stringtranslate.com

Радиоуправляемые самолеты

Радиоуправляемый летательный аппарат, демонстрирующий полет на острие ножа

Радиоуправляемый летательный аппарат (часто называемый RC-самолетом или RC-самолетом ) — это небольшой летательный аппарат, который управляется по радио оператором на земле с помощью ручного радиопередатчика . Передатчик непрерывно обменивается данными с приемником внутри летательного аппарата, который посылает сигналы сервомеханизмам (сервоприводам), которые перемещают поверхности управления в зависимости от положения джойстиков на передатчике. Поверхности управления, в свою очередь, напрямую влияют на ориентацию самолета.

Полеты на радиоуправляемых самолетах как хобби значительно выросли с 2000-х годов с улучшением стоимости, веса, производительности и возможностей двигателей, аккумуляторов и электроники. Научные, правительственные и военные организации также используют радиоуправляемые самолеты для экспериментов, сбора показаний погоды, аэродинамического моделирования и тестирования. На рынке DIY доступен широкий выбор моделей, деталей и стилей.

В настоящее время, в отличие от любительского гражданского авиамоделирования, беспилотные летательные аппараты (дроны) или самолеты-шпионы добавляют видео, GPS или автономные функции, обеспечивая инструментальные возможности RLOS или BLOS, [1] которые используются для государственных нужд (тушение пожаров, восстановление после стихийных бедствий и т. д.) или в коммерческих целях, а если они находятся на службе у военных или военизированных формирований, то могут быть вооружены. [2]

История

Гортань RAE на катапульте, стреляющей кордитом, эсминца HMS Stronghold, июль 1927 г. Человек на ящике — доктор Джордж Гарднер, впоследствии директор RAE [3]

Самые ранние примеры моделей самолетов с электронным управлением были заполненные водородом модели дирижаблей конца 19 века. Они летали как представление в мюзик-холле вокруг театральных залов, используя базовую форму радиосигнала, излучаемого искрой. [4]

В 1917 и 1918 годах британское беспилотное оружие развивалось, и его совершенствование продолжилось благодаря работе Королевского авиационного управления, в результате чего в 1930-х годах флот из более чем 400 самолетов-мишеней Queen Bee UAV.

Во время Второй мировой войны армия и флот США использовали радиоуправляемые самолеты, называемые «Радиопланами», в качестве артиллерийских мишеней.

Национальный музей авиамоделей, расположенный в городе Манси, штат Индиана, содержит крупнейшую в мире коллекцию истории радиоуправляемой авиации. В нем представлены модели всех эпох радиоуправляемых моделей, подаренные сообществом радиоуправляемых моделей по всему миру. Также в нем есть чертежи комплектов (чертежи самолетов), которые пилоты радиоуправляемых моделей могут приобрести для сборки моделей всех эпох. Музей расположен на той же территории, что и главный офис Академии авиамоделей . [5]

Типы

Существует множество типов радиоуправляемых самолетов. Для начинающих любителей есть парковые летательные аппараты и учебные самолеты . Для более опытных пилотов есть самолеты с двигателем накаливания , с электроприводом и планеры . Для опытных летчиков реактивные самолеты, гоночные самолеты с пилонами, самолеты вертикального взлета и посадки, вертолеты , автожиры , 3D-самолеты и другие высококлассные гоночные самолеты представляют собой достаточную сложность. Некоторые модели сделаны так, чтобы выглядеть и управляться как птица. Воспроизведение исторических и малоизвестных типов и марок полноразмерных самолетов в качестве моделей «летающего масштаба», которые также возможны с кордовыми и свободными летательными аппаратами, на самом деле достигает своего максимального реализма и поведения, когда они построены для полетов на радиоуправлении.

Масштабное радиоуправляемое моделирование самолетов

Этот биплан Kyosho "Phantom 70" является полумасштабной копией победителя класса и рекордсмена Reno Air Races 2007 года . В этом примере фюзеляж со сложными изгибами, а также капот двигателя, обтекатели колес и стойки крыла выполнены из стекловолокна. Крылья и горизонтальный стабилизатор имеют традиционную конструкцию из бальзы/фанеры.
Большой (размах крыльев ~40 дюймов) радиоуправляемый самолет P-51 Mustang.

Возможно, наиболее реалистичной формой авиамоделирования, в ее главной цели - копировать полномасштабные конструкции самолетов из истории авиации, для тестирования будущих авиационных конструкций или даже для реализации никогда не построенных "предложенных" самолетов, является радиоуправляемое масштабное авиамоделирование, как наиболее практичный способ воссоздать "винтажные" полномасштабные конструкции самолетов для полета еще раз, из давних времен. Масштабная модель самолета с дистанционным управлением может быть любым типом управляемого дирижабля легче воздуха (LTA) или, что более типично, тяжелее воздуха планер с фиксированным крылом , одно- или многомоторный самолет с фиксированным крылом или винтокрылый летательный аппарат, такой как автожир или вертолет.

Проекты полномасштабных самолетов из каждой эпохи авиации, от «эры пионеров» и начала Первой мировой войны до 21-го века, были смоделированы как радиоуправляемые масштабные модели самолетов. Строители самолетов RC Scale могут наслаждаться вызовом создания управляемого, миниатюрного самолета, который просто «выглядит» как полномасштабный оригинал в воздухе без «мелких деталей», таких как подробная кабина, или серьезно воспроизводить многие действующие функции выбранной полномасштабной конструкции самолета, вплоть до наличия действующих кабельных поверхностей управления полетом, освещенного навигационного освещения на внешней стороне самолета, реалистично убирающегося шасси и т. д., если полноразмерный самолет обладал такими функциями как частью своей конструкции.

За десятилетия, прошедшие с тех пор, как в 1960-х годах на рынке появилось современное цифровое пропорциональное миниатюрное радиоуправляемое оборудование, было построено множество масштабных радиоуправляемых самолетов. Все модели, от моделей с электрическим приводом, пригодных для полетов в помещении, до «гигантских» радиоуправляемых моделей, масштаб которых обычно составляет от 20% до 25% и от 30 до 50% от размера некоторых меньших полномасштабных моделей самолетов, которые могут воспроизводить некоторые реальные летные характеристики полномасштабных самолетов, на которых они основаны, были созданы и продолжают строиться и использоваться в официальных соревнованиях и для личного удовольствия в рамках хобби — авиамоделирования с использованием радиоуправляемых моделей.

Планеры и планеры

Запуск планера вручную
Моторизованный планер у океана

Планеры — это самолеты, которые обычно не имеют какого-либо типа движителя. Их можно буксировать в воздух с помощью другого самолета с двигателем, и, оказавшись на большой высоте, планер может освободиться от буксировочного троса. Полет планера без двигателя должен поддерживаться за счет использования естественной подъемной силы, создаваемой термическими потоками или ветром , бьющим по склону . Динамическое парение — еще один популярный способ обеспечения планеров энергией, который становится все более распространенным. Однако даже обычные планеры для парения по склону способны достигать скоростей, сопоставимых с аналогичными по размеру моторными судами. Планеры, как правило, склонны к медленному полету и имеют высокое удлинение , а также очень низкую нагрузку на крыло (соотношение веса к площади крыла). Двух- и трехканальные планеры, которые используют только управление рулем для управления и двугранную или многогранную форму крыла для автоматического противодействия качению, популярны в качестве учебных судов из-за их способности летать очень медленно и высокой устойчивости к ошибкам.

В последнее время возросла популярность моторизованных планеров. Объединив эффективный размер крыла и широкий диапазон скоростей планера с электродвигателем, можно достичь длительного времени полета и высокой грузоподъемности, а также планирования в любом подходящем месте независимо от термических потоков или подъемной силы. Распространенным методом максимизации продолжительности полета является быстрый подъем моторизованного планера на выбранную высоту и снижение в безмоторном планировании. Складные пропеллеры, которые уменьшают сопротивление (а также риск поломки пропеллера), являются стандартными. Моторизованные планеры, созданные с учетом устойчивости и способные выполнять фигуры высшего пилотажа, высокоскоростной полет и устойчивый вертикальный полет, классифицируются как «Hot-liners». «Warm-liners» — это моторизованные суда с аналогичными возможностями, но менее экстремальной тягой.

