Угол развала (Camber)

Колесо с отрицательным углом развала .

Угол развала - это угол между вертикальной осью колеса и вертикальной осью автомодели, когда вы смотрите спереди или сзади автомодели. Если верхняя часть колеса находится дальше наружу, чем нижняя часть колеса, это называется положительным развалом. Если нижняя часть колеса находится дальше наружу, чем верхняя часть колеса, это называется отрицательным развалом.
Угол развала влияет на характеристики управляемости автомодели. В качестве основного правила, увеличение отрицательного развала улучшает сцепление на этом колесе при прохождении поворота (в определенных пределах). Это происходит потому, что это дает нам шину с лучшим распределением сил, возникающих в повороте, более оптимальный угол по отношению к дороге, увеличивающий пятно контакта и передающий силы через вертикальную плоскость шины, а не через поперечную силу через шину. Другой причиной использования отрицательного развала является тенденция резиновой шины перекатываться относительно себя при прохождении поворота. Если колесо обладает нулевым развалом, внутренний край пятна контакта шины начинает подниматься с земли, таким образом снижая площадь пятна контакта. Путем использования отрицательного развала, этот эффект снижается, таким образом максимизируя пятно контакта шины.
С другой стороны, для максимальной величины ускорения на прямом участке, максимальное сцепление будет получено, когда угол развала равен нулю и протектор шины параллелен дороге. Правильное распределение угла развала является главным фактором в конструкции подвески, и должно включать в себя не только идеализированную геометрическую модель, но и реальное поведение компонентов подвески: изгиб, искажение, эластичность и т.п.
Большинство автомоделей обладают некоторой формой подвески с двумя рычагами подвески, что позволяет вам регулировать угол развала (а также прирост развала).

Прирост развала (Camber Intake)

Прирост развала является мерой того, как изменяется угол развала при сжатии подвески. Это определяется длиной рычагов подвески и углом между верхним и нижним рычагами подвески. Если верхний и нижний рычаги подвески являются параллельными, развал не будет изменяться при сжатии подвески. Если угол между рычагами подвески составляет значительную величину, развал будет увеличиваться при сжатии подвески.
Определенная величина прироста развала является полезной для поддержания поверхности шины параллельной поверхности земли, когда автомодель накреняется в повороте.
Примечание: рычаги подвески должны быть или параллельны, или должны быть ближе к друг к другу на внутренней стороне (стороне автомодели), чем со стороны колес. Наличие рычагов подвески, которые ближе друг к другу на стороне колес, а не на стороне автомодели, будет приводить к радикальному изменению углов развала (автомодель будет вести себя изменчиво).
Прирост развала будет определять, как ведет себя центр крена автомодели. Центр крена автомодели в свою очередь определяет, как будет происходить перенос веса при прохождении поворотов, а это оказывает существенное влияние на управляемость (более подробно об этом смотрите далее).

Угол кастера (Caster Angle)

Угол кастера (или кастора) является угловым отклонением от вертикальной оси подвеса колеса в автомодели, измеряемом в продольном направлении (угол поворотной оси колеса, если смотреть сбоку автомодели). Это угол между линией шарниров (в автомодели - воображаемая линия, которая проходит через центр верхней шаровой опоры к центру нижней шаровой опоры) и вертикалью. Угол кастера может быть отрегулирован для оптимизации управляемости автомодели в определенных ситуациях вождения.
Шарнирные точки поворота колеса наклонены таким образом, что линия, проведенная через них, пересекает поверхность дороги немного спереди точки контакта колеса. Целью этого является обеспечение некоторой степени самоцентрируемости рулевого управления - колесо катится позади оси поворота колеса. Это облегчает управление автомоделью и улучшает ее стабильность на прямых участках (снижая тенденцию к отклонению от траектории). Избыточный угол кастера сделает управление более тяжелым и менее отзывчивым, тем не менее, во внедорожных соревнованиях, большие углы кастера используются для улучшения прироста развала при прохождении поворотов.

Схождение (Toe-In) и расхождение (Toe-Out)

Схождение - это симметричный угол, который каждое колесо составляет с продольной осью автомодели. Схождение - это когда передняя часть колес направлена в сторону центральной оси автомодели.

Передний угол схождения
В основном, увеличенное схождение (передние части колес находятся ближе к друг другу, чем задние части колес) обеспечивает большую стабильность на прямых участках ценой некоторой медлительности отклика на поворот, а также немного увеличенным сопротивлением, так как колеса теперь идут немного боком.
Расхождение на передних колесах, приведет к более отзывчивому управлению и более быстрому входу в поворот. Однако, переднее расхождение обычно означает менее стабильную автомодель (более дерганную).

Задний угол схождения
Задние колеса вашей автомодели всегда должны быть отрегулированы с некоторой степенью схождения (хотя схождение в 0 градусов приемлемо в некоторых условиях). В основном, чем больше заднее схождение, тем более стабильной будет автомодель. Однако, имейте в виду, что увеличение угла схождения (спереди или сзади) будет приводить к снижению скорости на прямых участках (особенно при использовании стоковых моторов).
Еще одной связанной концепцией является то, что схождение, подходящее для прямого участка, не будет подходящим для поворота, так как внутреннее колесо должно идти по меньшему радиусу, чем внешнее колесо. Чтобы это компенсировать, тяги рулевого управления обычно более или менее соответствуют принципу Аккермана для рулевого управления, модифицированному для приспособления к характеристикам конкретной автомодели.

Угол Акермана

Принцип Аккермана в рулевом управлении - это геометрическое расположение рулевых тяг автомодели, сконструированное для решения проблемы необходимости следования внутренних и внешних колес в повороте по различным радиусам.
Когда автомодель поворачивает, она следует пути, который является частью его окружности поворота, центр которой находится где-то вдоль линии, проходящей через заднюю ось. Повернутые колеса должны быть наклонены так, чтобы они оба составляли угол в 90 градусов с линией проведенной из центра окружности через центр колеса. Поскольку колесо на внешней стороне поворота будет идти по большему радиусу, чем колесо на внутренней стороне поворота, оно должно быть повернуто на другой угол.
Принцип Аккермана в рулевом управлении автоматически урегулирует это путем перемещения рулевых шарниров внутрь так, чтобы он находились на линии, проведенной между осью поворота колеса и центром задней оси. Рулевые шарниры соединены жесткой тягой, которая в свою очередь является частью рулевого механизма. Такое расположение гарантирует, что при любом угле поворота, центры окружностей, по которым следуют колеса, будут находиться в одной общей точке.

Угол бокового увода (Slip angle)

Угол бокового увода - это угол между реальной траекторией движения колеса и направлением, в которое оно указывает. Угол бокового увода приводит в результате к боковой силе перпендикулярной к направлению движения колеса - угловой силе. Эта угловая сила увеличивается примерно линейно первые несколько градусов угла бокового увода, а затем увеличивается нелинейно до максимума, после чего начинает уменьшаться (когда колесо начинает скользить).
Ненулевой угол бокового увода возникает вследствие деформации шины. Во время вращения колеса, сила трения между пятном контакта шины и дорогой приводит к тому, что индивидуальные "элементы" протектора (бесконечно малые участки протектора) остаются неподвижными относительно дороги.
Это отклонение шины приводит к росту угла бокового увода и угловой силы.
Так как силы, которые воздействуют на колеса от веса автомодели, распределяются неравномерно, угол бокового увода каждого колеса будет различным. Соотношение между углами бокового увода будет определять поведение автомодели в данном повороте. Если отношение переднего угла бокового увода к заднему углу бокового увода больше, чем 1:1, автомодель будет подвержена недостаточной поворачиваемости, а если отношение меньше, чем 1:1, то это будет способствовать избыточной поворачиваемости. Реальный мгновенный угол бокового увода зависит от многих факторов, включая состояние дорожного покрытия, но подвеска автомодели может быть сконструирована для обеспечения особых динамических характеристик.
Главным средством регулировки образующихся углов бокового увода является изменение относительного крена спереди-назад путем регулировки величины переднего и заднего бокового переноса веса. Это может быть достигнуто путем изменения высоты центров крена, или путем регулировки жесткости крена, с помощью изменения подвески или с помощью добавления стабилизаторов поперечной устойчивости.

