современные передатчики устаревают морально раньше, чем изнашиваются физически. Если вы уверены в своих возможностях, возьмите по бросовой цене неисправный передатчик или приемник - его ремонт даст все равно лучший результат, чем самоделка.
Помните, что "неправильный" приемник - это максимум одна загубленная своя модель, а вот "неправильный" передатчик своими внеполосными радиоизлучениями может побить кучу чужих моделей, которые могут оказаться более дорогими, чем своя.
На тот случай, если тяга к изготовлению схем непреодолима, покопайтесь сначала в интернете. Очень велика вероятность, что вы сможете найти готовые схемы, - это сэкономит вам время и позволит избежать многих ошибок.
Для тех, кто в душе больше радиолюбитель, чем моделист, есть широкое поле для творчества, особенно там, куда еще не дошел серийный производитель. Вот несколько тем, за которые стоит браться самому:
- Если есть фирменный корпус от дешевой аппаратуры, можно попробовать изготовить туда компьютерную начинку. Хорошую примером тут будет MicroStar 2000 - любительская разработка, имеющая полную документацию.
- В связи с бурным развитием комнатных радиомоделей, представляет определенный интерес изготовление модуля передатчика и приемника, использующих инфракрасные лучи. Такой приемник можно сделать меньше (легче), чем лучшие миниатюрные радиоприемники, намного дешевле, и встроить в него ключ управления электромотором. Дальности инфракрасного канала в спортзале вполне хватит.
- В любительских условиях можно довольно успешно делать несложную электронику: регуляторы хода, бортовые микшеры, тахометры, зарядные устройства. Это намного проще, чем сделать начинку для передатчика, и обычно более оправдано.
Заключение
Прочитав статьи по передатчикам и приемникам аппаратуры радиоуправления, вы смогли решить, какая аппаратура вам нужна. Но часть вопросов, как всегда, осталась. Один из них - как покупать аппаратуру: россыпью, или комплектом, в который входит передатчик, приемник, аккумуляторы к ним, сервомашинки и зарядное устройство. Если это первый аппарат в вашей моделистской практике, - лучше брать комплектом. Этим вы автоматически решаете проблемы совместимости и комплектования. Потом, когда ваш модельный парк увеличится, можно будет докупать отдельно приемники и сервомашинки, уже сообразуясь с иными требованиями новых моделей.
При использовании повышенного напряжения бортового питания с аккумулятором на пяти банках, выбирайте приемник, который может справиться с таким напряжением. Обращайте также внимание на совместимость покупаемого отдельно приемника с вашим передатчиком. Приемники выпускает гораздо большее число фирм, чем передатчики.
Два слова о детали, которой часто пренебрегают начинающие моделисты, - о выключателе бортового питания. Специализированные выключатели изготовлены в вибростойком исполнении. Замена их на непроверенные тумблеры или переключатели от радиоаппаратуры может стать причиной отказа в полете со всеми вытекающими последствиями. Будте внимательны и к главному и к мелочам. В радиомоделизме нет второстепенных деталей. Иначе может быть по Жванецкому: "одно неверное движение - и вы отец".