Самолеты

Модель реактивного самолета пролетает мимо пилотов моделей вертолетов

Реактивные самолеты обычно используют микротурбину или канальный вентилятор для питания. Большинство планеров изготовлены из стекловолокна и углеродного волокна . Для полетов с электрическим приводом, которые обычно приводятся в действие электрическими канальными вентиляторами, могут быть изготовлены из пенополистирола . Внутри самолета деревянные лонжероны усиливают корпус, делая планер жестким. Они также имеют кевларовые топливные баки для топлива Jet A, на котором они работают. Большинство микротурбин запускаются на пропане, горят в течение нескольких секунд, прежде чем вводить реактивное топливо с помощью соленоида. Эти самолеты часто могут достигать скорости свыше 320 км/ч (200 миль/ч). Высокая скорость требует большего мастерства для управления.

В США FAA ограничивает полеты таких самолетов одобренными площадками AMA Academy of Model Aeronautics , где могут летать только сертифицированные пилоты турбинных самолетов. Кроме того, AMA требует, чтобы любители авиамоделизма, желающие управлять миниатюрными радиоуправляемыми моделями самолетов с газотурбинным двигателем, были сертифицированы по эксплуатации типа газотурбинного двигателя и всем аспектам безопасности при эксплуатации таких моделей самолетов с газотурбинным двигателем, которые им необходимо знать при управлении своей моделью. Некоторые военные базы разрешают таким высокотехнологичным самолетам летать в ограниченном воздушном пространстве, например, морская база Канеохе на Гавайях и авиабаза Уидби-Айленд в штате Вашингтон.

Средний турбореактивный самолет будет стоить от 150 до 10 000 долларов США, а общая стоимость более 20 000 долларов США становится все более распространенной. Многие производители продают планеры, такие как Yellow Aircraft и Skymaster. Турбины производятся в Нидерландах (AMT) и Мексике (Artes Jets). Средняя микротурбина будет стоить от 2500 до 5000 долларов США в зависимости от мощности двигателя.

Турбина модели CARF Chengdu J-10

Меньшие турбины выдают около 12 фунтов силы (53 Н ) тяги, в то время как более крупные микротурбины могут выдавать до 45 фунтов силы (200 Н) тяги. Радиоуправляемым самолетам требуется бортовой контроллер FADEC (цифровое управление двигателем с полным доступом); он управляет турбиной, как на полноразмерном самолете. Радиоуправляемым самолетам также требуется электропитание. Большинство из них имеют литий-полимерный (LiPo) аккумулятор на 8–12 вольт, который управляет FADEC. Также есть LiPo для бортовых сервоприводов, которые управляют элеронами, рулем высоты, рулем направления, закрылками и шасси.

Самолет EDF на летном поле

Гораздо менее сложными являются типы RC реактивных самолетов, которые на самом деле используют электродвигатель с вентилятором в канале вместо питания самолета. Так называемые модели "EDF" могут быть гораздо меньшего размера и нуждаются только в том же электронном регуляторе скорости и технологии перезаряжаемых батарей, что и пропеллерные RC электрические самолеты.

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

Спортивные самолеты

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, поворот Иммельмана, перевернутый полет, поворот сваливания, медленный переворот и кубинскую восьмерку.

3D-плоскости

3D-самолет зависает на месте.
Модель mx2 , 3D-пилотажного самолета с размахом крыльев 121 см.

3D-полет — это тип полета, в котором модели самолетов имеют отношение тяги к весу более 1:1 (обычно 1,5:1 или более), большие поверхности управления с экстремальными выбросами, малый вес по сравнению с другими моделями того же размера и относительно низкую нагрузку 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», вращающийся момент, блендер, вращающиеся круги, плоские штопоры и многое другое; маневры, которые выполняются ниже скорости сваливания модели. Тип полета можно назвать «на пропеллере» в отличие от «на крыле», что описывает более традиционные схемы полета, в которых больше используются подъемные поверхности самолета.

3D создал огромный рынок для электрических крытых типов «профиля», похожих на Ikarus «Shockflyers», разработанных для полетов в спортзале или на улице при слабом ветре. Они обычно используют небольшие бесщеточные двигатели (часто с внешним ротором, но также и с редукторным инраннером) и литий-полимерные батареи (Li-Po). Существует также много более крупных 3D-проектов, разработанных для двух- и четырехтактных двигателей внутреннего сгорания, двухтактных газовых двигателей и больших электроэнергетических систем.

Пилонные гонщики

Гоночные самолеты — это небольшие винтовые самолеты, которые гоняются по трассе с 2, 3 или 4 пилонами. Их, как правило, трудно заметить, и они часто могут развивать скорость более 240 км/ч (150 миль/ч), хотя некоторые люди устраивают гонки по пилонам с гораздо более медленными самолетами. В гонках по всему миру участвуют несколько различных типов самолетов, те, которые летают в основном в США: Q500 (424 или ARPRA и 428) и Q40.

424 разработан 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) летают с двигателями размером 0,40", которые можно купить менее чем за 100 долларов США. Цель состоит в том, чтобы самолеты были не только недорогими, но и близкими по характеристикам. Это делает акцент на хорошем пилотировании. APRA — это версия 424 с особыми правилами, разработанными для обеспечения последовательности.

Самолеты 428 внешне похожи на 424. Разница в производительности двигателя и конструкции. Самолеты в основном сделаны из стекловолокна с композитами, используемыми в точках высокой нагрузки. Крылья часто полые для экономии веса. (Все самолеты должны соответствовать минимальному весу. Более легкое крыло перемещает большую часть веса ближе к центру тяжести. Это требует меньшего отклонения управления и его результирующего сопротивления для изменения положения самолета.) Они также используют двигатели размером .40 куб. дюймов, но в отличие от 424 они намного дороже. Они были разработаны для выдачи максимального количества мощности при определенных оборотах в минуту с использованием определенного топлива. Nelson производит наиболее часто используемый двигатель. Скорости очень высокие в этом классе, самолеты способны достигать 265 км/ч (165 миль/ч).

Q40 — это вершина гонок на пилонах, поскольку их самолеты напоминают полноразмерные гоночные самолеты. Они не ограничены простыми формами, как самолеты Q500, которые имеют гораздо более чистую аэродинамику и меньшую площадь крыла. Они используют тот же базовый двигатель Nelson, который используется в 428, но двигатель настроен на вращение гораздо меньшего винта на гораздо более высоких оборотах. Эти самолеты могут летать со скоростью более 320 км/ч (200 миль/ч) на трассе. Однако из-за ограниченной площади крыла самолеты Q40 должны летать по большей дуге вокруг пилонов, чтобы экономить энергию. Хотя они быстрее, в конечном итоге они летят по более длинной трассе. Лучшие времена для гонки Q40 из 10 кругов с 3 пилонами очень близки к тем же показателям в 428.

F3D — самый быстрый класс в гонках на пилонах с «накаленным двигателем». Эти самолеты развивают скорость более 100 м/с (225 миль/ч) на гоночной трассе. Гоночная трасса такая же, как в AMA 424 или AMA 428, но есть несколько ограничений по планеру и двигателю. Максимальный рабочий объем двигателя составляет .40ci, зажигание должно быть свечой накаливания, топливо должно быть 80% метанола/20% касторового масла, все остальное бесплатно. Существуют ограничения по планеру по толщине крыла, размерам фюзеляжа и весу из соображений безопасности.

Все это приводит к появлению экстремального гоночного класса, где НИОКР, пробы и ошибки, наука и навыки пилотирования объединяются, чтобы создать очень быстрый и захватывающий вид спорта.

Листовки для парков и микросамолеты

Микроразмерный 3D-самолет

Парковые летательные аппараты — это небольшие, в основном работающие на электричестве самолеты, названные так потому, что их размер позволяет некоторым из них летать в пределах большого общественного парка. Самые маленькие парковые летательные аппараты называются микропланами, они медленные и достаточно послушные, чтобы летать в закрытом помещении, например, в спортзале или даже в гостиной.