Перенос веса (Weight Transfer)

Перенос веса относится к перераспределению веса, поддерживаемого каждым колесом во время воздействия ускорений (продольного и поперечного). Это включает ускорение, торможение или поворот. Понимание переноса веса является критическим для понимания динамики автомодели.
Перенос веса происходит, поскольку центр тяжести (CoG) смещается во время маневров автомодели. Ускорение вызывает вращение центра масс вокруг геометрической оси, приводя к смещению центра тяжести (CoG). Перенос веса спереди-назад пропорционален отношению высоты центра тяжести к колесной базе автомодели, а боковой перенос веса (в сумме спереди и сзади) пропорционален отношению высоты центра тяжести к колее автомодели, а также высоте его центра крена (разъясняется далее).
Например, когда автомодель ускоряется, ее вес переносится в сторону задних колес. Вы можете наблюдать это, так как автомодель заметно наклоняется назад, или "приседает". И наоборот, при торможении, вес переносится в сторону передних колес (нос "ныряет" к земле). Сходным образом, во время изменений в направлении (боковое ускорение), вес переносится к внешней стороне поворота.
Перенос веса вызывает изменение доступного сцепления на всех четырех колесах, когда автомодель тормозит, ускоряется или поворачивает. Например, так как при торможении происходит перенос веса вперед, передние колеса осуществляют основную "работу" торможения. Это смещение "работы" к одной паре колес от другой приводит к потере общего доступного сцепления.
Если боковой перенос веса достигает нагрузки колеса на одном из концов автомодели, внутреннее колесо на этом конце будет подниматься, вызывая изменение в характеристиках управления. Если этот перенос веса достигает половины веса автомодели, она начинает переворачиваться. Некоторые большие траки будут переворачиваться перед скольжением, а дорожные автомодели обычно переворачиваются только тогда, когда они сходят с дороги.

Центр крена (Roll center)

Центр крена автомодели является воображаемой точкой, отмечающей центр, вокруг которого происходит крен автомодели (в поворотах), если смотреть спереди (или сзади).
Положение геометрического центра крена диктуется исключительно геометрией подвески. Официальное определение центра крена звучит так: "Точка на поперечном сечении через любую пару центров колес, в которой боковые силы могут быть применены к подпружиненной массе без создания крена подвески".
Значение центра крена может быть оценено только в том случае, когда учитывается центр массы автомодели. Если есть различие между положениями центра масс и центра крена, то создается "плечо момента". Когда автомодель испытывает боковое ускорение в повороте, центр крена перемещается вверх или вниз, и размер плеча момента, объединенный с жесткостью пружин и стабилизаторов поперечной устойчивости, диктует величину крена в повороте.
Геометрический центр крена автомодели может быть найден с помощью следующих основных геометрических процедур, когда автомодель находится в статическом состоянии:


Проведите воображаемые линии параллельно рычагам подвески (красного цвета). Затем проведите воображаемые линии между точками пересечения красных линий и нижними центрами колес, как показано на рисунке (зеленого цвета). Точка пересечения этих зеленых линий является центром крена.
Вам необходимо отметить, что центр крена перемещается, когда подвеска сжимается или поднимается, поэтому в действительности это мгновенный центр крена. Насколько этот центр крена перемещается при сжатии подвески, определяется длиной рычагов подвески и углом между верхними и нижними рычагами подвески (или регулируемых тяг подвески).
При сжатии подвески, центр крена поднимается выше и плечо момента (расстояние между центром крена и центром тяжести автомодели (CoG на рисунке)) будет уменьшаться. Это будет означать, что при сжатии подвески (например, при прохождении поворота), автомодель будет иметь меньшую тенденцию крениться (что хорошо, если вы не хотите перевернуться).
Когда вы используете шины с высоким сцеплением (микропористая резина), вы должны установить рычаги подвески таким образом, чтобы центр крена значительно поднимался при сжатии подвески. Дорожные автомодели с ДВС обладают очень агрессивными углами рычагов подвески для поднятия центра крена при прохождении поворотов и предотвращения переворачивания при использовании шин из микропористой резины.
Использование параллельных, равной длины рычагов подвески, приводит к фиксированному центру крена. Это означает, что при наклоне автомодели, плечо момента будет принуждать автомодель крениться все больше и больше. В качестве основного правила, чем выше центр тяжести вашей автомодели, тем выше должен быть центр крена для того, чтобы избежать переворачиваний.

"Bump Steer" - это тенденция колеса поворачивать, когда оно смещается вверх по ходу подвески. На большинстве автомоделей, передние колеса обычно испытывают расхождение (передняя часть колеса перемещается наружу), при сжатии подвески. Это обеспечивает недостаточную поворачиваемость при крене (когда вы сталкиваетесь с выступом при повороте, автомодель стремится выпрямиться). Избыточный "bump steer" увеличивает износ шин и на неровных трассах делает автомодель дерганной.

"Bump Steer" и центр крена
На ухабе, оба колеса поднимаются вместе. При крене, одно колесо поднимается, а другое опускается. Обычно это производит большее схождение на одном колесе и большее расхождение на другом колесе, таким образом обеспечивая эффект поворота. При простом анализе вы можете просто допустить, что подруливание при крене аналогично "bump steer", но на практике вещи подобные стабилизатору поперечной устойчивости оказывают влияние, которое это изменяет.
"Bump steer" может быть увеличен путем поднятия внешнего шарнира или опускания внутреннего шарнира. Обычно требуется небольшая регулировка.

Недостаточная поворачиваемость (Understeer)

Недостаточная поворачиваемость - условие управляемости автомодели в повороте, при котором круговой путь движения автомодели имеет заметно больший диаметр, чем у круга, обозначенного направлением колес. Этот эффект противоположен избыточной поворачиваемости (oversteer) и в простых словах недостаточная поворачиваемость является условием, в котором передние колеса не следуют по траектории, заданной водителем для прохождения поворота, а вместо этого следуют по более прямолинейной траектории.
Это еще часто называют выталкиванием или отказом поворачивать. Автомодель называют "зажатой", так как она стабильна и далека от тенденции к заносу.
Так же как с избыточной поворачиваемостью, недостаточная поворачиваемость имеет множество источников, таких как механическое сцепление, аэродинамика и подвеска.
Традиционно, недостаточная поворачиваемость имеет место, когда передние колеса имеют недостаточное сцепление во время поворота, таким образом передняя часть автомодели имеет меньшее механическое сцепление и не может следовать по траектории в повороте.
Углы развала, дорожный просвет и центр тяжести являются важными факторами, которые определяют условие недостаточной/избыточной поворачиваемости.
Является общим правилом, что производители сознательно настраивают автомодели для наличия небольшой недостаточной поворачиваемости. Если автомодель обладает небольшой недостаточной поворачиваемостью, она является более стабильной (в пределах средних способностей водителя), при резких изменениях направления движения.

Как отрегулировать вашу автомодель для снижения недостаточной поворачиваемости
Вы должны начать с увеличения отрицательного развала передних колес (никогда не превышайте угол в -3 градуса для дорожных автомоделей и 5-6 градусов для внедорожных автомоделей).
Другим способом снижения недостаточной поворачиваемости является снижение отрицательного развала задних колес (он всегда должен быть <=0 градусов).
Еще одним способом уменьшения недостаточной поворачиваемости является снижение жесткости или удаление переднего стабилизатора поперечной устойчивости (или увеличение жесткости заднего стабилизатора поперечной устойчивости).
Важно отметить, что любые регулировки являются предметом компромисса. Автомодель обладает ограниченной величиной общего сцепления, которое может быть распределено между передними и задними колесами.

