Радиоуправляемый планер — это тип радиоуправляемого летательного аппарата , который обычно не имеет какой-либо формы движителя. Они способны поддерживать непрерывный полет, используя подъемную силу, создаваемую склонами и термическими потоками , управляемую дистанционно с земли с помощью передатчика . Они могут быть изготовлены из различных материалов, включая дерево, пластик, полимерные пены и композиты , и могут различаться по нагрузке на крыло от очень легкой до относительно тяжелой, в зависимости от их предполагаемого использования.
Международные соревнования по радиоуправляемым планерам регулируются Международной авиационной федерацией (FAI), хотя во многих странах существуют свои национальные классы.
Ручной запуск — самый простой способ поднять модель планера в воздух. В зависимости от конструкции аппарата и условий запуска — пилоту или помощнику нужно только аккуратно «бросить» его на ветер под углом, который считается наиболее подходящим, обычно между горизонталью и 45 градусами зенита. Таким образом, успешный запуск возможен с минимальными усилиями. Этот метод обычно используется при парении по склону, где при небольшом опыте можно просто держать аппарат над головой под правильным углом и отпускать.
В этом методе другой человек бежит по земле, тяну за собой трос длиной 50–150 метров (160–490 футов) с прикрепленным к нему планером, в то время как пилот управляет им. Его можно выполнять на любом ровном участке местности, поскольку планеру придается достаточная высота во время запуска.
Вариация этого метода использует блок с тросом, закрепленным на земле, и трос, проходящий вокруг него, прежде чем перейти к планеру. Буксировщик бежит с блоком (все еще убегая от пилота), что удваивает его эффективную скорость. Вариация этого используется в соревнованиях F3J, когда два буксировщика бегут с блоком, чтобы произвести гораздо более быстрые запуски (хотя модели должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать нагрузки, накладываемые на них этим методом), что позволяет модели использовать энергию для «зумирования» (модель ненадолго направляется вниз, чтобы преобразовать накопленную энергию в растянутом моноволоконном тросе в воздушную скорость , и как только воздушная скорость превышает скорость буксировочного троса, трос отпускается, прежде чем он поворачивается в положение с высоким носом, а скорость преобразуется обратно в дополнительную высоту).
Этот запуск является вариантом запуска с помощью буксирного троса, выполняемого в одиночку. Бегущий человек заменяется комбинированным отрезком эластичного шнура или резиновой трубки и троса, который крепится к земле с наветренной стороны пилота, часто с использованием «штопорного» колышка. Высота запуска определяется вариациями диаметра резины, веса модели и встречного ветра . [1]
Второй, радиоуправляемый самолет с двигателем поднимает модель планера в воздух, прикрепленную к специальной люльке, которая, в свою очередь, крепится либо к верхней, либо к нижней части самолета-носителя. Хотя этот метод и впечатляет, он требует опытного пилота для управления самолетом-носителем, поскольку добавление планера может существенно повлиять на управление их моделью. Особую осторожность должны проявлять также пилоты обеих моделей, чтобы избежать столкновения после отсоединения планера.
Этот метод запуска может быть выполнен только на специальном типе планера - Discus Launch Glider (DLG). Чтобы запустить модель в воздух, пилот держит модель за кончик крыла, вращается на 360°, вращая модель вокруг своего тела, а затем отпускает модель, позволяя ей взлететь на высокой скорости и подняться на высоту. Хотя DLG - довольно новый тип планеров-моделей, они набирают популярность из-за простоты запуска и эффективных летных характеристик. Модели DLG используются в классе соревнований F3K, как определено FAI.
Как полноразмерный аэробуксировщик с использованием радиоуправляемого тягача, часто используемый для запуска более крупных планеров. [2]
Как полноразмерная лебедка, запускаемая, но с использованием небольшого электродвигателя (обычно на основе автомобильного стартера ) и реверсивного шкива, закрепленного на земле против ветра. Скорость запуска контролируется пилотом с помощью ножной педали. [3] Парашют используется (закрывается натяжением запуска), чтобы помочь предотвратить перебег катушки лебедки при отпускании модели.
Различные варианты включали несколько батарей и двигателей, но в конце 1980-х годов FAI ввела правила, ограничивающие мощность лебедки, используемую в соревнованиях класса FAI.
Парение на склоне относится к немоторизованному самолету, поддерживающему полет за счет подъемной силы, создаваемой ветром , дующим вверх по крутому склону холмов , гор и скал . [4] См. страницу Ridge Lift для получения дополнительной информации о подъемном механизме полета «спереди». Динамическое парение , использующее подветренную или «заднюю» сторону холма, в последнее время стало очень популярным.