Благодаря своим размерам и относительной простоте установки готовые к полету парковые летательные аппараты являются одними из самых популярных классов радиоуправляемых самолетов как для начинающих, так и для опытных пилотов. Современные электронные и материальные технологии даже привели к появлению высокопроизводительных парковых летательных аппаратов размером с парковый летательный аппарат " 3D-летающие ", или полностью акробатических самолетов, способных выполнять экстремально высокие перегрузки и даже зависать носом вверх. Когда-то эксклюзивная сфера гигантских масштабов , 3D-полет теперь возможен как в помещении, так и на открытом воздухе с помощью определенных парковых летательных аппаратов.

Park flyers создали недорогой и удобный способ для новичков заняться хобби RC-полетов. Современные материалы, используемые в простой конструкции этих самолетов, позволяют производить ремонт в полевых условиях даже после значительных повреждений при крушении. Их небольшие размеры и бесшумная работа позволяют летать на них в жилых районах.

Вертолеты

Радиоуправляемый вертолет

Радиоуправляемые вертолеты , хотя их часто относят к радиоуправляемым самолетам, находятся в своем собственном классе из-за огромных различий в конструкции, аэродинамике и летной подготовке . Любители часто переходят от самолетов к реактивным самолетам и вертолетам, поскольку им нравятся трудности, волнение и удовлетворение от полетов на различных типах самолетов. Некоторые радиоуправляемые вертолеты оснащены фото- или видеокамерами и используются для аэрофотосъемки или наблюдения. Более новые радиоуправляемые вертолеты «3D» могут летать в перевернутом положении благодаря появлению усовершенствованных автоматов перекоса и сервопривода, который позволяет пилоту немедленно менять шаг лопастей, создавая обратную тягу.

Модели летающих птиц, или орнитоптеры

Орнитоптер Skyonme Spybird

Некоторые модели RC черпают вдохновение из природы. Это могут быть планеры, сделанные так, чтобы выглядеть как настоящая птица, но чаще всего они на самом деле летают, взмахивая крыльями . Зрители часто удивляются, увидев, что такая модель действительно может летать. Эти факторы, а также дополнительная сложность сборки добавляют удовольствия от летающих моделей птиц, хотя доступны некоторые модели ARF ( почти готовые к полету ). Модели с машущим крылом также известны как орнитоптеры , техническое название самолета, чьи ведущие аэродинамические поверхности колеблются, а не вращаются.

RC игрушечного класса

Популярный игрушечный вертолет

Начиная примерно с 2004 года на полках магазинов игрушек появились новые, более сложные игрушечные RC-самолеты, вертолеты и орнитоптеры. Эта новая категория игрушечных RC-моделей отличается:

По состоянию на 2013 год самолеты игрушечного класса RC обычно не имеют управления рулем высоты. Это необходимо для управления расходами, но также позволяет упростить управление неискушенным пользователям всех возрастов. Недостатком отсутствия управления рулем высоты является тенденция самолета к фугоиде. Чтобы естественным образом погасить фугоидные колебания, самолеты спроектированы с высоким сопротивлением, что снижает летные характеристики и время полета. Отсутствие управления рулем высоты также не позволяет «оттягиваться» во время поворотов, чтобы предотвратить потерю высоты и увеличение скорости.

Стоимость варьируется от 20 до 40 долларов США. Аварии случаются часто и незначительны. Управление дросселем и реверсирование поворота (при полете навстречу пилоту) быстро становятся второй натурой, что дает значительное преимущество при обучении управлению более дорогим самолетом класса хобби RC.

Видеопилотирование (вид от первого лица или FPV)

Полет с видом от первого лица (FPV) — это тип полета с дистанционным управлением и отличительная черта дрона. Он включает в себя установку небольшой видеокамеры и телевизионного передатчика на RC-самолете и полет с помощью прямой видеосвязи, обычно отображаемой на видеоочках или портативном ЖК-экране. При полете FPV пилот видит с точки зрения самолета и ему даже не нужно смотреть на модель. В результате самолет FPV может летать далеко за пределами видимости, ограничиваясь только дальностью действия пульта дистанционного управления, видеопередатчика и выносливостью самолета.

Типичный FPV-видеопоток с отображением на экране навигационных данных

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. [6] Специализированные системы управления UHF дальнего действия , работающие на частоте 433 МГц (только для владельцев лицензий на любительское радио ) или 869 МГц [6], обычно используются для достижения большего диапазона управления, в то время как использование направленных антенн с высоким коэффициентом усиления увеличивает диапазон видео. Сложные установки способны достигать диапазона 20–30 миль и более. [7] 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 установки обычно добавляют контроллер полета, включая экранное меню (OSD), автоматический стабилизатор и функции возврата домой (RTL). Функция RTL обычно применяется с отказоустойчивостью, чтобы позволить самолету самостоятельно вернуться в свою домашнюю 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 видеоочками и устройствами «отслеживания положения головы» создает впечатление от первого лица, как будто пилот действительно сидит в кабине самолета с дистанционным управлением. [6]

Для полетов FPV используются как вертолеты, так и многороторные и радиоуправляемые самолеты с фиксированным крылом. Наиболее часто выбираемыми планерами для самолетов FPV являются модели с достаточным пространством для полезной нагрузки для большей батареи и большими крыльями для превосходной способности к планированию. Подходящие бесщеточные двигатели устанавливаются в качестве наиболее распространенных толкающих винтов для обеспечения лучших летных характеристик и более длительного времени полета. Предпочтительны самолеты с толкающим винтом, так как винт не находится в поле зрения камеры. Конструкции летающего крыла также популярны для FPV, поскольку они обеспечивают хорошее сочетание большой площади поверхности крыла, скорости, маневренности и способности к планированию.

Летающее крыло FX-61 с установленной камерой

В Соединенных Штатах Кодекс безопасности Академии модельного воздухоплавания (AMA) (который регулирует полеты на полях, связанных с AMA) разрешает полеты FPV в соответствии с параметрами документа AMA № 550, который требует, чтобы самолет FPV находился в пределах прямой видимости, а наблюдатель постоянно поддерживал визуальный контакт с моделью. [8] Аналогичным образом в Соединенном Королевстве Приказ о воздушной навигации Управления гражданской авиации (CAA) 2009 года в соответствии с Общим освобождением E 4185 [9] требует, чтобы небольшие беспилотные летательные аппараты (SUA) находились в пределах прямой видимости, а компетентный наблюдатель постоянно поддерживал прямой визуальный контакт с моделью с целью предотвращения столкновений. Поскольку эти ограничения запрещают полеты за пределами видимости пилота (способность, которую многие считают наиболее привлекательным аспектом FPV), большинство любителей, которые летают FPV, делают это за пределами обычных RC-клубов и летных полей.

Типы комплектов и конструкций

«Пенный» самолет, оснащенный светодиодными лентами для ночных полетов

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

Некоторые наборы могут быть в основном из пенопласта или пластика, или могут быть полностью из бальзы и фанеры. Строительство деревянных наборов обычно состоит из использования шпангоутов и лонжеронов для фюзеляжа и лонжеронов и нервюр для поверхностей крыла и хвоста. Во многих конструкциях вместо лонжеронов используются сплошные листы бальзы вместо лонжеронов для формирования боковин фюзеляжа, а также может использоваться вспененный полистирол для сердечника крыла, покрытого деревянным шпоном , часто бальзой или обече . Такие конструкции, как правило, немного тяжелее, но их обычно легче собирать. Самые легкие модели подходят для полетов в помещении, в безветренной среде. Некоторые из них изготавливаются путем переноса каркасов из бальзы и углеродного волокна через воду для сбора тонких пластиковых пленок, похожих на радужную масляную пленку. Появление « пенопластов » или изделий, отлитых под давлением из легкой пены и иногда армированных углеродным волокном , сделало полеты в помещении более доступными для любителей. Самолеты из вспененного полипропилена (EPP) на самом деле даже гнутся и обычно получают очень мало или вообще не получают повреждений в случае аварии, даже после пикирования носом. Некоторые компании разработали похожий материал под другими названиями, например, AeroCell или Elapor.