Избыточная поворачиваемость (Oversteer)

Автомодель обладает избыточной поворачиваемостью, когда задние колеса не следуют позади передних колес, а вместо этого скользят в сторону внешней стороны поворота. Избыточная поворачиваемость может привести к заносу.
На тенденцию автомодели к избыточной поворачиваемости влияет несколько факторов, таких как механическое сцепление, аэродинамика, подвеска и стиль вождения.
Предел избыточной поворачиваемости наступает, когда задние шины превышают предел своего бокового сцепления во время поворота перед тем, как это происходит с передними шинами, таким образом вызывая ситуацию, когда задняя часть автомодели направлена в сторону внешней стороны поворота. В общем смысле избыточная поворачиваемость является условием, когда угол бокового увода задних шин превосходит угол бокового увода передних шин.
Автомодели с задним приводом более подвержены избыточной поворачиваемости, в особенности при использовании газа в тесных поворотах. Это происходит потому, что задние шины должны выдерживать боковые силы и тягу двигателя.
Тенденция автомодели к избыточной поворачиваемости обычно увеличивается при смягчении передней подвески или ужесточении задней подвески (или при добавлении заднего стабилизатора поперечной устойчивости). Углы развала, дорожный просвет и температурный класс шин также могут быть использованы для настройки баланса автомодели.
Автомодель с избыточной поворачиваемостью может еще называться "свободной" или "незажатой".

Как вы различаете избыточную и недостаточную поворачиваемость?
Когда вы входите в поворот, избыточная поворачиваемость - это когда автомодель поворачивает круче, чем вы ожидаете, а недостаточная поворачиваемость - это когда автомодель поворачивает меньше, чем вы ожидаете.
Обладать избыточной или недостаточной поворачиваемость, вот в чем вопрос
Как упоминалось ранее, любые регулировки являются предметом компромисса. Автомодель обладает ограниченным сцеплением, которое может быть распределено между передними и задними колесами (это может быть расширено с помощью аэродинамики, но это уже другая история).
Все спортивные автомодели развивают более высокую боковую (т.е. боковое скольжение) скорость, чем это определяется направлением, в которое указывают колеса. Различие между кругом, по которому катятся колеса, и направлением, в которое они указывают, является углом бокового увода (slip angle). Если углы бокового увода передних и задних колес являются одинаковыми, автомодель обладает нейтральным балансом управляемости. Если угол бокового увода передних колес превосходит угол бокового увода задних колес, говорят, что автомодель обладает недостаточной поворачиваемостью. Если угол бокового увода задних колес превосходит угол бокового увода передних колес, говорят, что автомодель обладает избыточной поворачиваемостью.
Просто запомните, что автомодель с недостаточной поворачиваемостью сталкивается с ограждением передней частью, автомодель с избыточной поворачиваемостью сталкивается с ограждением задней частью, а автомодель с нейтральной управляемостью касается ограждения обоими концами одновременно.

Другие важные факторы, которые следует учесть

Любая автомодель может испытывать недостаточную или избыточную поворачиваемость в зависимости от дорожных условий, скорости, доступного сцепления и действий водителя. Конструкция автомодели, однако, имеет тенденцию к индивидуальному "предельному" условию, когда автомодель достигает и превосходит пределы сцепления. "Предельная недостаточная поворачиваемость" относится к автомодели, которая благодаря конструктивным особенностям стремится к недостаточной поворачиваемости, когда угловые ускорения превосходят сцепление шин.
Предельный баланс управляемости является функцией переднего/заднего относительного сопротивления крену (жесткость подвески), переднего/заднего распределения веса и переднего/заднего сцепления шин. Автомодель с тяжелой передней частью и низким задним сопротивлением крену (из-за мягких пружин и/или малой жесткости, или отсутствия задних стабилизаторов поперечной устойчивости) будет обладать тенденцией к предельной недостаточной поворачиваемости: ее передние шины, будучи более тяжело нагружены даже в статическом состоянии, будут достигать пределов своего сцепления раньше, чем задние шины, и таким образом будут развивать большие углы бокового увода. Автомодели с передним приводом также подвержены недостаточной поворачиваемости, так как они обычно не только обладают тяжелой передней частью, но и подача мощности на передние колеса также снижает их сцепление доступное для поворота. Это часто приводит к эффекту "дрожания" на передних колесах, так как сцепление неожиданно изменяется вследствие передачи мощности от двигателя на дорогу и управления.
Хотя недостаточная и избыточная поворачиваемости обе могут вызывать потерю контроля, многие производители разрабатывают свои автомодели для предельной недостаточной поворачиваемости в предположении, что для среднего водителя это легче контролировать, чем предельную избыточную поворачиваемость. В отличие от предельной избыточной поворачиваемости, которая часто требует нескольких корректировок управления, недостаточная поворачиваемость часто может быть снижена с помощью понижения скорости.
Недостаточная поворачиваемость может проявляться не только во время ускорения в повороте, она также может проявиться во время резкого торможения. Если баланс тормозов (усилие торможения на передней и задней оси) слишком смещен вперед, это может вызвать недостаточную поворачиваемость. Это вызывается блокированием передних колес и потерей эффективного управления. Может иметь место и противоположный эффект, если баланс тормозов слишком смещен назад, то задний конец автомодели заносит.
Спортсмены, на асфальтовых поверхностях, в основном предпочитают нейтральный баланс (с небольшой тенденцией в сторону недостаточной или избыточной поворачиваемости, в зависимости от трассы и стиля вождения), так как недостаточная и избыточная поворачиваемость приводят к потерям скорости во время прохождения поворотов. В заднеприводных автомоделях недостаточная поворачиваемость в основном дает лучшие результаты, так как задние колеса нуждаются в некотором доступном сцеплении для ускорения автомодели на выходе из поворотов.

Жесткость пружин (Spring rate)

Жесткость пружин является инструментом для настройки дорожного просвета автомодели и ее положение в ходе подвески. Жесткость пружины - коэффициент, используемый для измерения величины сопротивления сжатию.
Пружины, которые являются слишком жесткими или слишком мягкими, фактически приведут к тому, что автомодель вовсе не будет иметь подвески.
Жесткость пружины, приведенная к колесу (Wheel rate)
Жесткость пружины, приведенная к колесу, является эффективной жесткостью пружины, когда она измеряется на колесе.
Жесткость пружины, приведенная к колесу, обычно равна или значительно меньше, чем жесткость самой пружины. Обычно, пружины крепятся на рычагах подвески или других деталях шарнирной системы подвески. Предположим, что при смещении колеса на 1 дюйм пружина смещается на 0,75 дюйма, соотношение рычага будет 0,75:1. Жесткость пружины, приведенная к колесу, вычисляется путем возведения в квадрат соотношения рычага (0,5625), умножения на жесткость пружины и на синус угла наклона пружины. Соотношение возводится в квадрат благодаря двум эффектам. Соотношение применяется к силе и проходимому расстоянию.

Ход подвески (Suspension Travel)

Ход подвески является расстоянием от нижней части хода подвески (когда автомодель находится на подставке и колеса свободно висят), до верхней части хода подвески (когда колеса автомодели больше не могут подниматься выше). Достижение колесом нижнего или верхнего предела может вызывать серьезные проблемы контроля. "Достижение предела" может быть вызвано выходом за пределы перемещения подвески, шасси и т.п. или касанием дороги корпусом или другими компонентами автомодели.

Демпфирование (Damping)

Демпфирование - это контроль движения или колебания с помощью использования гидравлических амортизаторов. Демпфирование контролирует скорость перемещения и сопротивление подвески автомодели. Автомодель без демпфирования будет совершать колебания вверх и вниз. С помощью подходящего демпфирования, автомодель будет возвращаться обратно в нормальное состояние за минимальное время. Демпфирование в современных автомоделях может контролироваться с помощью увеличения или уменьшения вязкости жидкости (или размера отверстий в поршне) в амортизаторах.

Анти-дайв и анти-скват (Anti-dive and Anti-squat)

Анти-дайв и анти-скват выражаются в процентах и относятся к нырку передней части автомодели при торможении и приседанию задней части автомодели при ускорении. Они могут считаться двойниками для торможения и ускорения, в то время как высота центра крена работает в поворотах. Основная причина их различия состоит в разных конструкторских целях для передней и задней подвески, тогда как подвеска обычно симметрична между правой и левой сторонами автомодели.
Процент анти-дайва и анти-сквата всегда вычисляется относительно вертикальной плоскости, которая пересекает центр тяжести автомодели. Сначала рассмотрим анти-скват. Определите место заднего мгновенного центра подвески, если смотреть на автомодель сбоку. Проведите линию от пятна контакта шины через мгновенный центр, это будет вектор силы колеса. Теперь проведите вертикальную линию через центр тяжести автомодели. Анти-скват является отношением между высотой точки пересечения вектора силы колеса и высотой центра тяжести, выраженным в процентах. Значение анти-сквата в 50% будет означать, что вектор силы при ускорении проходит посередине между землей и центром тяжести.