Другая форма гонок на планерах R/C по склону называется F3F. F3F — одна из многих категорий соревнований для моделей и полномасштабных самолетов, определенных Fédération Aéronautique Internationale (FAI). В гонках F3F пилот проходит 10 этапов по 100 метров (330 футов) на общей дистанции 1 километр (0,62 мили) на время. Все пилоты выполняют хронометрированный заезд для каждого раунда. Самый быстрый пилот получает 1000 очков за раунд, а все остальные получают процент, который определяется отношением их времени к самому быстрому времени раунда. В конце соревнования побеждает пилот, набравший наибольшее количество очков. [5]
Бой обычно ведется с использованием моделей из вспененного полипропилена (EPP) из-за их ударопрочности. Каждый пилот пытается физически сбить самолет противника с воздуха. «Уничтожение» засчитывается только тогда, когда самолет противника падает на землю. Если происходит попадание, и каждый самолет восстанавливается и остается в воздухе, попадания, как правило, не засчитываются. Часто эта деятельность включает в себя экстремальные маневры и фигуры высшего пилотажа .
Этот класс планеров для наклонных полетов чрезвычайно популярен, поскольку новички могут научиться летать на модели, которая практически неуязвима. Также существует широкая привлекательность владения недорогим планером, который также является масштабной моделью, особенно любимых истребителей Второй мировой войны , например, Spitfire / Seafire , P-51 Mustang и P-47 Thunderbolt .
Гонки по гребню (или гонки по пилонам, где присутствуют маркеры) по сути используют подъемную силу склона для гонки вдоль «зоны подъема» — обычно параллельно склону. Это могут быть гонки MoM (человек на человека), в которых от 2 до 4 планеров соревнуются друг с другом на одной и той же трассе. Подсчет очков похож на матчевые гонки в парусном спорте — первый пилот, завершивший трассу, получает одно очко, второй — два очка и так далее. В конце соревнования побеждает пилот с наименьшим количеством очков.
PSS, или Power Scale Soaring, занимается постройкой и полетами масштабных моделей планеров полноразмерных реактивных, ракетных или поршневых самолетов. Винтовые самолеты Второй мировой войны, такие как P-51 , Supermarine Spitfire и Bf 109, являются обычными объектами для самолетов PSS, однако самолеты PSS, произведенные на сегодняшний день, варьируются от ранних бипланов до современных реактивных истребителей и даже коммерческих авиалайнеров .
Задача Power Scale Soaring — построить модель, максимально приближенную к масштабу, и в то же время обеспечить ей хорошие летные характеристики.
Модели реактивных истребителей EPP стали чрезвычайно популярными, как правило, это конструкции 1950-х и некоторых 1960-х годов, например, МиГ-15 , P-80 Shooting Star , F-86 Sabre , а также Northrop F-5 и F-20 . Более амбициозные моделисты экспериментируют с более поздними реактивными истребителями, такими как F-16 , F-15 , МиГ-29 и Су-27 .
Динамическое парение — относительно новый стиль летающих моделей планеров, в котором сдвиг ветра по ветру на определенных склонах может использоваться для создания высоких скоростей. Оно включает набор высоты, затем парение в области мертвого воздуха, а затем возвращение к подъемной силе для набора скорости.
Аэробатика на склоне включает в себя полеты на фигурах и последовательностях пилотажа на склоне с планерами, оптимизированными для пилотажного полета. Эти планеры обычно используют аэробатические профили, которые обеспечивают идентичные вертикальные и перевернутые характеристики, а также уникальные формы фюзеляжа, которые обеспечивают некоторое количество устойчивого полета на лезвии ножа. Большинство планеров имеют три оси управления (элерон, руль высоты и руль направления), и часто используют флапероны, чтобы расширить возможности аэробатических профилей для максимальной пилотажной характеристики. Некоторые из самых продвинутых планеров для аэробатики на склоне имеют цельноповоротные рули высоты и направления, способные вращаться на 180*, что позволяет им выполнять «перевороты» вокруг оси тангажа или рыскания соответственно. Планеры могут быть изготовлены из любого материала, при этом дерево, стекловолокно и/или углеродное волокно предпочтительны для планеров, предназначенных для точного высшего пилотажа, а EPP (вспененный полипропилен ) популярен для высшего пилотажа на малых высотах, где взаимодействие с землей, например, лобовое сопротивление законцовок крыла и/или перевернутого киля или касание препятствий, является обычным и желательным.