В последнее время любители разработали ряд новых моделей с использованием гофрированного пластика , также продаваемого как Coroplast . Эти модели в совокупности называются "SPADs", что означает Simple Plastic Airplane Design (простая конструкция самолета из пластика) . Поклонники концепции SPAD хвалят повышенную прочность, простоту сборки и более дешевые материалы по сравнению с моделями из бальзы, иногда (хотя и не всегда) за счет большего веса и грубого внешнего вида.

Летающие модели должны быть спроектированы по тем же принципам , что и полноразмерные самолеты, и поэтому их конструкция может сильно отличаться от большинства статических моделей. Радиоуправляемые самолеты часто заимствуют методы строительства у старинных полноразмерных самолетов (хотя они редко используют металлические конструкции).

Готов к полету (RTF)

Радиоуправляемая модель самолета SE5a времен Первой мировой войны, собранная из набора 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 все необходимое предоставляется, включая передатчик, приемник и аккумулятор. RTF самолеты могут быть подняты в воздух всего за несколько минут и практически не требуют времени на сборку (за счет вариантов конфигурации модели.) [10]

Почти готов к полету (ARF)

Этот самолет Supermarine Spitfire LF Mk XII компании Great Planes несет маркировку 222-й эскадрильи и является примером почти готовой к полету модели.

Почти готовые к полету (ARF или ARTF) самолеты требуют окончательной сборки, обычно включающей установку двигателя и топливного бака (или электродвигателя, регулятора скорости и аккумулятора), установку сервопривода и толкателя, крепление поверхности управления, крепление шасси, а иногда и склеивание левой и правой половин крыла. Средний самолет ARF может быть построен менее чем за 10–20 часов труда по сравнению с 50–100+ часами (в зависимости от детализации и желаемых результатов) для типичного деревянного набора. Фюзеляж, половины крыла, хвостовые поверхности и поверхности управления уже собраны. Самолеты ARF обычно включают в себя только планер и некоторые аксессуары, такие как толкатели, топливный бак и т. д. Поэтому система питания (калильное топливо, газовый двигатель или электродвигатель и любые необходимые аксессуары) и радиосистема (сервоприводы, передатчик, приемник и аккумулятор) должны быть приобретены отдельно.

Компании-производители радиоуправляемых моделей, такие как Motion RC и Horizon Hobby, также начали продавать модели ARF+ или ARF Plus, которые представляют собой модели, находящиеся между полноценными ARF и PNP, в которых есть электроника, например, сервоприводы управляющих поверхностей и механизмы уборки шасси, но нет системы питания ( ESC и двигателя).

Bind-N-Fly (BNF)

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

Существует несколько несовместимых стандартов радиосвязи, часто встречающихся в моделях Bind-N-Fly. Наиболее часто встречаются обозначения BNF [11] и Tx-R. Модели BNF работают с передатчиками, использующими стандарт DSM2/DSMX, а модели Tx-R используют стандарт Tactic/AnyLink. Желателен программируемый передатчик, который может хранить пользовательские параметры для нескольких моделей, чтобы не приходилось изменять триммер и другие расширенные функции при переключении моделей.

Модели Receiver Ready (Rx-R) похожи на модели BNF тем, что они в основном собраны, но позволяют пользователю добавлять собственный приемник и батарею, избегая необходимости решать проблемы несовместимости передатчиков.

Plug-N-Play (PNP)

Электрический радиоуправляемый самолет Plug-N-Play (PNP) имеет установленный двигатель, ESC и сервоприводы, но не имеет передатчика, приемника и аккумуляторной батареи двигателя (и зарядного устройства). Другими словами, самолет поставляется на 99% собранным, как и RTF, но вам нужно предоставить свой собственный передатчик, приемник и аккумуляторную батарею. Радиоуправляемые самолеты Plug-N-Play являются идеальным решением для авиамоделистов, которые хотят купить и летать более чем на одном RTF RC самолете, но не хотят иметь отдельный передатчик для каждого из них. [12]

Деревянный комплект

Радиоуправляемая модель самолета Seniorita из бальзовой конструкции с прозрачным термоусадочным покрытием, открывающим внутреннюю структуру бальзы.
Масштабные радиоуправляемые модели J-3 Cub большого размера часто изготавливаются из бальзы и покрываются легким термоусадочным полиэфирным тканевым покрытием для более реалистичного вида.

Деревянные наборы бывают разных размеров и уровней мастерства. Древесина, обычно бальза и легкая фанера, может быть вырезана либо штамповкой , либо лазером . Наборы для лазерной резки имеют гораздо более точную конструкцию и гораздо более жесткие допуски , но, как правило, стоят дороже, чем наборы для штамповки.

Деревянные наборы включают в себя сырье, необходимое для сборки планера, руководство по сборке и полноразмерные планы. Сборка модели из планов или набора может быть очень трудоемкой. Чтобы завершить сборку модели, строитель обычно тратит много часов на сборку планера, установку двигателя и радиооборудования, его покрытие, иногда покраску, установку поверхностей управления и толкателей, а также регулировку хода поверхностей управления. В набор не входят необходимые инструменты, поэтому их необходимо приобретать отдельно. При сборке моделей из деревянных наборов следует соблюдать осторожность, поскольку недостатки конструкции могут повлиять на летные характеристики модели или даже привести к разрушению конструкции.

Меньшие наборы из бальзы часто идут в комплекте с необходимыми деталями для основной цели нелетающего моделирования или полета на резинке. Эти наборы обычно также идут с инструкциями по конвертации для полета на свечении (на бензине) или электричестве и могут летать в свободном полете или на радиоуправлении. Конвертация набора требует дополнительных и заменяющих деталей, чтобы заставить его летать должным образом, например, добавление сервоприводов, шарниров, регуляторов скорости, тяг управления и улучшенных механизмов шасси и колес.

Многие небольшие наборы поставляются с покрытием из папиросной бумаги, которое затем покрывается несколькими слоями аэролака , который покрывает и укрепляет фюзеляж и крылья в пластикоподобном покрытии. Стало более распространенным покрывать самолеты термоусадочными пластиковыми пленками с подложкой из термочувствительного клея. Эти пленки обычно известны как «утюжное покрытие», поскольку ручной утюг позволяет прикрепить пленку к раме; более высокая температура затем заставляет пленку натягиваться. Это пластиковое покрытие более долговечно и обеспечивает быстрый ремонт. Также доступны другие разновидности термоусадочных покрытий, которые имеют волокнистые армирования внутри пластиковой пленки или являются фактическими ткаными термоусадочными тканями.

Обычно на небольших самолетах (примерно 36 дюймов или меньше) не устанавливают шасси, чтобы сэкономить на весе, сопротивлении и стоимости строительства. Затем самолеты можно запускать вручную, как и в случае с небольшими моделями свободного полета, а затем приземлять на мягкую траву. Вместо бальзового дерева можно использовать флейтовую доску или коропласт .

С планов или с нуля

Самолет, изготовленный по индивидуальному заказу в форме Железного человека

Самолеты можно построить по опубликованным планам , часто поставляемым в виде полноразмерных чертежей с прилагаемыми инструкциями. Детали обычно необходимо вырезать из листовой древесины или пенопласта с помощью предоставленных шаблонов. После того, как все детали сделаны, проект строится так же, как деревянный набор. Модель самолета, построенная с нуля, в конечном итоге имеет большую ценность, потому что вы создали проект по планам. Существует больший выбор планов и материалов, чем в наборах, и новейшие и более специализированные конструкции обычно не доступны в виде набора. Планы можно масштабировать до любого желаемого размера с помощью компьютера или копировального аппарата, обычно с небольшой или нулевой потерей аэродинамической эффективности.