Анти-дайв является двойником анти-сквата и работает для передней подвески во время торможения.

Круг сил (Circle of forces)

Круг сил является полезным способом думать о динамическом взаимодействии между шиной автомодели и поверхностью дороги. На диаграмме ниже мы смотрим на колесо сверху, так что поверхность дороги лежит в плоскости x-y. Автомодель, к которой присоединено колесо, перемещается в положительном y направлении.


В этом примере, автомодель будет поворачивать направо (т.е. положительное x направление направлено к центру поворота). Обратите внимание, что плоскость вращения колеса находится под углом к реальному направлению, в котором перемещается колесо (в положительном y направлении). Этот угол является углом бокового увода.
Предел величины F ограничен пунктирным кругом, F может быть любой комбинацией компонентов Fx (поворот) и Fy (ускорение или торможение), которая не превосходит пунктирного круга. Если комбинация сил Fx и Fy выходит за границы круга, шина теряет сцепление (вы скользите или вас заносит).
В этом примере, шина создает компонент силы в направлении x (Fx), которая, при передаче к шасси автомодели через систему подвески в комбинации со сходными силами от остальных колес, будет вызывать поворот автомодели направо. На диаметр круга сил и, следовательно, на максимальную горизонтальную силу, которую может создавать шина, влияет множество факторов, включая конструкцию шины и ее состояние (возраст и температурный диапазон), качество дорожной поверхности и вертикальная нагрузка на колесо.

Критическая скорость

Автомодель с недостаточной поворачивемостью обладает сопутствующим режимом нестабильности, называемым критической скоростью. При приближении к этой скорости управление становится все более чувствительным. На критической скорости скорость рыскания становится бесконечной, то есть, автомодель продолжает поворачивать даже при выпрямленных колесах. На скоростях выше критической простой анализ показывает, что угол поворота должен быть реверсирован (контр-руление). Автомодель с недостаточной поворачиваемостью этому не подвержена, это одна из причин, по которой высокоскоростные автомодели настраивают на недостаточную поворачиваемость.

Поиск золотой середины (или сбалансированная автомодель)

Автомодель, которая не страдает от избыточной или недостаточной поворачиваемости, когда она используется на своем пределе, обладает нейтральным балансом. Это кажется интуитивным, что спортсмены будут предпочитать небольшую избыточную поворачиваемость для вращения автомодели вокруг поворота, но это обычно не используется по двум причинам. Раннее ускорение, как только автомодель проходит апекс поворота, позволяет автомодели набрать дополнительную скорость на последующем прямом участке. Водитель, который ускоряется раньше или резче, имеет большое преимущество. Задним шинам требуется некоторое избыточное сцепление для ускорения автомодели в этой критической фазе поворота, в то время как передние шины могут посвятить все свое сцепления для поворота. Поэтому автомодель должна быть настроена с небольшой тенденцией к недостаточной поворачиваемости или должна быть немного "зажата". Также, автомодель с избыточной поворачиваемостью является дерганной, увеличивая вероятность потери контроля во время длительных соревнований или при реакции на неожиданную ситуацию.
Имейте в виду, что это применимо только для соревнований на дорожном покрытии. Соревнования на грунте это совсем другая история.
Некоторые успешные водители предпочитают небольшую избыточную поворачиваемость в своих автомоделях, предпочитая менее спокойную автомодель, которая легче входит в повороты. Необходимо отметить, что суждение о балансе управляемости автомодели не является объективным. Стиль вождения является главным фактором в видимом балансе автомодели. Поэтому два водителя с идентичными автомоделями часто используют их с различными настройками баланса. И оба могут называть баланс своих автомоделей "нейтральным".

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:

Номер канала Частота МГц 4 26,995 7 27,025 8 27,045 12 27,075 14 27,095 17 27,125 19 27,145 24 27,195 30 27,255 61 35,010 62 35,020 63 35,030 64 35,040 65 35,050 66 35,060 67 35,070 68 35,080 69 35,090 70 35,100 71 35,110 72 35,120 73 35,130 74 35,140 75 35,150 76 35,160 77 35,170 78 35,180 79 35,190 80 35,200 182 35,820 183 35,830 184 35,840 185 35,850 186 35,860 187 35,870 188 35,880 189 35,890 190 35,900 191 35,910 50 40,665 51 40,675

Номер канала Частота МГц 52 40,685 53 40,695 54 40,715 55 40,725 56 40,735 57 40,765 58 40,775 59 40,785 81 40,815 82 40,825 83 40,835 84 40,865 85 40,875 86 40,885 87 40,915 88 40,925 89 40,935 90 40,965 91 40,975 92 40,985 400 41,000 401 41,010 402 41,020 403 41,030 404 41,040 405 41,050 406 41,060 407 41,070 408 41,080 409 41,090 410 41,100 411 41,110 412 41,120 413 41,130 414 41,140 415 41,150 416 41,160 417 41,170 418 41,180 419 41,190 420 41,200

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:

Номер канала Частота МГц A1 26,995 A2 27,045 A3 27,095 A4 27,145 A5 27,195 A6 27,255 00 50,800 01 50,820 02 50,840 03 50,860 04 50,880 05 50,900 06 50,920 07 50,940 08 50,960 09 50,980 11 72,010 12 72,030 13 72,050 14 72,070 15 72,090 16 72,110 17 72,130 18 72,150 19 72,170 20 72,190 21 72,210 22 72,230 23 72,250 24 72,270 25 72,290 26 72,310 27 72,330 28 72,350 29 72,370 30 72,390 31 72,410 32 72,430 33 72,450 34 72,470 35 72,490 36 72,510 37 72,530 38 72,550 39 72,570 40 72,590 41 72,610 42 72,630

Номер канала Частота МГц 43 72,650 44 72,670 45 72,690 46 72,710 47 72,730 48 72,750 49 72,770 50 72,790 51 72,810 52 72,830 53 72,850 54 72,870 55 72,890 56 72,910 57 72,930 58 72,950 59 72,970 60 72,990 61 75,410 62 75,430 63 75,450 64 75,470 65 75,490 66 75,510 67 75,530 68 75,550 69 75,570 70 75,590 71 75,610 72 75,630 73 75,650 74 75,670 75 75,690 76 75,710 77 75,730 78 75,750 79 75,770 80 75,790 81 75,810 82 75,830 83 75,850 84 75,870 85 75,890 86 75,910 87 75,930 88 75,950 89 75,970 90 75,990

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".

Дата: 28.03.2016 // 0 Комментариев

Иногда самый безобидный подарок маленькому ребенку может его очень огорчить. Купив машинку на радиоуправлении, многие не задумываются, что большинство подобных игрушек работают на одной и той же частоте. И если дите уже имеет подобную игрушку, то может случиться небольшой казус, машинка будет реагировать на не родной пульт. Если же в семье два ребенка и частота радиоуправляемых машинок совпадает, то постоянные истерики будут гарантированны. Возникает встречный вопрос, как сменить частоту в пульте и модели на китайских машинках на радиоуправлении? Сегодня мы постараемся решить подобную проблему и расскажем, как изменить частоту радиоуправляемой машинки.

Перед перестройкой частоты необходимо сделать три вещи:

• Убедиться в том, достаточно ли Вас мотивировал ребенок, т.к. без опыта и прямых рук перестройка может не получиться, испорченной же машинке ребенок вряд ли будет рад.
• Убедиться, что в пульте установлена катушка. Встречаются пульты, у которых вместо катушки установлен кварцевый резонатор. При переделке такого комплекта необходимо будет, заменить кварц с максимально близкой частотой относительно установленного. Если частота нового кварца будет сильно отличаться, то скорей всего модель не сможет поймать новую частоту пульта. Возможно, возникнут проблемы с поиском подбором нового кварца. Дело гиблое.
• Если все-таки решились на перестройку частоты машинки, необходимо измерить максимальную дальность работы машинки от пульта (она составит примерно 25-35м).

Перестройка частоты китайской машинки без специального оборудования дело тонкое и потребует терпения и немного времени. Первым делом вскрываем радиоуправляемую машинку и находим на плате катушку залитую воском или парафином.

Выкручиваем сердечник до того момента, когда машинка перестанет реагировать на сигналы рядом находящегося пульта.