Термическое парение использует столбы теплого, восходящего воздуха, называемые термическими потоками, для обеспечения подъемной силы планера. Термические парящие планеры обычно запускаются с помощью катапульты с эластичным тросом , лебедки или буксируются моделью самолета с двигателем. Планер для запуска диска (DLG) просто запускается в воздух вращательным движением, очень похожим на метание диска.
Термическое парение часто сочетается с парением на склоне. Термические потоки из других мест могут дрейфовать через холм, чтобы объединиться с подъемом холма, или они могут быть сформированы самим холмом , если склон наклонен к солнцу, заставляя склон нагреваться быстрее, чем в окружающих областях. Полученный теплый воздух затем будет течь вверх, втягивая воздух из долины ниже, вызывая ветер вверх по склону. Таким образом, подъем является комбинацией подъема хребта и термического. Это привело к появлению нового термина, «слермальный», для описания смеси подъема склона и термической активности, поднимающейся по склону холма.
F3J — одна из многих категорий соревнований для моделей и полномасштабных самолетов, определенных Fédération Aéronautique Internationale (FAI). F3J — это соревнования по парению в термических потоках, проводимые человеком на ровной площадке (в идеале в 1–2 милях от работающего склона). Модели запускаются с помощью моноволоконного буксировочного троса, который тянут две вышки, которые движутся с тросом или шкивом. Метод похож на запуск с помощью лебедки без какого-либо электрического оборудования. Группа, как правило, из 6–10 пилотов пытается летать как можно дольше в течение 10-минутного периода времени (известного как слот). В течение слотового времени они должны запустить планер, летать как можно дольше и приземлиться как можно ближе к заранее определенному месту, не пересекая конец слотового времени. Если нос модели останавливается в центре места приземления, то начисляется 100 очков за посадку. Баллы за приземление уменьшаются на 1 балл каждые 20 см от центра круга приземления. Сочетание времени полета (как процент от самого длинного полета в слоте) и точности приземления составляет подсчет очков. Максимум 1000 очков присуждается победителю каждой группы. Превышение времени слота приводит к штрафу и отмене бонусных очков за приземление.
Модели эволюционировали в преимущественно полностью композитные планеры с размахом крыльев 3,4–4 м с закрылками и элеронами полного размаха, достаточно прочные, чтобы выдержать буксировку двумя людьми при ветре до 20 миль в час. Достижения в области композитных конструкций снизили полетный вес этих моделей до менее 2 кг. Балластный вес добавляется для увеличения скорости полета в ветреную погоду.
Победитель индивидуального соревнования определяется в ходе отборочного тура, в котором участвуют 10-12 лучших участников после предварительных туров. Задание отборочного тура длится 15 минут, что усложняет задачу парения. Типичные результаты победителей на чемпионатах мира составляют 14:58 минут полета и 98-100 очков за приземление. Верхние места разделены наименьшим разрывом, часто менее 5 очков отделяют победителя от 5-го места.
F3B — это оригинальная категория соревнований по планеру, определенная Fédération Aéronautique Internationale (FAI). Первоначально называвшаяся «Thermal Soaring», теперь она называется «Multitask Soaring». F3B — это категория термического парения на ровном поле, где планер запускается с помощью электрической лебедки. Есть три задания для выполнения. Продолжительность термического потока, где цель — продолжать полет в течение 10 минут и приземлиться на месте; расстояние, пролетая максимальное количество кругов за четыре минуты; и скорость, пролетая минимальное время, чтобы покрыть четыре круга по 150 метров (490 футов) каждый. Три задания должны быть выполнены на одном и том же самолете, меняя только вес между заданиями. Продолжительность полета выполняется при минимальном весе, обычно около 2 кг. Скорость увеличивается до максимума в 5 кг, но обычно около 3–4 кг в зависимости от ветра и подъемной силы. Полеты на большие расстояния можно осуществлять с грузами разной массы, в зависимости от имеющихся тепловых условий: более тяжелые грузы позволяют летать быстрее, а более легкие — медленнее.