Любители, которые приобрели некоторый опыт в конструировании и полетах по наборам и чертежам, часто рискуют строить собственные самолеты с нуля. Это включает в себя поиск чертежей полноразмерных самолетов и их уменьшение или даже проектирование всего планера с нуля. Это требует основательных знаний аэродинамики и поверхностей управления самолета. Чертежи могут быть составлены на бумаге или с использованием программного обеспечения САПР .

Материалы планера

Для изготовления планера радиоуправляемых моделей самолетов обычно используются несколько материалов.

Самые ранние модели радиоуправляемых самолетов были построены из дерева , покрытого бумагой. Позже в качестве материала покрытия стала широко использоваться пластиковая пленка, такая как Monokote . Древесина имеет относительно низкую стоимость, высокий удельный модуль Юнга (жесткость на единицу веса), хорошую обрабатываемость и прочность, и может быть собрана с помощью клеев различных типов. Предпочтительны легкие прочные сорта, такие как бальзовое дерево ; также используются липа , сосна и ель . [13]

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

Вспененный полистирол и экструдированный пенополистирол ( пенополистирол ) стали использовать совсем недавно для изготовления всего планера самолета. Депрон (тип пены, используемый для мясных лотков) сочетает жесткость с гибкостью, позволяя самолету поглощать нагрузку полета. Вспененный полипропилен (EPP) — чрезвычайно упругий вид пены, часто используемый в базовых учебных самолетах, которые подвергаются значительному насилию со стороны новичков. Пена используется либо в литьевой форме для изготовления формованного планера самолета, либо вырезается из листа для изготовления сборного планера самолета, похожего на некоторые деревянные планеры самолетов. Самолеты из пенопласта часто называют «пенистыми».

Листовой полипропиленовый экструдированный материал Twinwall используется с середины девяностых годов. Обычно известный как Correx в Соединенном Королевстве, он упоминается в разделах выше. В настоящее время группа Mugi, базирующаяся в Западном Йоркшире, все еще продвигает и использует этот материал в форме листа толщиной 2 мм. Очень прочный и легкий, он имеет только два недостатка. Во-первых, ему нужны особые двухкомпонентные контактные клеи. Во-вторых, материал трудно красить из-за низкой поверхностной адгезии. Решением стали самоклеящиеся цветные ленты. Компоненты часто ламинируются, используя преимущества разного направления гофр для прочности и формовки. Модели, как правило, превышают размах крыльев 900 мм, а для локального армирования используются трубки из углеродного волокна. Толщина, используемая среди моделистов, составляет от 2 мм до 4 мм. Модели, изготовленные из этого материала, широко известны среди моделистов как типы «Spad» (простая конструкция пластикового самолета).

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

Характеристики самолета

Эта модель самолета Vinh Quang Model Mudry CAP 10 с двигателем накаливания объемом 0,60 куб. дюйма/10 куб. см представляет собой полностью пилотажную модель самолета с низким расположением крыла и небольшим двугранным углом.
Эта модель Як-54 от Electrify/Great Planes является примером высокопроизводительного, полностью пилотажного среднеплана без двугранного угла.

Количество каналов

Количество каналов (технически, сервоканалов) самолета обычно определяется количеством установленных механических сервоприводов , за несколькими исключениями, такими как сервоприводы элеронов, где два сервопривода могут работать через один канал с использованием Y-образной проводки (при этом один из двух сервоприводов вращается в противоположном направлении). На меньших моделях обычно достаточно одного сервопривода на управляющую поверхность (или набор поверхностей в случае элеронов или разделенной поверхности руля высоты). Как правило, для того, чтобы самолет считался полностью функциональным, он должен иметь четыре канала (руль высоты, руль направления, дроссель и элероны).

Основные элементы управления полетом

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

Дополнительные функции управления полетом

Три канала (управляющие рулем направления или (реже) элеронами, а также рулем высоты и дросселем) обычны для учебных самолетов. Четырехканальные самолеты, как упоминалось выше, имеют органы управления рулем высоты, рулем направления, дросселем и элеронами.

Для сложных моделей и самолетов большего масштаба на управляющих поверхностях могут использоваться несколько сервоприводов. В таких случаях может потребоваться больше каналов для выполнения различных функций, таких как развертывание убирающихся шасси, открытие грузовых дверей, сброс бомб, управление удаленными камерами, огнями и т. д. Передатчики доступны 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 на передатчике. Например, когда они оба движутся вниз, они могут использоваться как закрылки (флапероны), или когда они оба движутся вверх, как интерцепторы ( спойлероны ). В конструкциях самолетов с дельта-крыльями обычно отсутствует отдельный руль высоты, его функция смешивается с элеронами и объединенными поверхностями управления, известными как элевоны. Микширование V-образного хвоста, необходимое для таких полномасштабных конструкций самолетов, как Beechcraft Bonanza , при моделировании в виде миниатюрных моделей RC, также выполняется таким же образом, как элевоны и флапероны.

Очень маленькие готовые к полету игрушечные самолеты для полетов на радиоуправлении в помещении или на улице часто имеют два регулятора скорости и не имеют сервоприводов, чтобы сократить производственные затраты и снизить цену продажи. Может быть один двигатель для движения и один для рулевого управления или два двигателя, сумма которых управляет скоростью, а разность управляет поворотом (рысканием).

Некоторые модели .049 glow используют два управления: руль высоты и руль направления без управления дросселем. Самолет летит до тех пор, пока не кончится топливо, а затем приземляется как планер.

Поворот

Поворот обычно выполняется путем наклона самолета влево или вправо и применения правильного количества руля высоты («обратного давления»). Трехканальный самолет с дистанционным управлением обычно имеет руль высоты и управление дроссельной заслонкой, а также либо элероны, либо руль направления, но не оба. Если у самолета есть элероны, наклон крыльев влево или вправо осуществляется непосредственно ими. Если у самолета есть руль направления, он будет спроектирован с большим количеством эффекта двугранного угла, который представляет собой тенденцию самолета к крену в ответ на угол бокового скольжения, созданный отклонением руля направления. Эффект двугранного угла в конструкции модели самолета обычно увеличивается за счет увеличения угла двугранного угла крыла (V-образный изгиб крыла). Руль направления будет рыскать самолет так, что он будет иметь левое или правое боковое скольжение, эффект двугранного угла затем заставит самолет крениться в том же направлении. Многие учебные самолеты, электрические парковые летчики и планеры используют эту технику.

Более сложная четырехканальная модель может иметь как руль направления, так и элероны и обычно поворачивается как полноразмерный самолет. То есть элероны используются в основном для непосредственного вращения крыльев, а руль направления используется для «координации» (для поддержания угла бокового скольжения около нуля во время движения по крену). В противном случае боковое скольжение нарастает во время крена, управляемого элеронами, из-за неблагоприятного рыскания . Часто передатчик программируется на автоматическое применение руля направления пропорционально отклонению элеронов для координации крена.

Когда самолет находится в небольшом или умеренном крене (угол крена), требуется небольшое количество «обратного давления» для поддержания высоты. Это необходимо, поскольку вектор подъемной силы, который был бы направлен вертикально вверх в горизонтальном полете, теперь наклонен внутрь, так что часть подъемной силы поворачивает самолет. Требуется большее общее количество подъемной силы, чтобы вертикальная составляющая оставалась достаточной для горизонтального поворота.

Многие радиоуправляемые самолеты, особенно модели класса игрушек, разработаны для полетов без подвижных поверхностей управления. Некоторые модели самолетов разработаны таким образом, потому что часто дешевле и легче управлять скоростью двигателя, чем обеспечивать подвижную поверхность управления. Вместо этого управление «рулем направления» (управление углом бокового скольжения) обеспечивается разной тягой на двух двигателях, по одному на каждом крыле. Общая мощность регулируется путем увеличения или уменьшения мощности на каждом двигателе в равной степени. Обычно самолеты имеют только эти два канала управления (общий газ и дифференциальный газ) без управления рулем высоты. Поворот модели с дифференциальной тягой эквивалентен и столь же эффективен, как поворот модели с рулем направления. Отсутствие управления рулем высоты иногда проблематично, если фугоидные колебания недостаточно хорошо затухают, что приводит к неуправляемому «дельфинированию». См. раздел «RC класса игрушек».

Системы V-образного хвостового оперения

V -образный хвост — это способ объединения управляющих поверхностей стандартной конфигурации "+" руля направления и руля высоты в V-образную форму. Эти рули направления управляются двумя каналами и механическим или электронным микшированием. Важной частью конфигурации V-образного хвоста является точный угол двух поверхностей относительно друг друга и крыла, в противном случае соотношение выходных сигналов руля высоты и руля направления будет неверным.

Микширование работает следующим образом: при получении входного сигнала руля направления два сервопривода работают вместе, перемещая обе поверхности управления влево или вправо, вызывая рыскание . При входном сигнале руля высоты сервоприводы работают в противоположном направлении, одна поверхность перемещается «влево», а другая — «вправо», что создает эффект движения обоих вверх и вниз, вызывая изменение тангажа самолета.

V-образные хвосты очень популярны в Европе, особенно для планеров. В США более распространены T-образные хвосты . Преимущество V-образных хвостов в том, что они легче и создают меньшее сопротивление. Они также менее склонны ломаться при посадке или взлете из-за удара хвоста о что-то на земле, например, о муравейник или камень.

Электростанции

Самолет с нитродвигателем протирают после полета

Большинству самолетов для управления нужна силовая установка , исключение составляют планеры. Наиболее популярными типами радиоуправляемых самолетов являются двигатели внутреннего сгорания, электродвигатели, реактивные двигатели и ракетные двигатели. Доступны три типа двигателей внутреннего сгорания: небольшие 2- и 4-тактные двигатели. Двигатели с запальными свечами используют в качестве топлива метанол и масло, двигатели с компрессионным зажиганием («дизель») сжигают парафин с эфиром в качестве воспламеняющего вещества. Более крупные двигатели могут работать на запальных свечах, но все более распространенным топливом является бензин. Эти двигатели имеют искровое зажигание.

В последние годы популярность моделей с электроприводом возросла из-за снижения стоимости и веса компонентов и усовершенствований в технологии, особенно литий-полимерных (LiPo) аккумуляторов и выбора щеточных и бесщеточных двигателей . Электрические системы тише и, поскольку им не требуется топливо/выхлопные газы, они чище. Преимущество электроэнергии заключается в простоте запуска двигателя по сравнению с запуском двигателей; электродвигатели, которые сопоставимы с двигателями, дешевле. Любые формы литий-химических аккумуляторных батарей должны заряжаться с помощью «умных» зарядных устройств, которые имеют соединения с каждым электрическим соединением в пакете для «балансировки-зарядки» ячеек в пакете, и даже при правильном использовании таких зарядных устройств литий-полимерные аккумуляторные батареи могут иметь серьезный риск возгорания или взрыва, что привело к все большему принятию технологии литий-железо-фосфатных аккумуляторных батарей без кобальта вместо них как гораздо более прочного и долговечного источника питания литий-химической технологии.

Частоты передачи и приема

Частота

Передатчик и приемник самолета с радиоуправлением должны быть на одной 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, так как оба они небрежно называются каналами. Сейчас пилоты радиоуправления реже ссылаются на частотные каналы, поскольку современные компьютерные приемники в гигагерцевых диапазонах оснащены технологией синтезатора и «закреплены» за используемым компьютерным передатчиком.

X9D RC передатчик и взлетно-посадочная полоса

Зарезервированные частоты

Многие страны резервируют определенные полосы частот (диапазоны) для использования радиоуправления. Из-за большего радиуса действия и потенциально худших последствий радиопомех , в некоторых странах модели самолетов имеют исключительное право использовать собственное распределение частот .

США и Канада зарезервировали диапазоны частот VHF
США и Канада зарезервировали диапазоны частот УВЧ

Таблица частот в США доступна по адресу [1], таблица частот в Канаде доступна по адресу [2]

Европейские зарезервированные диапазоны частот VHF и UHF

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
Зарезервированные полосы частот в Сингапуре
Зарезервированные Китаем полосы частот
Зарезервированные австралийские полосы частот
Зарезервированные полосы частот Новой Зеландии

Частоты разрешены законодательством при условии, что оборудование соответствует соответствующим стандартам, имеет кодовый номер поставщика Новой Зеландии и имеет правильную документацию о соответствии. [17]

Подробную информацию, включая предостережения относительно передачи на некоторых частотах «общего пользования», можно найти на веб-сайте NZMAA. [18]

Диапазоны частот, зарезервированные для любительской радиосвязи

Каналы и управление частотой

Традиционно (с 1967 года) большинство радиоуправляемых самолетов в Соединенных Штатах использовали диапазон частот 72 МГц для связи – шесть из них фактически находились в диапазоне 72 МГц с разнесением друг от друга в 80 кГц, с одной дополнительной изолированной частотой в 75,640 МГц. Они оставались законными для использования до реформы FCC 1983 года, которая ввела «узкополосные» частоты RC – с разнесением в 40 кГц с 1983 по 1991 год, и, наконец, с разнесением в 20 кГц с 1991 года и по сей день с пятьюдесятью частотами на 72 МГц исключительно для летающих моделей. Диапазон 75 МГц стал использоваться только для наземного радиоуправляемого моделирования (автомобили, лодки и т. д.) в тот же период времени, причем переход также происходил до 1991 года, имея 30 частот, доступных с тем же разнесением каналов в 20 кГц. [21] Канадские моделисты, которые сегодня летают на радиоуправляемых моделях диапазона VHF, используют те же частоты 72 и 75 МГц, что и американские любители, для тех же типов моделей. [22]

Радиопередатчик вещает с использованием AM или FM с использованием PPM или PCM . Каждому самолету нужен способ определить, с какого передатчика принимать сообщения, поэтому для каждого самолета используется определенный канал в пределах диапазона частот (за исключением диапазона 2,4 ГГц и любительских радиосистем 70 см; которые используют модуляцию с расширенным спектром , описанную ниже).

Большинство систем радиоуправления — традиционно на низких частотах диапазона VHF до 21-го века — традиционно использовали кристаллы для установки рабочего канала в приемнике и передатчике. Важно, чтобы каждый самолет использовал другой канал, в противном случае 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 скомпрометировано, и результатом почти всегда будет крушение. С тех пор, как в хобби RC в середине 20-го века началось использование нескольких частот RC, так называемые «частотные штифты» использовались для того, чтобы гарантировать, что только один моделист использовал определенную частоту в любой момент времени, для «традиционного» стиля, использования системы RC с кристаллическим управлением. Обычная, подпружиненная двухсекционная деревянная прищепка  – помеченная каким-либо образом текстом и/или цветовым кодом для назначенной частоты, на которую она ссылается, обычно с дополнительным куском тонкой фанеры или пластика на прищепке, чтобы разместить текст или цветовой код для лучшей видимости – является обычной основой для них. Обычно сам модельный клуб имеет своего рода «штрафной пункт передатчиков» на своем модельном месте для безопасного хранения передатчиков моделистов, когда они не используются активно во время посещения объекта, и обычно предоставляет своего рода фиксированный «пульт управления частотой» поблизости от штрафной зоны. «Плата управления частотой» на объекте модельного клуба используется одним из двух способов: либо клуб предоставляет наборы частотных штифтов, уже закрепленных на плате управления, чтобы моделист мог выбрать соответствующий штифт для своей модельной деятельности (закрепленный на антенне своего передатчика, так называемым «субтрактивным» методом), пока его передатчик используется вдали от штрафстоянки, либо моделист должен предоставить их для своего собственного передатчика(ов) и разместить их на существующей плате частоты клуба («аддитивный» метод) всякий раз, когда он использует свой радиоуправляемый передатчик. [23]

Современный компьютерный радиопередатчик и приемник могут быть оснащены технологией синтезатора, использующей фазовую автоподстройку частоты (ФАПЧ), с преимуществом предоставления пилоту возможности выбирать любой из доступных каналов без необходимости замены кристалла. Это очень популярно в аэроклубах, где многим пилотам приходится делить 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 широко используются с тех пор, что добавляет безопасность для надлежащего приема сигнала управления и может предложить преимущество встроенного «отказоустойчивого» режима. Использование синтезированных приемников экономит затраты на кристаллы и позволяет полностью использовать доступную полосу пропускания УКВ, например, диапазон 35 МГц.

Более новые передатчики используют технологию расширенного спектра в диапазоне частот 2,4 ГГц, верхнем диапазоне УВЧ для связи. Технология расширенного спектра позволяет многим пилотам передавать в одном и том же диапазоне (2,4 ГГц) поблизости друг от друга, не опасаясь конфликтов. Приемники в этом диапазоне практически невосприимчивы к большинству источников электрических помех. Лицензиаты любительской радиосвязи в Соединенных Штатах также имеют общее использование перекрывающегося диапазона в этой же области, который существует от 2,39 до 2,45 ГГц, с более новыми комбинациями передатчика RF-модуля/приемника на 70-сантиметровом диапазоне, также предлагающими программируемую пользователем универсальность расширенного спектра различной степени для радиолюбителей-моделистов как в США, так и в Канаде, только в качестве вторичных пользователей без положений об «исключительном» использовании.

Военное использование

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

Радиоуправляемые самолеты также используются в военных целях, их основной задачей является сбор разведывательной информации . Беспилотный летательный аппарат (БПЛА), также известный как дрон, обычно не предназначен для содержания пилота-человека. Дистанционно управляемые беспилотные летательные аппараты-мишени использовались для обучения расчетов артиллерии.

Правила использования

В разных странах действуют правила и ограничения на эксплуатацию авиамоделей, даже в некоммерческих целях, которые обычно устанавливаются национальным управлением гражданской авиации.

Соединенные Штаты

В Соединенных Штатах радиоуправляемые модели самолетов и беспилотные летательные аппараты, как правило, могут подлежать регулированию со стороны следующих организаций:

Федеральное управление гражданской авиации

Правовой статус радиоуправляемых моделей самолетов в соответствии с федеральным авиационным законодательством в настоящее время неясен. В марте 2014 года в деле Huerta v. Pirker судья по административным делам Национального совета по безопасности на транспорте (NTSB) отклонил принудительные действия FAA против оператора модели самолета в соответствии с 14 CFR 91.13 (запрещающим небрежную и безрассудную эксплуатацию самолета), постановив, что модели самолетов юридически не классифицируются как «самолеты» и что они не подпадают под действие каких-либо действующих Федеральных авиационных правил (FARs). [24] Это решение было обжаловано в полном составе NTSB. В ноябре 2014 года NTSB вынес постановление, отменяющее решение судьи по административным делам и постановившее, что модели самолетов юридически считаются «самолетами», по крайней мере, для целей 14 CFR 91.13, и вернул дело административному судье для определения того, представляли ли действия Пиркера безрассудную эксплуатацию. [25] Остается неясным, какие еще положения Федеральных авиационных правил применимы к моделям самолетов, но вполне вероятно, что каждое положение, применимое к «летательным аппаратам» в целом, потенциально будет применяться в соответствии с этим стандартом.

В июне 2014 года Федеральное управление гражданской авиации (FAA) выпустило уведомление о толковании в отношении Специального правила для моделей самолетов в разделе 336 Закона о модернизации и реформе FAA, принятого Конгрессом в феврале 2012 года, который освобождает модели самолетов, соответствующие определенным критериям, от будущего нормотворчества FAA. [26] В этом документе FAA изложило свою позицию, что «Модели самолетов, которые не соответствуют этим установленным требованиям, тем не менее являются беспилотными самолетами и, как таковые, подпадают под действие всех существующих правил FAA, а также будущих нормотворческих действий, и FAA намерено применять свои правила к таким беспилотным самолетам». [26] В уведомлении о толковании далее говорится, что даже модели самолетов, которые соответствуют требованиям раздела. 336 освобождение юридически считаются воздушными судами, и FAA имеет право предпринимать принудительные действия в отношении операторов моделей самолетов, которые не соблюдают определенные положения Части 91 Федеральных авиационных правил, включая запрет на небрежную и безрассудную эксплуатацию воздушного судна в 14 CFR 91.13 и 14 CFR 91.113, который требует, чтобы «каждый человек, управляющий воздушным судном, сохранял бдительность, чтобы видеть и избегать других воздушных судов». Поскольку FAA еще не пыталось обеспечить соблюдение этого правила в отношении операторов беспилотных воздушных судов, в настоящее время неизвестно, применяется ли оно к моделям самолетов и какие действия необходимы для соблюдения. Регистрация пилотов FAA как для оснащенных камерой «малых беспилотных авиационных систем» (sUAS), так и для традиционных радиоуправляемых самолетов, используемых в развлекательных целях, была восстановлена ​​FAA в рамках Закона о национальной обороне на 2018 финансовый год , требующего от авиамоделистов RC зарегистрироваться в FAA за плату в размере 5,00 долларов США на трехлетний период регистрации: моделисту присваивается десятизначный буквенно- цифровой персональный регистрационный код FAA, который должен быть размещен на внешних поверхностях его моделей не позднее 25 февраля 2019 года в рамках требований регистрации, который должен быть размещен на модели на любой «видимой снаружи» части модели, которая не требует ничего открывать — регистрационный код моделиста является персональным для его использования, и любое количество моделей самолетов, которыми он владеет и управляет, может иметь тот же регистрационный код. [27]

Федеральная комиссия по связи

Лицензированным радиолюбителям в Соединенных Штатах прямо разрешено использовать любительские радиочастоты для телеуправления моделями самолетов, согласно правилу 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 рассматривала вопрос о создании выделенных частот управления и контроля для коммерческих беспилотных летательных аппаратов, и многие гражданские беспилотные летательные аппараты продолжают использовать любительские радиочастоты, даже когда они используются в коммерческих целях. Хотя до сих пор не предпринималось никаких мер принудительного характера, связанных с использованием любительских радиочастот для коммерческих беспилотных летательных аппаратов (с FCC еще в 1997 году, начавшей выдачу разрешений на использование определенных «промышленных/деловых» частотных диапазонов, потенциально пригодных для таких нужд), [28] FCC имеет полномочия взимать гражданские конфискации и штрафы в десятки тысяч долларов за нарушение своих правил. Пока еще нет аналогичного требования FCC к «отображаемому регистрационному коду», как и у FAA, упомянутого выше («код регистрации пилота» FAA должен быть на модели) для лицензированных FCC радиолюбителей, управляющих радиоуправляемыми самолетами в соответствии с частью 97.215. [19] С середины июля 2000 года [29] обладателям лицензий FCC Amateur Radio Service уже был присвоен десятизначный «регистрационный номер FCC» или «FRN», напрямую связанный с их позывным [30] , который при желании можно было бы дополнительно разместить на их моделях вместе с любым уже назначенным регистрационным кодом FAA. Объявление в июле 2000 года о системе кодов «FRN» было частично сформулировано следующим образом: ... «Использование регистрационного номера является добровольным, хотя Комиссия рассмотрит вопрос о том, чтобы сделать его обязательным в будущем». , оставляя его использование открытым для любых будущих потребностей FCC Amateur Radio Service в Соединенных Штатах.

Служба национальных парков

Согласно указу Службы национальных парков от 2014 года , полеты моделей самолетов и других беспилотных летательных аппаратов запрещены на всех землях, находящихся в ведении Службы национальных парков, за некоторыми исключениями для уже существующих полей для моделей самолетов, которые были созданы до принятия этого правила. Поскольку Служба национальных парков не имеет юрисдикции над воздушным пространством, которое регулируется исключительно FAA, это правило применяется только к беспилотным летательным аппаратам, летающим с территории Службы национальных парков. Оно не применяется к полетам над территорией Службы национальных парков беспилотных летательных аппаратов, эксплуатируемых в других местах.

Государственные и местные органы власти

Существует множество государственных и местных законов и постановлений, касающихся авиамоделей. Многие государственные и местные органы власти ограничивают или запрещают полеты авиамоделей в местных парках. Некоторые государственные законы направлены на ограничение или запрет аэрофотосъемки с использованием беспилотных летательных аппаратов, хотя такие законы, скорее всего, будут признаны недействительными, если их оспорить в суде из-за федерального приоритета, поскольку FAA имеет исключительную регулирующую юрисдикцию над всеми воздушными судами и воздушным пространством от поверхности и выше. Любые законы, ограничивающие аэрофотосъемку территорий, где нет разумных ожиданий конфиденциальности, также, скорее всего, будут уязвимы для оспаривания в соответствии с Первой поправкой к Конституции Соединенных Штатов .

Академия Авиамоделизма

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

Кодекс безопасности Академии модельного воздухоплавания (AMA) регламентирует эксплуатацию авиамоделей во всех авиамодельных клубах и на летных площадках, входящих в эту организацию, в число которых входит большинство обозначенных летных площадок для авиамоделизма в Соединенных Штатах.

Австралия

В Австралии эксплуатация авиамоделей регулируется законами и правилами, касающимися использования радиоспектра, соблюдение которых контролируется ACMA ( Австралийским управлением по коммуникациям и СМИ ), а также законами и правилами, касающимися использования воздушного пространства, соблюдение которых контролируется CASA ( Управлением по безопасности гражданской авиации ).

Вся беспилотная авиационная деятельность в Австралии регулируется CASR (Правилами безопасности гражданской авиации) Часть 101 [31] , которая включает разделы для БПЛА и моделей самолетов среди прочих операций. В настоящее время он пересматривается, и ожидаются новые правила, касающиеся конкретно БПЛА и моделей самолетов.

Индия

Существуют определенные условия для использования частотного диапазона, в котором будет работать самолет. Оператор должен иметь право на этот класс. Единственное требование — имя оператора будет указано в сценарии. Для самолетов, построенных самостоятельно, требуется лицензия.


Смотрите также

Ссылки

  1. ^ «Термины, используемые в беспилотном воздушном движении».
  2. ^ Услуги, новости Tribune. «Китайский военный корабль захватил подводный беспилотник ВМС, говорят США». chicagotribune.com . Получено 10 января 2017 г. .
  3. ^ Эволюция крылатой ракеты Уэррелла, Кеннета П. Архивировано 4 марта 2007 г. на Wayback Machine, см. PDF-страницу 29.
  4. ^ Боддингтон, Дэвид (2004). Радиоуправляемые модели самолетов . Crowood Press. ISBN 1-86126-679-0.Глава 1.
  5. ^ Национальный музей авиамоделей
  6. ^ abc Windestål, David. "The FPV Starting guide". RCExplorer. Архивировано из оригинала 26 сентября 2011 г. Получено 14 сентября 2011 г.
  7. ^ "FPV Distance Records – By Airframe". RC Groups (форум) . Получено 14 сентября 2011 г.
  8. ^ "AMA Document #550" (PDF) . Academy of Model Aeronautics. Архивировано из оригинала (PDF) 2013-08-15 . Получено 2013-09-29 .
  9. ^ "Закон". FPV UK . Получено 2017-01-11 .
  10. ^ "Blade 400 3D RTF Электрический мини-вертолет". E-flite . Horizon Hobby . Получено 2 июля 2017 г. :Пример усовершенствованного вертолета RTF на E-fliterc.com
  11. ^ "Пример самолетов BNF на Modelflight". Архивировано из оригинала 2015-12-08.
  12. ^ "Самолеты с дистанционным управлением Plug-N-Play (PNP™)".
  13. ^ Пол К. Джонсон (21.01.2009). "Проектирование радиоуправляемых самолетов для легкого веса, прочности и жесткости". Airfield Models . Получено 06.09.2012 .
  14. ^ "FAI". Архивировано из оригинала 29-12-2012.
  15. ^ "UK Radio Control Council – UKRCC – UHF band frequencies". www.ukrcc.org . Архивировано из оригинала 2017-08-18 . Получено 2017-01-11 .
  16. ^ "OfW 311 – Радиоуправляемые модели – Ofcom". www.ofcom.org.uk . Получено 11.01.2017 .
  17. ^ rsm.govt.nz, информационный веб-сайт по управлению радиочастотным спектром.
  18. ^ nzmaaa.org.nz
  19. ^ ab "FCC Часть 97 Любительская радиослужба – Правило 97.215, Телеуправление моделями судов, раздел (c)".
  20. ^ rc-network.de, Fernsteuerfrequenzen für den Modellbau - Deutschland (Диапазоны частот для RC-моделирования - Германия) - « Am 31.12.2008 endet die Betriebserlaubnis für Fernsteuerungen im Frequenzbereich 433 МГц! » Архивировано 23 марта 2016 г. в Wayback Machine ( С 31.12.2008 в Германии прекращается использование радиоуправлением диапазона 433 МГц!)
  21. ^ "RC Frequencies". Academy of Model Aeronautics . Архивировано из оригинала 2007-07-01.
  22. ^ "Канадская диаграмма частот". Ассоциация модельного воздухоплавания Канады .
  23. ^ "Operation of Radio Control Flying Sites – Frequency Control of Non-2.4 GHz Spread Spectrum R/C Radio Systems" (PDF) . modelaircraft.org . Academy of Model Aeronautics . 18 декабря 2014 г. . Получено 25 мая 2016 г. . Использование частотных штифтов для обозначения используемой частоты. Булавки, часто прищепки, маркируются цветом или номером канала частот, которые они представляют. На летном участке для каждой частоты доступен только один штифт. Передатчики не должны эксплуатироваться без наличия штифта, идентифицирующего используемую частоту.
  24. ^ "Huerta v. Pirker" (PDF) . Офис судей по административным делам NTSB. Архивировано из оригинала (PDF) 27-09-2021 . Получено 29-06-2020 .
  25. ^ "Решение по делу Уэрта против Пиркера" (PDF) . Национальный совет по безопасности на транспорте. Архивировано из оригинала (PDF) 27 ноября 2014 г. . Получено 24 ноября 2014 г. .
  26. ^ ab "Интерпретация специального правила для моделей самолетов" (PDF) . Федеральное управление гражданской авиации. Архивировано из оригинала (PDF) 2014-07-09.
  27. ^ "FAA Issues Interim Final Rule for External Marking Requirement". modelaircraft.org . Academy of Model Aeronautics. 13 февраля 2019 г. Получено 5 марта 2019 г. Сегодня FAA опубликовало Interim Final Rule, который потребует от пилотов дронов и пилотов авиамоделей размещать регистрационный номер, выданный FAA, на внешней поверхности своих самолетов. Правило вступило в силу в понедельник, 25 февраля 2019 г.; это означает, что маркировка должна быть на месте для любого полета на открытом воздухе, начиная с этой даты.
  28. ^ "Федеральная комиссия по связи - Промышленные / Бизнес". fcc.gov . Федеральная комиссия по связи США. 2 июня 2016 г. Получено 20 сентября 2020 г.
  29. ^ Объявление FCC о системе регистрационных номеров CORES
  30. ^ Публичное уведомление Федеральной комиссии по связи от 19 июля 2000 г. — НОВАЯ СИСТЕМА РЕГИСТРАЦИИ КОМИССИИ (CORES) БУДЕТ ВВЕДЕНА 19 ИЮЛЯ
  31. ^ DroneVinder, Нидерланды. «Оп зоек на лучший дрон? Vergelijk ze allemaal!». DroneVinder (на голландском языке) . Проверено 10 января 2017 г.
  32. ^ "Беспилотные летательные аппараты и ракеты: модель летательного аппарата" (PDF) . Консультативный циркуляр . Управление безопасности гражданской авиации Австралии. Июль 2002 г. Архивировано из оригинала (PDF) 1 июля 2015 г. Получено 2 июля 2017 г.

Внешние ссылки