Фиксируем кнопку ВПЕРЕД и очень плавно выкручиваем сердечник катушки пульта до того момента, когда машинка среагирует на сигнал пульта. Дальше немного отходим от машинки на расстояние 3-5 м. Скорей всего сейчас машинка на таком расстоянии не будет реагировать на пульт, продолжаем очень медленно выкручивать сердечник.

Добиваемся устойчивой работы на расстоянии 3-5м, аналогичным образом постепенно увеличиваем дистанцию до 20м. Когда машинка устойчиво работает на дистанции 20м, заливаем катушку на плате машинки силиконом. И собираем модель.

Подстройку всех катушек проводим очень плавно, на сердечник не стоить давить т.к. пластик катушки очень мягкий и сердечник может с легкостью провалиться внутрь.

На этом смена частоты радиоуправляемой машинки кончена. Необходимо учесть, что таким способом вряд ли получиться подстроить более одной пары машинок.

Последнее время участился СПАМ , не переходите по сомнительным ссылкам в комментариях, не давайте мошенникам повода заработать на Вас. Мы работаем над более эффективным спам фильтром, комментарии на нашем ресурсе всегда будут открытыми!

Краткий обзор и тест скорости китайской карты памяти Xedain. Что можно ожидать покупая флешку за 10 у.е.?

Вариант переделки Delta DPS-2000BB под выходное напряжение 14,4В для питания мощного автомобильного усилка.

Небольшой обзор недорогих токоизмерительных клещей постоянного тока UNI-T UT203. Как поведут они ведут себя при тестах?

Небольшая подборка. Типовые и распространенные схемы компьютерных блоков питания ATX. На данном этапе подборка не полная и будет постоянно пополняться.

Пример подбора и подмены аккумулятора в радионяне Motorola MBP 11

Дистанционное управление подвижными моделями основано на взаимодействии человека и модели. Пилот видит положение модели в пространстве и ее скорость. При помощи аппаратуры дистанционного управления он отдает команды на исполнительные устройства модели, которые поворачивают рули или управляют двигателями, тем самым пилот изменяет положение и направление движения модели в соответствии со своим желанием. Передача команд от пилота к модели происходит в большинстве своем по радиоканалу. Исключение можно встретить лишь для комнатных моделей, где наряду с радио используется инфракрасное излучение, а также очень редко для управления подводными аппаратами используется ультразвук.

Аппаратура радиоуправления состоит из передатчика, который находится у пилота, и размещенных на модели приемника и исполнительных механизмов. Данная статья поможет получить представление о том, как работает передатчик и какой передатчик нужен вам.

Конструктивные разновидности передатчиков

По конструкции органов управления, на которые, собственно, воздействуют пальцы пилота, передатчики делятся на джойстиковые и пистолетного типа. В первых установлено, как правило, два двухкоординатных джойстика. Такие передатчики используются для управления летающими моделями. В джойстиковых передатчиках ручка имеет встроенные пружины, которые возвращают ее после отпускания в нейтральное положение. Как правило, одно из направлений какого-то джойстика используется для управления тяговым мотором, - в нем нет возвратной пружины. При этом ручка поджата трещеткой (для самолетов) или гладкой тормозящей пластиной (для вертолетов). С помощью таких передатчиков можно успешно управлять также плавающими и ездящими моделями, однако для них придуманы специальные передатчики пистолетного типа. Здесь рулевое колесо управляет направлением движения модели, а курок - ее двигателем и тормозами.

В последние годы появились передатчики с одним двухкоординатным джойстиком. Они относятся к категории дешевых аппаратов и могут использоваться для управления как упрощенной летающей, так и наземной техники. Продуктивно их можно использовать только на самом начальном уровне. Аналогичное назначение и у передатчиков с двумя однокоординатными джойстиками:

Чтобы закончить с конструктивными разновидностями добавим еще разделение джойстиковых передатчиков на моноблочные и модульные. Если первые полностью укомплектованы всеми компонентами и сразу готовы к применению, то модульные представляют из себя основу, в которую пилот по своему усмотрению добавляет нужные ему дополнительные органы управления:

Существует две манеры удержания передатчика. Пультовые передатчики вешаются на шею пилота с помощью специального ремня или столика-подставки. Руки пилота опираются на корпус передатчика, а каждый джойстик управляется двумя пальцами - указательным и большим. Это так называемая европейская школа. Ручной передатчик пилот держит в руках, а каждый джойстик управляется одним большим пальцем. Эту манеру относят к американской школе.

Ручной передатчик можно тоже держать в руках и управлять им по-европейски. Можно также использовать его и в пультовом варианте, если к нему купить специальный столик-подставку. Столик не хуже фирменного можно сделать самому . Такие столики требуются и для некоторых пультовых передатчиков. Какая манера более распространена у нас, зависит от возраста пилота. Молодежь, по нашим наблюдениям, более склонна к американским обычаям, а старшее поколение - к консерватизму Европы.

Количество каналов и раскладка ручек управления

Для управления движущимися моделями требуется воздействие одновременно на несколько функций. Поэтому передатчики радиоуправления делают многоканальными. Рассмотрим количество и предназначение каналов.

Для авто и судомоделей нужно два канала: управление направлением движения и оборотами двигателя. Навороченные пистолетные передатчики имеют еще и третий канал, который может использоваться для управления смесеобразованием ДВС (радиоигла).

Для управления простейшими летающими моделями тоже могут использоваться два канала: рули высоты и элероны у планеров и самолетов, или руль высоты и направления. Для дельтапланов используют управление по крену и мощностью мотора. Также эта схема применяется и на некоторых простейших планерах - руль поворота и включение двигателя. Такие двухканальные передатчики можно использовать для парковых моделей и электролетов начального уровня. Однако для полноценного управления самолетом нужно не менее четырех, а вертолетом - пяти каналов. Для самолетов на два двухкоординатных джойстика выводятся функции управления рулем высоты, направления, элеронами и газом двигателя. Конкретная раскладка функций по джойстикам бывает двух типов: Mode 1 - руль высоты слева по вертикали и руль направления по горизонтали, газ справа по вертикали и крен по горизонтали; Mode 2 - газ слева по вертикали и руль направления по горизонтали, руль высоты справа по вертикали и крен по горизонтали. Есть еще Mode 3 и 4, но они мало распространены.

Mode 1 еще называют двуруким вариантом, а Mode 2 - одноруким. Эти названия следуют из того, что в последнем варианте можно довольно долго управлять самолетом одной рукой, держа в другой банку пива. Споры моделистов о преимуществах той или иной схем не стихают много лет. Авторам эти споры напоминают дискуссию о преимуществах блондинок над брюнетками. В любом случае, большинство передатчиков легко перестраиваются с одной раскладки на другую.

Для эффективного управления вертолетом нужно уже пять каналов (не считая канала управления чувствительностью гироскопа). Здесь имеет место совмещение двух функций на одно направление джойстика (как это происходит, мы рассмотрим позднее). Раскладки ручек во многом аналогичны самолетным. Среди особенностей можно отметить ручку газа, которую некоторые пилоты инвертируют (минимальный газ - вверху, максимальный - внизу), так как считают это более удобным.

Выше рассматривалось минимально необходимое число каналов для управления движением моделей. Но функций управления моделями может быть очень много. Особенно на моделях копиях. На самолетах это может быть управление уборкой шасси, закрылками и другой механизацией крыла, бортовыми огнями, тормозами колес шасси. Еще больше функций у моделей-копий кораблей, имитирующих различные механизмы реальных судов. На планерах используют управление флаперонами и воздушными тормозами (интерцепторами), убираемыми шасси и другие функции. На вертолетах используют еще управление чувствительностью гироскопа, убираемым шасси и другими дополнительными функциями. Для управления всеми этими функциями выпускаются передатчики с числом каналов 6, 7, 8 и до 12. Кроме того, в модульных передатчиках имеется возможность наращивания числа каналов.

Здесь надо отметить, что каналы управления бывают двух типов - пропорциональные и дискретные. Проще всего пояснить это на автомобиле: газ - это пропорциональный канал, а свет фар - дискретный. Сейчас дискретные каналы используются только для управления вспомогательными функциями: включение фар, выпуск шасси. Все основные функции управления идут по пропорциональным каналам. При этом величина отклонения руля на модели пропорциональна величине отклонения джойстика на передатчике. Так вот, в модульных передатчиках есть возможность расширения числа как пропорциональных, так и дискретных каналов. Как это делается технически, мы рассмотрим позднее.

С многоканальностью связана одна принципиальная эргономическая проблема. У человека всего две руки, которые могут управлять одновременно только четырьмя функциями. На настоящих самолетах еще используют ноги пилотов (педали). Моделисты еще к этому не пришли. Поэтому управление остальными каналами осуществляется от отдельных тумблеров у дискретных каналов или ручек - у пропорциональных, либо эти вспомогательные функции получают путем вычисления из основных. Кроме того, сигналы управления моделью также могут не прямо управляться от джойстиков, а проходить предварительную обработку.

Обработка управляющих сигналов и микширование

По прочтении предыдущих глав надеемся, вы смогли разобраться в двух главных моментах:

• передатчик можно держать по-разному, но главное - чтобы его не выронить
• в передатчиках бывает много каналов, а управляться надо всегда только при помощи двух рук, что порой бывает не очень просто

Теперь, когда есть предварительное понимание, рассмотрим еще несколько практических моментов, которые реализуют передатчики:

• триммирование
• регулирование чувствительности ручек
• реверс каналов
• ограничение расходов рулевых машинок
• микширование
• другие функции

Триммирование - очень важная вещь. Если управляя моделью вы отпустите ручки передатчика, то пружины вернут их в нейтральное положение. Вполне логично ожидать, что модель при этом станет перемещаться прямо. Однако на практике это не всегда так. Причин тому много. Например, если вы запускаете только что построенный самолет, то вы можете неправильно учесть вращательный момент от двигателя, да и вообще модель редко бывает идеально симметричной и правильной формы. В результате - даже если рули стоят с виду ровно, модель все равно полетит не прямо, а как-то иначе. Чтобы исправить ситуацию, положение рулей надо будет подкорректировать. Но вполне понятно, что делать это прямо на модели во время запусков очень непрактично. Гораздо проще было бы чуть сдвинуть ручки передатчика в нужных направлениях. Именно для этого и придумали триммеры! Это такие маленькие дополнительные рычажки по бокам джойстиков, которые задают их смещение. Теперь, если надо подкорректировать нейтральное положение рулей на модели, достаточно всего лишь воспользоваться нужным триммером. Причем, что особенно ценно, триммирование можно проводить прямо на ходу, во время запусков, наблюдая за реакцией модели. Если вы обнаружите, что изначально модель в триммировании не нуждается - считайте что вам крупно повезло.

Регулирование чувствительности ручки - вполне понятная функция. Когда вы настраиваете управление под конкретную модель, вам надо установить такую чувствительность, чтобы управление было для вас наиболее комфортным. В противном случае, модель будет реагировать на ручки передатчика слишком резко или, напротив, слишком вяло. Более "продвинутые" модели позволяют устанавливать экспоненциальную функцию чувствительности ручек передатчика, чтобы точнее "рулить" при слабых отклонениях.

Если мы теперь мысленно перенесемся на модель, то мы обнаружим, что в зависимости от того, как установлены рулевые машинки и как подсоединены тяги, нам может потребоваться изменить их направление работы. Для этого все передатчики позволяют независимо реверсировать каналы управления.

Сама механика модели может иметь ограничения, поэтому иногда требуется ограничивать ход рулевых машинок. Для этого многие передатчики имеют отдельную функцию ограничения хода, хотя при ее отсутствии можно попытаться обойтись регулировкой чувствительности ручек.

Теперь пора коснуться более сложных моментов и рассказать вам, что такое микширование.

Иногда может потребоваться, чтобы рулевая машинка на модели управлялась одновременно от нескольких ручек передатчика. Хорошим примером может служить летающее крыло, где оба элерона управляют высотой и креном модели, т.е. движение каждого зависит от перемещения на передатчике ручки высоты и ручки крена. Такие элероны называют элевонами:

Когда мы управляем высотой, оба элевона отклоняются одновременно вверх или вниз, а когда управляем креном - элевоны работают в противофазе.

Сигналы элевонов считаются как полусумма и полуразность сигналов высоты и крена:

Элевон1 = (высота + крен) / 2
Элевон2 = (высота - крен) / 2

Т.е. сигналы от двух каналов управления смешиваются и передаются после этого на два канала исполнения. Такие вычисления, где задействуются данные с нескольких ручек управления, называются микшированием.

Микширование может быть реализовано как в передатчике, так и на модели. А сама реализация может быть как электронной, так и механической.

Специально для новичков (за исключением вертолетчиков) хочется отметить, что модели, с которых вы будете начинать, скорее всего не потребуют для своей работы микшеров. Более того, возможно, что наличие микшеров не потребуется вам очень долго (а может они вам и вообще никогда не понадобятся). Так что если вы решите приобрести себе простенькую 4-канальную джойстиковую аппаратуру, или 2-канальную пистолетную, то расстраиваться из-за отсутствующих микшеров не стоит.

В хороших передатчиках верхнего ценового диапазона вы найдете массу других функций. Степень их нужности для той или иной модели - вопрос дискуссионный. Чтобы составить себе представление о них, можно почитать описание таких передатчиков на сайтах производителей.

Аналоговые и компьютерные передатчики

Чтобы понять разницу между аналоговыми и компьютерными передатчиками, обратимся к более жизненному примеру. Лет пятнадцать назад начали распространяться программируемые телефоны. От обычного они отличались тем, что помимо разговора и определения номера звонящего абонента, позволяли запрограммировать на одну кнопку набор целого номера, или составить "черный список" абонентов, на звонки которых телефон не реагировал. Появилась куча дополнительных сервисов, которые простому абоненту часто были не нужны. Так вот, аналоговый передатчик - это как простой телефон. В нем обычно не более 6 каналов. Как правило, реализованы простейшие из описанных выше сервисов: имеется реверс каналов (иногда не всех), триммирование и регулировка чувствительности (обычно, на первые 4 канала), установка крайних значений канала газа (холостого хода и максимальных оборотов). Регулировки осуществляются переключателями и потенциометрами, иногда при помощи маленькой отверточки. Такие аппараты просты в освоении, но их гибкость в эксплуатации ограничена.

Компьютерная аппаратура характеризуется тем, что все настройки в них можно запрограммировать при помощи кнопок и дисплея так же, как на программируемых телефонах. Сервисов здесь может быть море. Из основных стоит отметить следующие:

1. Наличие памяти на несколько моделей. Очень удобная вещь. Можно запомнить все настройки микшеров, реверсов и расходов, чтобы не перестраивать передатчик, когда вы решите его использовать с другой моделью.
2. Запоминание значений триммеров. Весьма удобная функция. Вы можете не беспокоится, что при транспортировке триммеры случайно собьются, и вам придется вспоминать их положение. Перед запуском модели достаточно будет всего лишь проверить, что триммеры установлены "по центру".
3. Большое количество встроенных микшеров и переключателей режимов работы позволит реализовать самые разнообразные функции на сложных моделях.
4. Наличие дисплея заметно облегчает настройку аппаратуры.

По количеству функций и цене компьютерная аппаратура варьируется в довольно широких пределах. Конкретные возможности лучше всегда смотреть на сайте производителя или в инструкции.

Самые дешевые аппараты могут идти с минимумом функций, и ориентированы в первую очередь на удобство эксплуатации. Это в первую очередь память моделей, цифровые триммеры и пара микшеров.

Боле сложные передатчики, как правило, отличаются количеством функций, расширенным дисплеем и дополнительными режимами кодирования данных (для защиты от помех и повышения скорости передачи информации).

Топовые модели компьютерных передатчиков имеют графические дисплеи большой площади, в некоторых случаях даже с сенсорным управлением:

Такие модели имеет смысл покупать ради удобства пользования или ради каких-то особенно хитрых функций (которые могут понадобится, только если вы захотите серьезно заниматься спортом). Навороченность приводит к тому, что топовые модели уже конкурируют между собой не по числу функций, а по удобству программирования.