Модели F3B называются многоцелевыми планерами, похожими на планеры F3F с более легкой композитной укладкой. Конструкция модели F3B особенно сложна из-за широкого диапазона условий эксплуатации. Она должна летать очень медленно, чтобы достичь продолжительности полета и создать большую подъемную силу, чтобы максимизировать высоту запуска с лебедки. В то же время она должна иметь очень низкое сопротивление, чтобы летать на высокой скорости во время задач на расстояние и скорость. Нагрузки при запуске и повороте требуют очень прочных планеров, композитная конструкция используется с первого чемпионата мира в 1977 году. Модели, как правило, изготавливаются из углеродного волокна, используя более экзотический высокомодульный углерод в лонжеронах крыла. Пустой вес планеров существенно снизился с начала 1990-х годов, когда конкурентоспособные самолеты весили 3 кг пустыми. Многие топовые конструкции коммерчески доступны от таких производителей, как TUDM, Baudis Model и Samba Model в Европе.
F3K — это категория соревнований для моделей, запускаемых диском, где соревнование разделено на различные задачи и комбинированные задачи таким образом, что пилот может запускать несколько раз в рамках одной задачи, например, добавляя последовательное время полета, пока время последнего полета больше, чем предыдущего. Модели F3K являются одними из самых легких радиоуправляемых планеров. Типичный полетный вес составляет менее 9 унций, с полным управлением задней кромкой и хвостом.
Конструкция обычно представляет собой очень легкое углеродное волокно, стекловолокно и кевлар. Достижения в области композитов и микрорадиооборудования позволили этим планерам значительно повысить производительность по сравнению с их историческими собратьями в стиле джавелина, запускаемыми вручную. Вес сведен к минимуму во всех частях модели. Распространенные практики включают удаление пластиковых корпусов с радиоприемников, использование самых маленьких батарей и запуск моделей без какой-либо краски.
Современные методы аэродинамического проектирования также были применены для снижения сопротивления и улучшения характеристик управляемости этих планеров. Инструменты проектирования, такие как Xfoil, созданные профессором Марком Дрела из Массачусетского технологического института, были применены для проектирования этих самолетов, что позволило значительно лучше понять аэродинамику низких скоростей и вдохновило на новые методы проектирования, такие как тонкие аэродинамические профили. В некоторых случаях минимальная толщина крыла ограничена только толщиной сервоприводов, которые должны поместиться внутри этого крыла для управления закрылками.
Конструкция летающего крыла особенно популярна для боя на склоне, в котором пилоты пытаются сбить другие планеры в воздухе. «Сбитие» засчитывается только тогда, когда один самолет приземляется, а другой улетает, независимо от того, какой самолет инициировал удар. Вспененный полипропиленовый пеноматериал (EPP) стал очень популярным в строительстве этих планеров, в первую очередь из-за его устойчивости к повреждениям и низкой стоимости. Наиболее распространенный размах крыла составляет 4 фута (1,2 метра). Хорошо построенные планеры, как правило, выдерживают лобовые столкновения с комбинированной скоростью, превышающей 50 миль в час (80 км/ч), практически без повреждений для любого из самолетов.
Масштабные планеры — это модели полноразмерных планеров. Масштабные планеры, как правило, представляют собой более крупные модели (размах крыльев 2 м или больше) и изготавливаются из композитных материалов. Масштабные планеры иногда немного модифицируются для получения наилучших летных характеристик, таких как меньшее сопротивление и больший пилотажный потенциал. Это достигается путем изменения размера управляющих поверхностей или аэродинамического профиля крыла. Некоторые масштабные планеры очень близки по внешнему виду к своим полноразмерным аналогам, и это делает их прекрасным зрелищем на любом летном поле. Модель, часто «масштабируемая» из-за ее чистого вида и большого пилотажного потенциала, — это MDM-1 Fox. Серия ASW (в основном ASW-26 и ASW-28) также является популярными масштабными планерами.
Планеры с электроприводом используют электродвигатели , двигатели внутреннего сгорания или даже реактивные двигатели для обеспечения движения планера в воздухе. Энергосистемы обычно используются только в течение коротких периодов для запуска тепловых парящих аппаратов, типичны запуски двигателей продолжительностью 30 секунд с таймером или ограничением высоты бортовой электроники, которая автоматически отключает питание во время соревнований. [6]
Электрические планеры используют пропеллеры , которые складываются внутрь, когда источник питания отключается во время полета. Это обеспечивает планеру меньшее сопротивление воздуха и снижает общее сопротивление, которое присутствовало бы, если бы пропеллер оставался в открытом или естественном состоянии.
Примечание [7]
Международные соревнования по радиоуправляемым планёрам регулируются Международной авиационной федерацией (FAI). Классы:
Британские национальные классы радиоуправляемых планеров:
