Как сделать самолет с пультом

Создаём систему радиоуправления для самодельного самолёта. Ч.1

У каждого человека есть определённая тема, к которой он испытывает некое иррациональное влечение. У автора этой статьи такой темой является авиамоделирование: на тот момент, когда ещё существовали авиамодельные кружки, автор пришёл в него записываться и ему сказали, что он ещё слишком мал и лучше прийти через пару лет. А через пару лет распался Советский Союз и всем стало совсем даже не до кружков — на дворе наступили «благословенные» 90-е годы…

Однако, «гештальт сам себя не закроет» и автор решил тряхнуть стариной и попробовать собрать свою первую авиамодель (лучше поздно, чем никогда, да и в авиамодельный кружок опять не возьмут — теперь уже по причине старости 🙂

Сразу небольшой спойлер: на данный момент работа находится на этапе полной успешной разработки электронной части, остаётся только всю эту начинку укрепить на авиамодели и, наконец-то, приступить к полётам! Кроме того, наше время даёт новые интересные возможности, в частности, можно установить на авиамодель камеру и получить новый интересный опыт.

Ниже будет описание опыта работы автора над электронной начинкой, а также весь необходимый исходный код и другие полезности, которые вы можете использовать в своих проектах!

Что собираем, как и почему

В наше время есть огромное количество необходимых электронных компонентов на любой вкус и кошелёк, однако это не спортивно, и лучше собрать всё с нуля (так как наша задача — не полететь за минимальное время, а научиться новому, повозиться с «железом»). Таким образом, вся дальнейшая сборка будет во главу угла ставить возможность программирования и гибкой настройки практически всех компонентов.

Понятно, что для любого более-менее далеко летающего аппарата необходим будет условно большой радиус связи, так как летающий аппарат отличается тем, что может за короткое время покрыть большое расстояние и чуть ли не практически моментально «уйти за пределы видимости». А нам этого не надо.

Одним из самых простых и недорогих способов, на взгляд автора, является использование радиомодулей NRF24L01.

Тут надо сделать небольшое уточнение: дело в том, что подобных модулей существует две версии:

Менее дальнобойная, которая позволяет осуществлять связь на скоростях до 2 мбит/с и на расстоянии до 100 м.

Более дальнобойная, NRF24L01+PA+LNA, которая обеспечивает связь до 1100 м и имеет в составе усилитель и внешнюю антенну.

Мы выберем второй вариант, так как у него есть «красивая антенка» 🙂 Хотя, конечно же, не поэтому, но вы уже поняли почему. Скорость связи сильно зависит от расстояния между двумя соединяемыми модулями и от того, находятся они в прямой видимости или закрыты друг от друга преградами.

Кроме этих вариантов, можно попробовать и что-нибудь на базе других способов, взяв, например, тот же самый Wi-Fi на 1 км. Но выбранный способ автору показался одним из наиболее простых.

Борьба с проблемами NRF24L01+PA+LNA

▍ Питание

Модуль является очень чувствительным к питанию и требует его стабилизации желательно от отдельного источника, так как простое питание от пина Arduino, как правило, не позволяет его обеспечить достаточным уровнем тока, что приводит к нестабильной работе или даже вовсе к неспособности функционирования.

Чувствительность его объясняется тем, что в момент старта модуль потребляет достаточно большие токи. По опыту других людей и по опыту самого автора, одним из наиболее действенных способов борьбы с этой бедой является двойственный подход:

использование родного адаптера питания со стабилизатором, выходная мощность по току у которого составляет порядка 800 мА;

параллельно желательно припаять к пинам питания самого радиомодуля конденсатор, где-нибудь на 100 мкФ. Это позволит сгладить пиковые пульсации питания в момент запуска модуля.

▍ Помехи радиосвязи

Ещё одной существенной проблемой является крайняя чувствительность радиотракта модулей к помехам. Настолько высокая, что многим, включая и автора, удалось «завести» этот модуль только после того, как его плата была обмотана пекарной кухонной фольгой!

Технология здесь следующая: чтобы у нас ничего не замкнуло, мы сначала обматываем плату простой бумагой, после чего укрепляем эту бумагу одним-двумя витками скотча, а уже поверх скотча наматываем фольгу и поверх фольги заново укрепляем её скотчем.

Почему так: автору не хотелось, чтобы скотч оставил свой липкий слой на плате, поэтому он был отделён от платы слоем бумаги. Если «правильной» фольги под рукой не окажется, то, как показали эксперименты, годится даже блестящий металлизированный фантик от конфеты или, например, творожного батончика.

Без этого лайфхака вы будете делать всё правильно, «вырвете все волосы на голове», но работать оно не будет от слова никак…

Причём нужно обмотать фольгой как плату передатчика, так и приёмника.

▍ Правильная библиотека

Ещё одним существенным фактором, влияющим на успех процесса запуска радиомодуля, является правильная библиотека под Arduino.

По ссылке можно найти библиотеку, которая позволяет запускать модули, приобретённые в известном китайском магазине.

Однако если вы примете в расчёт вышесказанное, всё у вас будет хорошо…

В благодарность за своё терпение вы получаете один из самых недорогих (чуть более 200 руб.) и дальнобойных модулей, обеспечивающих хорошую и скоростную связь, а также позволяющих настраивать множество параметров.

Хорошо, с радиосвязью мы разобрались. А теперь — что именно мы будем собирать? Необходимо определиться с этим, так как именно от вида финального изделия будет зависеть и комплекс требований к моторной установке…

Пенолёт из потолочки и разные варианты решения

Некоторое время назад автору попалась на глаза идея создания простого и лёгенького, но в то же время достаточно прочного самолёта — сборка так называемого пенолёта из потолочки.

Подобного типа самолёты собираются из лёгкой пенопластовой декоративной плитки, которой оклеивают потолки. Как правило, она имеется в изобилии в хозяйственных магазинах.

Для сборки подобного самолёта достаточно купить пачку потолочной плитки (около 150 руб. за 10 штук 0.5 х 0.5 м в Москве), силиконовый термоклей с пистолетом для него, а также острый канцелярский нож.

В результате получается очень прочный и лёгкий самолётик, а сам процесс сборки доставляет множество приятных минут, так как проходит достаточно легко и даёт множество возможностей для творчества.

В видео выше показана сборка самолёта из иного материала, однако мы будем использовать потолочку.

Соответственно, для нас сгодится достаточно скромная по мощности силовая установка.

Вариант силовой установки: коллекторный двигатель

С учётом всего вышеперечисленного и в результате поисков в интернете была найдена следующая страничка, где разбирается практическая сборка пенолёта, а в качестве силовой установки которого используется коллекторный двигатель + специальный электронный регулятор оборотов для коллекторных двигателей (Bidirectional Brush Electric Regulator).

Кстати сказать, на этой страничке внизу имеется код приёмника и передатчика, который по идее можно взять. Однако у автора этот код так и не заработал, так как выяснилось, что нужно внести изменения, чтобы он запустился (в случае организации связи между двумя NRF24L01+PA+LNA). Как заставить его заработать — об этом ниже.

После изучения изложенной информации появилось понимание, что использовать подобный регулятор это будет «слишком кучеряво», так как нам вовсе не нужна функция смены направления вращения двигателя (так как самолёт не планирует летать хвостом вперёд).

Поэтому для наших целей вполне сгодится мощный полевой транзистор с логическим уровнем, который сможет открыться от напряжения 3-5 В и будет выступать в роли силового ключа, подающего питание на двигатель. Для регулировки же скорости оборотов будет использован ШИМ.

Стало быть, решено! Был приобретён полевой транзистор, у которого максимальное открытие наступает при 1,7 В, а если с запасом — то 2,2 В. То, что нужно.

В качестве двигателя был взят первый валявшийся под рукой коллекторный электродвигатель, в качестве винта для него были куплены винты от дрона. Так как «правильных» крепежей для винта, которые бывают на «профессиональных» двигателях для самолётов и дронов, под рукой не было, пришлось распечатать на 3D-принтере вставку (оранжевого цвета), нарезать на винте и на самой вставке резьбу и вкрутить одно в другое:

Подключать двигатель к Arduino мы будем по следующей схеме:

В результате получилось вот что:

В качестве источника питания были взяты два элемента 18650, подключённых последовательно.

Однако автора результаты не устроили несмотря на то, что всё заработало как нужно. Дело в том, что для эффективного взлёта самолёта необходимо было повышать напряжение питания до таких величин, что произошло бы физическое возгорание коллекторного двигателя (три элемента 18650 были подключены последовательно, так как одного или двух недостаточно — слишком малая тяга и обороты).

Ранее было упомянуто о том, что код на приведённой выше страничке не работает. Экспериментально было выявлено, что для выбранного типа радиомодуля в код требуется внести следующие изменения (т. е. изменить первичную настройку радиомодуля):

Тем не менее, скорее всего, проблема бы решилась, если взять более мощный коллекторный двигатель. Однако автор решил пойти более кардинальным путём.

Если вы захотите попробовать собрать свой радиоуправляемый самолёт, используя коллекторный двигатель, вы вполне можете взять код, который был модифицирован автором именно для этого случая.

Вот ссылка на код приёмника и передатчика.

Однако тут следует отметить, что для интереса в качестве микроконтроллера для передатчика была использована Arduino Nano, а в качестве микроконтроллера приёмника на самом самолёте — esp32. И код, ссылка на который приведена выше, будет работать именно для этого случая.

Важным моментом является правильное подключение радиомодуля к микроконтроллерам.

В случае пульта управления, мы подключаем модуль к микроконтроллеру по следующей схеме:

В случае же микроконтроллера esp32 (микроконтроллер на самолёте), мы используем следующую схему:

То есть контакты радиомодуля и пины микроконтроллера esp32 соотносятся следующим образом:

MISO — 19 пин,
MOSI — 23 пин,
SCLK — 18 пин,
CSN — 5 пин,
CE — 4 пин.

Вариант силовой установки: бесколлекторный (BLDC) двигатель

Как было уже сказано выше, автор решил пойти более кардинальным путём после первого не совсем удачного эксперимента. Его можно было бы довести до успешного результата, использовав более мощный коллекторный двигатель, однако, раз уж подвернулась такая оказия, было решено более подробно ознакомиться с бесколлекторными модельными двигателями, так называемыми BLDC.

Для этого в известном китайском магазине было закуплено 2 отдельных набора, каждый из которых содержит электронный регулятор оборотов (Electronic Speed Controller — ESC), бесколлекторный двигатель, винт и систему его крепежа, а также несколько мощных литий-полимерных (могут отдавать очень большие токи за очень короткое время) аккумуляторов и «правильную» зарядку с балансировкой заряда для них.

Двигатели были взяты двух типов: 1400 kv и 2200 kv. Эти цифры означают, что на каждый вольт поданного напряжения питания двигатели раскрутятся до таких оборотов.

Так как напряжение питания у нас составляет 11,1 В, то, соответственно, двигатели наберут следующие обороты (понятно, что это обороты холостого хода, под нагрузкой они будут меньше):

11,1х1400=15540 об/мин;
11,1х2200=24420 об/мин.

для подачи питания на двигатель (3 провода) — если после подключения к двигателю выяснится, что он крутится не в ту сторону, в которую нужно, достаточно поменять местами любые два провода;
для подключения аккумулятора (2 провода);
балансировочный разъём для правильной зарядки с балансировкой заряда между элементами аккумулятора;
так называемый разъём BEC — Battery Eliminating Circuit, то есть разъём, который позволяет запитывать не только двигатель, но и электронную плату микроконтроллера от того же самого аккумулятора (то есть исключает потребность в отдельном источнике питания для бортовой электроники).

Вообще говоря, ранее с такой штукой, как ESC, сталкиваться не приходилось. И при её изучении выяснилось, что это довольно-таки интересная вещь!

Если сказать вкратце, то это такой маленький микроконтроллер, который может отслеживать вращение двигателя и умно его запитывать.

Типов ESC может быть два (поправьте, если ошибаюсь):

без возможности изменения его поведения с помощью программирования (автору «повезло» и он купил именно такой);
с возможностью изменения его поведения с помощью программирования. Зачем вообще нужно программировать ESC: чтобы он наиболее полно отвечал будущим условиям эксплуатации.

с помощью специальной «карты»;

с использованием звукового способа, так называемого, «по пикам» (не уверен, что это абсолютно корректное название, однако автор в видео ниже называет его именно так). То есть происходит настройка с ориентировкой на звуковой сигнал, который даёт возможность понять, что мы перемещаемся по определённым пунктам меню. Это позволяет избежать использования любых графических интерфейсов при настройке и использовать, так сказать, звуковой интерфейс.

Для управления бесколлекторным двигателем достаточно использовать способ, подобный тому, который используется для управления сервоприводами, то есть с использованием ШИМ-сигнала. Посылая сервоприводам управляющий сигнал с импульсами разной ширины и постоянной частоты, можно добиться их поворота на нужный угол (чаще всего используются сервоприводы с поворотом на 180°). Обычно для сервопривода генерируют сигнал с частотой в 50 Гц. Это означает, что один импульс испускается и принимается с периодами в 20 мс. При этом, например, если длительность одного импульса составит 1520 мкс, то сервопривод повернётся в среднее положение (другие положения достигаются по аналогичной логике, см. картинку ниже):

Пример такого способа управления с использованием стандартной библиотеки управления сервоприводами для Arduino (Servo.h) показан здесь:

Однако вернёмся к нашей esp32. Подытоживая всё сказанное, получается, что для управления сервоприводами отклонения закрылок, а также двигателем, нам потребуется тот же самый принцип, что и для управления сервоприводами.

Но проблема заключается в том, что esp32 довольно криво поддерживает стандартную библиотеку Servo.h.

И что же делать? А вот что: так как мы разобрались, что нужно делать для управления сервоприводом, то ради интереса мы для управления используем два разных подхода:

закрылками будем управлять с использованием чистого самодельного ШИМ-сигнала;
бесколлекторным двигателем будем управлять с использованием специальной библиотеки для сервоприводов, предназначенной для esp32 (ESP32_Servo.h). По сути она делает то же самое, только всё это обёрнуто в удобную оболочку библиотеки для тех, кто не хочет лезть «под капот».

Второй подход выглядит так:

Итак, рабочий финальный код передатчика и приёмника для BLDC-двигателя можно скачать тут.

Библиотека для сервоприводов (под esp32) лежит тут.

Библиотека для модулей NRF — та же, что и выше. Продублирую для удобства.

Можно отметить, что код далеко не оптимальный и его ещё «оптимизировать и оптимизировать». Однако он работает. «А что ещё нужно человеку, чтобы спокойно встретить старость?» 🙂

Кроме этого, уже после завершения проекта появилась идея усовершенствовать код следующим образом. Дело в том, что зачастую после сборки самолёта выявляется, что закрылки и хвостовой руль ориентированы не ровно посередине крыла и хвоста соответственно, а несколько отклонены вверх или вниз (или влево — вправо, если мы говорим о хвосте).

Для устранения этого на самолётах обычно калибруют сервопривод, выставляя нулевую точку. То есть, другими словами, для этого поворачивают сервопривод, чтобы он выставил закрылок или хвостовой руль ровно посередине крыла или хвоста, а затем запоминают это положение. Далее все отклонения в ту или иную сторону будут происходить относительно этой точки.

В нашем же случае для этих целей можно использовать незадействованную в данный момент функцию джойстиков, а именно их встроенную кнопку (на джойстик сверху можно нажать и сработает кнопка в основании стика). Там для этого есть отдельный пин для подключения сигнального провода, правда в рамках этого проекта данный провод пока остаётся незадействованным. То есть мы просто вручную чуть-чуть отклоняем стик, выставляя этим действием закрылок или хвостовой руль ровно посередине и нажимаем на кнопку стика. Вот и всё, сервопривод откалиброван! Однако это пока только в проекте, и будет реализовано чуть позже.

Далее нам потребуется ещё некий пульт управления, куда можно «запихнуть» всю электронику.

Для этого была разработана и распечатана на 3D-принтере следующая серия корпусных деталей (увидев их размер, стало совсем тоскливо — было установлено сопло 0,8 мм и каждая деталь печаталась всего лишь час или полтора):

Скачать 3D-модели джойстика можно здесь.

Питание джойстика осуществляется от двух элементов 18650, подключённых последовательно. Но пока временно был подключён внешний блок питания из четырёх батарей АА.

Ну и теперь самое интересное — тест всей системы в работе. Чтобы наглядно было видно, что система генерирует не «лёгкий ветерок», под винт был положен аккумулятор. По тому, как он сдувается ветром, думается, многое становится чуть более понятно:

Если до этого вы никогда не работали с бесколлекторными двигателями на редкоземельных магнитах, — их мощность вас поразит. Но к ним нужно относиться очень внимательно, так как они легко могут порубить на куски выступающие части вашего тела своим винтом.

Таким образом, если вы захотите повторить описанную аппаратную часть, вы можете взять код и 3D-модели из этой статьи и реализовать собственную систему управления.

В описанной системе используется всего 2 сервы, т. к. хотелось сделать более простую версию самолёта (отклоняться будет единый горизонтальный закрылок на хвосте и вертикальный руль там же). При желании и потребности вы можете добавить ещё серв в систему, посмотрев, как это сделано в коде сейчас, и поступив по аналогии.

Останется её только в дальнейшем дополнить той или иной моделью самолёта, изготовленного из потолочной плитки — и вперёд к небу…

Подытоживая весь рассказ, хочется сказать, что люди мечтали летать ещё с древнейших времён, и современные технологии дают возможность это осуществить.

При желании все требующиеся для такой задумки компоненты могут быть куплены, однако сборка своего устройства даст гораздо больше позитива и интересных моментов как в плане общения с железной частью, так и в плане решения возникающих проблем программирования. К тому же впереди праздники, а что может быть лучше, чем реализовать в течение них многовековую мечту человечества (даже если для конкретного человека)? 🙂

К тому же, если пойти подобным путём, стоимость компонентов будет весьма скромной.

А со временем, если подобное занятие придётся по вкусу, можно вполне установить видеокамеру и перейти на более серьёзные технологии, например, собрать свой собственный дальнолёт.

Ведь полёты на самолёте или планере — это достаточно медитативное и приятное занятие:

Радиоуправляемый FPV самолёт своими руками.

Приветствую всех!
В этом посте постараюсь кратко и ёмко рассказать о своем возврате к авиамоделизму и показать его уровень в текущих реалиях.

В кратце: летом того года создал свой второй самолёт из потолочной плитки, скотча и всякого подручного мусора. Самолёт получился на редкость простым, живучим и удачным. Меня даже напечатали в журнале "Моделист-Конструктор". Конструкция с запасом для апгрейда и модификации, потому на данный момент это уже не просто игрушка, а полноценный БПЛА. Бюджет постройки базовой версии — около 2500 рублей без аппаратуры и аккумулятора. В этом посте я расскажу о процессе изготовления, поделюсь чертежами и рассказами про возможности.

Теперь более подробно:

Базовая версия самолёта выглядит вот так.
Назовём её ★ Stage 1:

Самолёт изготовлен из обычной потолочной плитки, которую можно купить в любом магазине стройматериалов, скотча, куска удочки, палок для еды и велосипедных спиц. Это основные материалы. Подробно о процессе изготовления я писал вот в этом посте на Драйве.

В итоге получается как-то так:

Читать:

Как починить термопару мультиметра

Самолёт "в стоке" весьма летуч и прост в освоении. По сути — это тренер с некоторыми техническими решениями, которые позволяют быть ему живучим и ремонтопригодным.