Многие компьютерные передатчики имеют сменные модули памяти настроек моделей, которые позволяют расширить встроенную память, а также легко переносить настройки модели с одного передатчика на другой. Ряд моделей предусматривают смену программы управления, путем замены специальной платы внутри передатчика. При этом можно изменить не только язык подсказок меню (русского языка, кстати, авторы не встречали), но и установить в передатчик более свежее программное обеспечение с новыми возможностями.

Надо отметить, что гибкость в использовании компьютерной аппаратуры имеет и отрицательные черты. Один из авторов подарил недавно теще программируемый телефон, так она с его программированием повозилась с недельку и вернула с просьбой купить ей простой, как она говорит "нормальный телефон".

Принципы формирования радиосигнала

Сейчас мы отойдем от проблем моделизма и рассмотрим вопросы радиотехники, а именно, как информация от передатчика попадает на приемник. Тем, кто не очень понимает, что такое радиосигнал, эту главу можно пропустить, обратив внимание лишь на приведенные в конце важные рекомендации.

Итак, основы модельной радиотехники. Для того, чтобы излучаемый передатчиком радиосигнал мог переносить полезную информацию, он подвергается модуляции. То есть управляющий сигнал изменяет параметры несущей радиочастоты. На практике нашли применение управление амплитудой и частотой несущей, обозначаемые буквами АМ (Amplitude Modulation) и FM (Frequency Modulation). В радиоуправлении используется только дискретная двухуровневая модуляция. В варианте АМ несущая имеет либо максимальный, либо нулевой уровень. В варианте FM излучается сигнал постоянной амплитуды, либо с частотой F, либо с чуть смещенной частотой F +df. Сигнал FM передатчика напоминает сумму двух сигналов двух АМ передатчиков, работающих в противофазе на частотах F и F +df соответственно. Из этого можно понять даже не углубляясь в тонкости обработки радиосигнала в приемнике, что в одинаковых помеховых условиях FМ сигнал имеет принципиально большую помехозащищенность, чем АМ сигнал. АМ аппаратура, как правило, дешевле, однако разница не очень велика. В настоящее время использование АМ аппаратуры оправдано только для тех случаев, когда расстояние до модели относительно невелико. Как правило, это справедливо для автомоделей, судомоделей и комнатных авиамоделей. Вообще, летать с использованием AM-аппаратуры можно лишь с большой опаской и вдали от промышленных центров. Аварии обходятся слишком дорого.

Модуляция, как мы установили, позволяет наложить на излучаемую несущую полезную информацию. Однако в радиоуправлении используется только многоканальная передача информации. Для этого все каналы уплотняются в один посредством кодирования. Сейчас для этого используется только широтно-импульсная модуляция, обозначаемая буквами РРМ (Pulse Phase Modulation) и импульсно-кодовая модуляция, обозначаемая буквами РСМ (Pulse Code Modulation). Из-за того, что для обозначения кодирования в многоканальном радиоуправлении и для наложения информации на несущую используется слово "модуляция", часто путают эти понятия. Теперь то вам должно стать понятно, что это "две большие разницы", как любят говорить в Одессе.

Рассмотрим типовой РРМ сигнал пятиканальной аппаратуры:

РРМ сигнал имеет фиксированную длину периода Т=20мс. Это означает, что информация о положениях ручек управления на передатчике попадает на модель 50 раз в секунду, что определяет быстродействие аппаратуры управления. Как правило, этого хватает, поскольку скорость реакции пилота на поведение модели намного меньше. Все каналы пронумерованы и передаются по порядку номеров. Значение сигнала в канале определяется величиною временного промежутка между первым и вторым импульсом - для первого канала, между вторым и третьим - для второго канала и т.д.

Диапазон изменения величины временного промежутка при движении джойстика из одного крайнего положения в другое определен от 1 до 2мс. Значение 1,5 мс соответствует среднему (нейтральному) положению джойстика (ручки управления). Продолжительность межканального импульса составляет около 0,3 мс. Данная структура РРМ сигнала является стандартной для всех производителей RC-аппаратуры. Значения среднего положения ручки у разных производителей может немного отличаться: 1,52 мс - у Futaba , 1,5мс - у Hitec и , 1,6 - у Multiplex . Диапазон изменения у некоторых видов компьютерных передатчиков может быть шире, и достигать от 0,8 мс до 2,2 мс. Однако такие вариации допускают смешанное использование компонентов аппаратуры от разных производителей, работающих в режиме РРМ кодирования.

Как альтернатива РРМ-кодированию лет 15 назад было разработано РСМ-кодирование. К сожалению, различные производители RC-аппаратуры не смогли договориться о едином формате РСМ-сигнала, и каждый производитель придумал свой. Подробнее о конкретных форматах РСМ-сигналов аппаратуры разных фирм рассказано в статье "PPM или PCM? ". Там же приведены преимущества и недостатки РСМ кодирования. Здесь мы только упомянем лишь следствие различных форматов: в режиме РСМ можно использовать совместно только приемники и передатчики одного производителя.

Несколько слов про обозначения режимов модуляции. Комбинации из двух видов модуляции несущей и двух способов кодирования рождают три варианта режимов аппаратуры. Три потому, что амплитудная модуляция совместно с импульсно-кодовой не используется, - нет смысла. Первая обладает слишком плохой помехозащищенностью, что является главным смыслом применения импульсно-кодовой модуляции. Эти три комбинации часто обозначают так: АМ, FM и PCM. Понятно, что в АМ - амплитудная модуляция и РРМ-кодирование, в FM - частотная модуляция и РРМ-кодирование, ну а в РСМ - частотная модуляция и РСМ-кодирование.

Итак, вы теперь знаете, что:

• использование АМ аппаратуры оправдано только для автомоделей, судомоделей и комнатных авиамоделей.
• летать с использованием AM-аппаратуры можно лишь с большой опаской и вдали от промышленных центров.
• можно использовать компоненты аппаратуры от разных производителей, работающих в режиме РРМ кодирования.
• в режиме РСМ можно использовать совместно только приемники и передатчики одного производителя.

Модульное расширение

Модульные передатчики выпускают преимущественно в пультовом исполнении. В этом случае на панели пульта много места, где можно разместить дополнительные ручки, тумблеры и другие органы управления. Из других случаев упомянем о модуле для управления двухмоторным катером, либо танком. Он устанавливается вместо двухкоординатного джойстика и очень похож на рычаги фрикционов гусеничного трактора. С его помощью можно разворачивать такие модели на пятачке:

Теперь объясним, как происходит уплотнение каналов при модульном расширении их числа. Разными производителями выпускаются модули, позволяющие по одному основному каналу передавать до 8 пропорциональных, либо дискретных дополнительных каналов. При этом в передатчик устанавливается модуль кодера с восемью ручками или тумблерами, занимающий один из основных каналов, а к приемнику в гнездо этого канала включается декодер, имеющий восемь пропорциональных либо дискретных выходов. Принцип уплотнения сводится к последовательной передаче через данный основной канал по одному дополнительному в каждом 20-ти миллисекундном цикле. То есть, информация обо всех восьми дополнительных каналах с передатчика на приемник попадет только через восемь циклов сигнала - за 0,16 секунды. По каждому разуплотненному каналу декодер выдает выходной сигнал как и по обычному - один раз в 0,02 секунды, повторяя одно и тоже значение восемь раз. Отсюда видно, что уплотненные каналы обладают намного меньшим быстродействием и их нецелесообразно задействовать для управления быстрыми и важными функциями управления модели. Таким способом можно создавать и 30-канальные комплекты аппаратуры. Для чего это надо? В качестве примера приведем перечень функций модуля освещения и сигнализации модели-копии магистрального тягача:

• Габаритные огни
• Дальний свет
• Ближний свет
• Фара-искатель
• Стоп-сигнал
• Включение заднего хода (две последние функции срабатывают автоматически от положения управления газом)
• Левый поворот
• Правый поворот
• Освещение кабины
• Клаксон
• Проблесковый маячок

Модульные передатчики чаще используют копиисты, для которых важнее зрелищность поведения модели, реалистичность того, как она выглядит, а не ее динамика поведения. Для модульных передатчиков выпускается большое количество разнообразных модулей целевого назначения. Упомянем здесь лишь блок триммирования элеронов пилотажных моделей. В отличие от моноблочных передатчиков, где параметры управления в режимах "флаперонов", воздушного тормоза - (по нашему "крокодил", а на западе "баттерфляй") и дифференциального отклонения программируются в меню, здесь каждый параметр выведен на свою ручку. Это позволяет вести настройку непосредственно в воздухе, т.е. не отводя взгляда от летящей модели. Хотя это тоже дело вкуса.

Устройство передатчика

Передатчик аппаратуры радиоуправления состоит из корпуса, органов управления (джойстики, ручки, тумблеры и т.п.) платы кодера, ВЧ-модуля, антенны и батареи аккумуляторов. Кроме того, в компьютерном передатчике есть дисплей и кнопки программирования. Пояснения по корпусу и органам управления давались выше.

На плате кодера собрана вся низкочастотная схема передатчика. Кодер последовательно опрашивает положение органов управления (джойстиков, ручек, тумблеров и т.п.) и в соответствии с ним формирует канальные импульсы РРМ (или РСМ) сигнала. Здесь же вычисляются все микширования и другие сервисы (экспонента, ограничение хода и т.п.). С кодера сигнал попадает на ВЧ-модуль и тренерский разъем (если он есть).

ВЧ-модуль содержит высокочастотную часть передатчика. Здесь собран задающий кварцевый генератор, определяющий частоту канала, частотный либо амплитудный модулятор, усилитель-выходной каскад передатчика, цепи согласования с антенной и фильтрации внеполосных излучений. В простых передатчиках ВЧ-модуль собран на отдельной печатной плате и размещен внутри корпуса передатчика. В более продвинутых моделях ВЧ-модуль размещен в отдельном корпусе и вставляется в нишу на передатчике:

В этом случае сменный кварц отсутствует, а несущая радиосигнала формируется специальным синтезатором частоты. Частота (канал), на которой будет работать передатчик, задается при помощи переключателей на ВЧ-блоке. Некоторые топовые модели предатчиков умеют устанавливать частоту синтезатора прямо из меню программирования. Такие возможности позволяют без проблем разносить пилотов на разные каналы в любых комбинациях заездов и туров соревнований.

Практически на всех передатчиках радиоуправления используется телескопическая антенна. В развернутом виде она достаточно эффективна, а в свернутом - компактна. В отдельных случаях допускается заменять штатную антенну на укороченную спиральную, производимую многими фирмами, либо самодельную.

Она намного удобнее в пользовании и более живуча в условиях суеты соревнований. Однако, в силу законов радиофизики, ее эффективность всегда ниже, чем у штатной телескопической, и ее не рекомендуется использовать для летающих моделей в сложной помеховой обстановке крупных городов.

Во время использования телескопическая антенна обязательно должна быть вытянута на полную длину, иначе дальность и надежность связи резко падают. Со сложенной антенной перед полетами (заездами) проверяют надежность радиоканала, - на расстоянии до 25-30 метров аппаратура должна работать. Складывание антенны обычно не повреждает работающий передатчик. В практике имелись единичные случаи выхода ВЧ-модуля из строя при складывании антенны. По-видимому, они были обусловлены некачественными комплектующими и с такой же вероятностью могли случиться вне зависимости от складывания антенны. И еще, телескопическая антенна передатчика плохо излучает сигнал в направлении своей оси. Поэтому старайтесь не направлять антенну на модель. Особенно, если она далеко, а помеховая обстановка плохая.

В большинстве даже простых передатчиков предусмотрена функция "тренер-ученик", позволяющая проводить обучение начинающего пилота более опытным. Для этого два передатчика соединяются кабелем между собой через специальный "тренерский" разъем. Включается передатчик тренера в режим излучения радиосигнала. Передатчик ученика радиосигнал не излучает, а РРМ-сигнал с его кодера передается по кабелю на передатчик тренера. На последнем имеется переключатель "тренер - ученик". В положении "тренер" на модель передается сигнал о положении ручек тренерского передатчика. В положении "ученик" - с передатчика ученика. Поскольку переключатель находится в руках тренера, тот в любой момент перехватывает управление моделью на себя и тем самым подстраховывает новичка, не давая ему "сделать дрова". Так ведется обучение пилотированию летающих моделей. На тренерский разъем выведен выход кодера, вход переключателя "тренер-ученик", земля, и контакты управления питанием кодера и ВЧ-модуля. В некоторых моделях при подключении кабеля включается питание кодера при выключенном питании передатчика. В других при закорачивании управляющего контакта на землю выключается ВЧ-модуль при включенном питании передатчика. Помимо основной функции тренерский разъем используется для подключения передатчика к компьютеру при эксплуатации с симулятором.

Питание передатчиков стандартизовано, и осуществляется от батареи никель-кадмиевых (или NiMH) аккумуляторов с номинальным напряжением 9,6 вольт, т.е. от восьми банок. Отсек под аккумулятор в разных передатчиках имеет разный размер, а значит, готовая батарея от одного передатчика может не подойти к другому по габаритам.

В простейших передатчиках могут использоваться обычные одноразовые батарейки. Для регулярного использования это разорительно.

Топовые модели передатчиков могут иметь дополнительные узлы, полезные моделисту. Multiplex например, в свою 4000 модель встраивает панорамный сканирующий приемник, позволяющий перед полетами посмотреть наличие излучений в диапазоне частот. Некоторые передатчики имеют встроенный (с выносным датчиком) тахометр. Есть варианты тренерского кабеля, выполненного на основе оптоволокна, что гальванически развязывает передатчики и не создает помех. Есть даже средства беспроводного связывания тренера с учеником. На многих компьютерных передатчиках имеются сменные модули памяти, где хранится информация о настройках моделей. Они позволяют расширить набор запрограммированных моделей и переносить их с передатчика на передатчик.

Итак, теперь вы знаете, что:

• путем замены кварцев, можно менять канал аппаратуры в пределах рабочего диапазона
• путем замены сменного ВЧ-модуля легко перейти с одного диапазона на другой.
• ВЧ-модули рассчитаны на работу только с одним видом модуляции: амплитудной либо частотной.
• во время использования телескопическая антенна обязательно должна быть вытянута на полную длину, иначе дальность и надежность связи резко падают.
• складывание антенны не повреждает работающий передатчик.

Заключение

Прочитав краткое введение в тему передатчиков аппаратуры радиоуправления вы примерно представили, какой передатчик нужен именно вам. Однако, разнообразие предложений рынка проблему выбора не облегчает, особенно в начале занятий радиомоделизмом. Позволим себе высказать несколько советов по этому поводу.

Передатчик радиоуправления является самой живучей частью всего, что связано с моделизмом. Он находится в руках у пилота, а не носится со страшной скоростью, норовя покалечить окружающих и саму модель со всей ее начинкой. Если не перепутывать полярность аккумулятора передатчика, не наступать на него ногами и не ронять на пол, то он верой и правдой может служить годами и десятилетиями. Если вы занимаетесь моделизмом не в одиночку, а вместе с близким другом, можно вообще приобретать один передатчик на двоих. Поскольку передатчик является компонентой длительного пользования, то лучше приобретать сразу хороший аппарат. Он будет стоить недешево, но покроет ваши возросшие со временем потребности, и вам не придется продавать его через год за пол-цены, потому что в нем не хватает каких-либо микшеров или других функций. Но не стоит впадать в крайность, и сразу брать аппарат верхнего ценового диапазона. В передатчиках для спортсменов-чемпионов заложены такие возможности, на понимание и использование которых потребуются годы. Подумайте, надо ли вам платить за престижность лишние деньги.

По опыту авторов, качество изготовления передатчиков зависит от их ценовой группы. По-видимому, на заводах-изготовителях более дорогие модели жестче контролируются как во время сборки, так и на этапе закупки комплектующих. Не спровоцированный отказ передатчика вообще штука крайне редкая, а в дорогих моделях - почти не встречающаяся.

Для дорогих передатчиков выпускаются специальные алюминиевые чемоданчики, используемые для хранения и транспортировки на летное поле. Для аппаратов подешевле можно приобрести специальный пластиковый бокс, либо сделать его самому. Такой специальной тарой не стоит пренебрегать тем, кто регулярно (еженедельно) выезжает на полеты или заезды. Он не раз спасет от ударов и разрушений ваш любимый передатчик, который прослужив вам немало лет, может быть, перейдет по наследству вашему сыну.