Чертежи самолёта я выложил для свободного скачивания на своём Патреоне, там можно скачать векторную версию для печати с подробным описанием частей, а так же наклейки для печати на обычном или лазерном принтере.

Теперь по поводу частей, которые вам нужно купить: аппаратура FlySky i6, цена б/у 2000 рублей вместе с приемником, комплект сервоприводов 9G на Алиэкспресс за 500 рублей/10 шт., воздушные винты 9 дюймов, электромотор с регулятором оборотов (запросы 40A ESC и 1400KV motor на том же Алиэкспресс), аккумулятор Li-Po от 1800 до 2200 mAh. Колёсики на 2.5 дюйма — по желанию. Все части описаны в чертеже и подробном посте.

Вот ещё несколько красивых фото:

Вот здесь можно посмотреть полное видео.

Продолжаем дальше. Самолёт мы создали, успешно летаем, наслаждаемся. Но как только самолёт начинает летать, сразу хочется приделать к нему камеру и вуаля! у самолёта уже конструктивно предусмотрено место для крепления камеры! А старые камеры, такие как Xiaomi Yi и GoPro Hero 3 поддерживают не только запись, но и видеовыход. Да, прям во время записи. Так мы плавно подходим к установке видеооборудования. Назовём это ★ Stage 2:

Вот здесь есть небольшой пост по установке видеопередатчика и опыты полёта с ним. Вам нужно докупить видеопередатчик и маску для приема сигналов. Не пугайтесь цен, б/у маска стоит 2к., видик 1000 рублей.

Теперь вы можете смотреть "глазами самолёта" во время полёта и получать действительно неописуемый кайф от полётов!

Вот так мы взлетаем:

А вот так — садимся.

Но это ещё не всё: это не самый топ, что можно сделать с этой игрушкой. Налетавшись вдоволь в маске, вы начинаете задумываться летать дальше и иметь контроль: видеть высоту, скорость и направление. В этом вам поможет полётный контроллер и GPS. Так мы плавно подходим к ★ Stage 3.

У меня установлен полётник Matek Wing f405. Его установка позволяет видеть все параметры полёта: скорость, высоту, направление, количество "топлива", которое осталось в аккумуляторе и иметь некоторые бонусы: функцию удержания высоты, направления, возврата домой при потере сигнала, полёту по маршруту и много всяких приколюх.
Теперь мы имеем полноценный беспилотник, который может вот так например:

Итог:
Я хотел поделиться своим более чем 2-летним опытом и радостью от возврата к авиамоделизму. Голопам по европам конечно, но сложно всё ужать в один пост. Я, как и многие в этом сообществе, ходил в детстве в авиамодельный кружок и скучал по небу. Я вас уверяю, после создания такой игрушки, вы будите смотреть на него совершенно иначе. Пойдете вы по моему пути, либо купите кит-набор в магазине — ваше дело. Я хотел лишь привлечь внимание и показать, что можно сделать с обычным тренером в современных реалиях.

На моём YouTube канале есть ещё видео по этой тематике. Подписывайтесь на мой Патреон и поддержите меня доступным способом, если мой рассказ вам понравился и оказался для вас полезным. В будущем — я выложу модели для 3д печати, которые делал для самолёта и вообще много всего полезного!

Из чего состоит радиоуправляемый самолет?

Здравствуйте подписчики. Решили сделать свой первый самолет? Сразу скажу я первый самолет делал и нечего практически не знал. Сложности в этом нечего нет.

Если вы решили сделать радиоуправляемый самолет своими руками, вам нужно знать некоторые детали. Чтобы ваш кусок дерева пластмассы или бумаги взлетело на воздух и находился там столько сколько может аккумуляторы.

Конструкцию самолета мы не будем рассматривать. Материалом для вашего радиоуправляемого самолета может послужить что угодно. Дерево, пластик, картон, потолочные плиты и даже легкое железо. Главное оно должно быть легким. Чтобы ваш двигатель мог потянуть все это.

Что есть у самолета на радио управлении.?

1. Двигатель
2. Регулятор скорости.
3. Сервопривод.
4. Аккамулятор
5. Пульт управления

1. Двигатель

Бесколлекторный мотор для радиоуправляемых моделей

Двигатель в самолете играет главную роль. Тягу.

2. Регулятор скорости.

Регулятор скорости для радиоуправляемых моделей

Если вы применяете электрический двигатель то вам нужно специальное устройство. Регулятор скорости для бесколлекторных двигателей.

3. Сервопривод.

Сервопривод, сервомашинка для самолетов и машинок на радио управлении

Сервопривод это мини машинка которая выполняет механическое движения. Для движения элеронов, руля высоты руля направления.

y подключение сервопривода для самолета

4. Аккумуляторная батарея.

Силовая батарейка для самолета на радио управлении

Аккумуляторы для радиоуправляемых моделей существуют огромное множество. Особо распространено аккумуляторные батареи 7,4 вольт и 11,1 вольт. И с разными емкостями. Речь идет о силовых аккумуляторах. Силовой это или нет можно различить по толстому выходному проводу. Особенно 7,4 вольтовые батареи имеют виды с маленьким проводом. Не силовые. Предназначены для питания системы самолета если оно на ДВС или для питания пультов. Они имеют слишком низкий выходной ток. 5-10 ампер.

Органы управления самолета

Из чего состоит радиоуправляемый самолет

6. Пульт управления.

Для полноценного управления самолетом достаточно использовать пульт 4-х канальный пульт. Но можно и обойтись с 3-мя каналами если не делать руль поворота. Новы вряд-ли найдете такой пульт чаще всего 4-х или 6 канальный радио пульт.

Как своими руками сделать самолет на радиоуправлении

Как сделать самолет на радиоуправлении: Пошаговая инструкция

Что может быть увлекательнее чем самому сделать радиоуправляемый самолет. Это занятие хорошо подойдет как для любителей, так и для профессионалов. Сегодня мы попытаемся рассказать как своими руками сделать самолет.

Первое, что вам нужно сделать, это приобрести все правильные и нужные детали.

Что нужно что бы сделать самолет на радиоуправлении?

Рама для самолета

Возможно, самая важная часть всей плоскости RC должна быть рамой. Когда дело доходит до создания самолета RC, выбор правильной рамы — это первое что нужно учесть при устройстве самолета.

В настоящее время одним из наиболее предпочтительных материалов для этой цели является углеродное волокно. Во многих моментах вы увидите, что использовалось углеродное волокно, оно фактически дает лучшую форму в целом.

Единственная проблема, которая приходит с углеродным волокном, это его высокая стоимость. Нет сомнений в том, что стоимость играет важную роль в выборе материалов и деталей для самолета, но если вы готовы потратить немного больше, то углеродное волокно — лучший выбор. Углеродное волокно — отличный выбор, потому что оно обеспечивает легкий вес, но при этом достаточно прочное. Ваш самолет будет хорошо летать и оставаться стабильным в полете, а также сможет пережить небольшие аварии.

Если вы не можете превысить бюджет, есть другие материалы, которые вы можете выбрать для несущей конструкции. Например, некоторые из наиболее часто используемых материалов для создания самолетов: экструдированный пенополистирол. Это легко доступный по стоимости материал.

Депрон является еще одним материалом, который востребован для изготовления модели самолета. Причина, по которой большинство энтузиастов выбирают этот материал, заключается в его способности сочетать гибкость и жесткость, чего нельзя сказать о обычных материалах планера.

Кроме того, эта особенность продукта позволяет самолету поглощать много энергии. Полеты на радиоуправляемом самолете требуют некоторого привыкания, поэтому крайне важно создать такой самолет, который сможет выдержать небольшой удар или аварию.

Хвост самолета

Одна из вещей, которые вам абсолютно необходимы для создания RC-самолета — это хвост. Для начала, хвост используется, чтобы дать летательному аппарату правильное направление во время полета. Он также отвечает за обеспечение необходимой устойчивости самолета. Хвост придаст вашему самолёту стабильный, управляемый полет.

Большинство хвостов, используемых в современных радиоуправляемых самолетах, поддерживают V-образную форму, в то время как управление высотой имеет более или менее сходную конструкцию. Одна из причин, почему люди склонны выбирать V-образные хвосты, заключается в простом факте, что они создают меньшее сопротивление, и они легче.

Тем не менее, вы также найдете другой тип хвоста на рынке. Эта модель имеет Т-образную форму. Учитывая важность этих частей, было бы неплохо внимательно посмотреть и решить, что для вас будет предпочтительнее использовать.

Наконец, вы должны помнить, что эти хвосты управляются с помощью внешнего контроллера, такого как пульт дистанционного управления и передатчик, поэтому вы должны убедиться, что хвосты работают и синхронизированы с передатчиком. Хвост является очень важной частью вашего самолета, и важно убедиться, что он хорошо спроектирован и соответствует потребностям вашего самолета.

Контроллер и передатчик

Передатчик и приемник имеют огромное значение для вашего самолета. Итак, если вы хотите правильно летать на самолете, вы должны убедиться, что выбранные вами продукты имеют высочайшее качество. Более того, если вы используете радиопередатчик для этой цели, то обязательно проверьте количество каналов, которые он предлагает. Эти каналы управляют движением в плоскостях вашего самолета.

Обычно известно, что радиопередатчики предоставляют как минимум 2 разных канала. Тем не менее, если вы ищете хороший передатчик, попробуйте найти с 4 каналами, поскольку они, как известно, обеспечивают лучший контроль над самолетом.

Если вы собираетесь создать радиоуправляемы самолет, работающий на топливе, вам понадобится приемник, который питается от отдельных аккумуляторов, поскольку у самолета его нет.

Ситуация немного отличается для самолетов с электрическим приводом. В этом случае, поскольку в устройстве уже есть источник питания от батареи, вы можете просто использовать батареи, которые питают пропеллеры. Это соединение может быть выполнено через схему элиминатора батареи. Делая это, вам не придется приобретать и устанавливать дополнительные батареи для приемника.

Совет: если вы собираетесь летать на нескольких самолетах, вы можете просто приобрести один радиопередатчик и запрограммировать свой приемник на несколько запоминающих устройств. Таким образом, вы можете переключаться с одного самолета на другой, работая на одном контроллере. Это экономит много денег, так как с каждым новым самолетом вы бы просто покупали купили новый.

Сервоприводы

Независимо от того, какой самолет RC вы пытаетесь построить, вам понадобятся хорошие сервоприводы. Это, пожалуй, самая важная часть самолетов, поскольку они несут единоличную ответственность за надлежащее функционирование устройства. Это на самом деле двигатель, который контролирует и помогает движению рулей, дроссельной заслонки и закрылков, которые необходимы для полета.

Кроме того, что более важно, сервоприводы бывают всех форм и размеров. Это означает, что независимо от того, какого размера ваш радиоуправляемый-самолет, вы всегда найдете сервопривод для вашего устройства. Здесь следует отметить, что крутящий момент, создаваемый сервоприводом, зависит от размера сервопривода, который вы выбираете.

Опять же, вам понадобится разные типы сервоприводов для электрических и бензиновых моделей самолетов, поэтому выбор совместимых элементов является абсолютной необходимостью.

Пульт управления радиоуправляемым самолетом

Давайте теперь посмотрим на элемент, который делает возможным его перемещение из точки A в точку B.

Существует множество различных пультов управления. Одной из наиболее важных функций, которые вам нужно искать в вашем контроллере, является количество функций, которые он предлагает. Дополнительные функции дадут вам лучший контроль. Однако, в зависимости от вашего уровня комфорта при управлении самолетом на радиоуправлении, количество функций, которые вы хотите, будет отличаться. Все сводится к тому, какой уровень управления вы ищете от пульта дистанционного управления, и насколько детальным должен быть ваш контроль при управлении.

Кроме того, было бы неплохо проверить совместимость пульта управления с приемником проведя пробный запуск, чтобы определить, совместимы они или нет.

Источник питания вашего самолета

Определяемся с источником питания для устройства, которое вы делаете. Например, если вы хотите построить RC-самолет с электрическим приводом, то он будет работает летать очень тихо в сравнении с бензиновым вариантом. Некоторые считают, что эта функция является большим преимуществом, потому что они могут управлять своим самолетом чтобы не беспокоить своих соседей. Так что, если вы планируете запускать самолет в одном районе, возможно, будет разумным выбрать вариант с электроприводом.

Обычно вы увидите, что RC-самолеты, использующие электричество, меньше по размеру и быстрее. Кроме того, известно, что в этих типах самолетов используются батареи, особенно перезаряжаемые. Для этой цели было бы целесообразно использовать Li-Po аккумуляторы, поскольку они имеют проверенный послужной список в этой области.

Двигатели и моторы для радиоуправляемых самолетов

Делая радиоуправляемое-устройство, не забудьте выбрать лучшие двигатели. Они необходимы для правильного управления вашим самолетом, поэтому выбрать качественный двигатель правильная идея. Некоторые из наиболее распространенных силовых установок, используемых самолетами на радиоуправлении, включают электродвигатели, двигатели внутреннего сгорания и тому подобное.

Здесь вы должны быть абсолютно осторожны с весом и стоимостью и характеристиками мотора которые бывают коллекторными и бесколлекторными.

Проектирование радиоуправляемого самолета

Теперь, когда мы знаем некоторые ключевые компоненты нашего самолета, и прежде чем мы начнем строить нашу модель радиоуправляемого самолета, давайте рассмотрим некоторые основные шаги, которые необходимо выполнить.

Шаг 1: Какова цель вашего самолета RC? Это первый вопрос, который вы должны задать себе, чтобы создать идеальное устройство. Почему ты делаешь самолет? Это может быть просто хобби для того, чтобы повеселиться. Тем не менее, вы также можете добавить камеру в самолет и использовать ее для обзора сверху или даже для аэрофотосъемки. Назначение вашего самолета поможет вам решить, как вы хотите построить свой самолет. Самолеты RC — это очень адаптируемые устройства, и они подходят для всего, от новичка любителя до профессионального использования.
Шаг 2: Огромное разнообразие электроники. Самолет собирается с использованием большого количества электроники, которая будет включена в структуру самолета. Это будут: батареи, сервоприводы, приемник и тому подобно. Чем больше электроники вы включите, тем больше она увеличит вес вашего самолета. Таким образом, в этих ситуациях было бы идеально иметь плоскую раму, которая может нести большую полезную нагрузку. В общем, было бы целесообразно выбрать двигатель и аккумулятор таким образом, чтобы ваше устройство получало правильную тягу и при этом обеспечивало достаточно продолжительное время полета. Соберите все электронные компоненты, необходимые для эффективного полета. Полный список электроники будет включать в себя электродвигатели, схему подключения батареи, приемник каналов и сервоприводы.
Шаг 3: Сделайте оценку общего веса вашего самолета RC . Создание самолета не очень простая задача. На данный момент вам нужно проанализировать вес вашего устройства. Это особенно важно, поскольку у вас уже есть вся электроника. Вы можете взвесить каждую из этих частей в отдельности и добавить ее к весу. Кроме того, убедитесь, что вы добавляете вес модели или самого каркаса.

Имейте в виду: общий вес устройства должен примерно в 2-4 раза превышать вес всей электроники вместе взятой. Например, если вес электроники (двигатели, аккумуляторы, сервоприводы и приемник составляет около 900 граммов, общий вес устройства должен составлять 900 x 3 = 2700 граммов.

Шаг 4: Крыло самолета

Совет — сначала рассмотрите ваш самолет как планер. Это полезно, потому что после того, как он построен, самолет обычно тяжелее, чем он был на самом деле измерен. Попробуйте запустить его как планер. Самолет должен не упасть камнем не землю.

Сборка радиоуправляемого самолета

Шаг 1: Создание фюзеляжа. Это можно сделать в трех частях. Прежде всего, вам придется сделать часть хвоста. Затем нужно сделать центральную часть, которая представляет собой просто коробку. Наконец, вы делаете нос самолета. Все они могут быть склеены, чтобы сформировать фюзеляж.
Шаг 2: Далее одна из самых важных частей в этом процессе. Это включает в себя прикрепление электронных компонентов вокруг фюзеляжа. Для начала, ESC и BEC ( для передачи энергии о аккумулятора к мотору) прикрепляем снаружи фюзеляжа, так что, когда самолет летит в воздухе, они не слишком нагреваются и могут оставаться холодными. Приемник идет внутри фюзеляжа, и за ним следует аккумулятор. Наконец, сервопривод руля приклеен к стабилизатору, который в свою очередь прикреплен к фюзеляжу.
Шаг 3: Крайне важно сделать крепление двигателя, достаточно прочное, даже когда самолет будет лететь на высоких скоростях. Это можно сделать, взяв два куска изоляции, которые затем прикрепляются к боковым сторонам и нижней части фюзеляжа. Вам нужно подождать, пока клей не станет абсолютно сухим, после чего вы можете прикрепить мотор.
Шаг 4: Выбор и прикрепление крыла, вероятно, самый трудный шаг из всего. Это особенно важный момент для больших самолетов, где крылья должны быть прочными и устойчивыми, чтобы удерживать свои позиции даже в ветреных условиях. Сервоприводы наклеены на крыло, так что провода остаются внутри крыла и не выходят за его пределы.
Шаг 5: Шасси действительно является дополнительным компонентом самолета, оно может быть прикреплено по вашему желанию. Некоторые пользователи предпочитают использовать его, в то время как другие предпочитают более легкое устройство без шасси. Если вы решите использовать шасси то лучше установить набор из двух колес спереди и хвостового колеса в конце. Это приводит к более эффективным летным характеристикам.

Тестирование результатов сборки

Теперь, когда вам, наконец, удалось собрать все воедино, пришло время взять ваше устройство для небольшого тестирования. Вот несколько тестов для испытания самолета:

Держите самолет немного над головой и бегите вместе с ним. После этого отпустите на одну или две секунды. Если самолет наклоняется вперед, у него тяжелый нос. Если он пытается откинуться назад, у него тяжелый хвост. Если он остается стабильным, ваше устройство собранно правильно. Этот тест отлично подходит для проверки этих переменных, поскольку устраняет другие влияния и просто определяет, является ли ваша модель устойчивой и сбалансированной.
Возьмите модель самолета и проверьте все различные функции двигателя. Убедитесь, что вы опробовали все клавиши на элементах управления, включая правую и левую ручки. Это не только поможет вам узнать, что вы можете делать с вашим самолетом, но и познакомится с пультом дистанционного управления. Управление самолетом часто бывает довольно сложным, особенно для начинающих, поэтому получение информации о всех различных входах в самом начале может помочь вам не чувствовать себя растерянным в полете.
Летный тест больше похож на ваш собственный тест, чтобы проверить, все ли ваши проекты и расчеты соответствуют. Сделайте тест дальности, чтобы проверить, как далеко вы можете запустить устройство. Как только это будет сделано, выньте самолет и позвольте ему парить примерно в метрах от вас. Это даст вам хорошее представление о характеристиках полета.

Заключение

Проектирование и сборка может быть захватывающим действием почти для любого. Несмотря на то, что всегда есть возможность купить готовый RC-самолет или комплект для сборки, мы думаем, что вы получите максимальное удовлетворение, построив самолет с нуля. Хотя это сложный и очень специфический процесс, для тех, кто его делает, конечный результат будет более чем оправданным.

Мы надеемся, что вы сочли это руководство полезным, и надеемся, что вы сможете почувствовать удовлетворение, которое можно почувствовать только при первом запуске того, что вы построили самостоятельно!