Малютка Piccolo

Введение

Малютка Piccolo - этот вертолет создан уже более 3 лет назад фирмой Ikarus. Впервые серийная модель вертолета имела массу около 165 грамм и ротор диаметром всего 500 мм. Изначально, модель проектировалась с ротором фиксированного шага и оснащалась двигателем со странным названием "295" и неизвестными параметрами. Однако, год назад в связи с конкурентной борьбой для этой модели появилась новая модификация ротора и автомата перекоса - с общим шагом, которая позволила выполнять просто невероятный пилотаж.

Для упрощения механической части вертолет оснащен дополнительным двигателем на хвосте, которая позволяет значительно упростить конструкцию общего шага хвостового ротора. С другой стороны, это повлекло за собой создание фирмой Ikarus специальной бортовой электроники для этой модели. Зато, одним из достоинств данной модели можно считать, что в случае использования ротора с фиксированным шагом, потребность в специальной вертолетной аппаратуре отсутствует. Подойдет простейший 4-канальный FM-передатчик.

Ко мне в руки попался Piccolo сразу с 2 вариантами ротора: фиксированным и общим шагом.

Основные параметры модели:

• диаметр ротора 50 см
• аккумуляторы 7-8 банок ААА
• автомат перекоса с общим шагом 90 градусов
• пластиковые лопасти для фиксированного шага и деревянные для общего шага
• пластиковая рама
• все нагруженные элементы - углепластиковые

Что в комплекте?

Ко мне попал самый полный комплект, который только можно приобрести в Москве без апгрейда.

Состав:

• модель Piccolo с двигателем G310, фиксированный шаг
• ротор с общим шагом
• Piccoboard (приемник и гироскоп и т.д.)
• модуль удержания хвостовой балки (Heading Hold)
• аккумулятор Sanyo 7 банок 250 ма/ч
• рулевые машинки GWS Pico 3 шт
• дополнительный двигатель G310
• учебные шасси

Комплект великолепно упакован в картонный кейс, в котором позже можно будет осуществлять переноску собранной модели. К сожалению инструкция создана людьми, которые явно экономили свое время, полное отсутствие фотографий, рисунки низкого качества. В инструкции указаны номера деталей, но как их использовать при сборке - совершенно не понятно, так как они больше нигде не обозначены: ни на пакетиках с деталями ни на самих деталях. Поэтому сборка может напоминать процесс собирания пазла, но с меньшим количеством частей.

Все детали изумительного качества. Других проблем пока не видно, поэтому приступим к сборке.

Основной ротор.

Как уже упоминалось, для данного вертолета существуют 2 конструкции основного ротора: с фиксированным и коллективным шагом.

Фиксированный шаг

Конструкция ротора с фиксированным шагом удивительно проста. Она состоит всего из 5 элементов и при этом снабжена великолепного качества подшипниками, что положительно сказывается на ресурсе модели. Лопасти выполнены из пластика, который не боится ударов и великолепно гнется.

Коллективный шаг

Логическим продолжением развития этой модели стала новая модернизация несущего ротора, оснащенная коллективным шагом. Данная модернизация позволяет производить более экстремальное пилотирование модели и даже осуществлять такие маневры, как: бочки, петли, инверсный полет, а также всевозможные фигуры 3D пилотажа. Надо признать, что конструкторы фирмы Ikarus значительно потрудились, чтобы осуществить идею 3D полета на этой модели. Они решили множество конструкционных моментов и создали уникальный автомат перекоса ротора. К его особенностям можно отнести:

• использование стандартной схемы для подключения аппаратуры и использование одной машинки для управления общим шагом
• живучесть ротора во время падений
• повышенный ресурс, износостойкость, т.к. во всех ответственных узлах установлены подшипники.

Автомат перекоса настолько мал, что основные детали запросто помещаются в коробок от спичек.

Лопасти ротора имеют асимметричный профиль и выполнены из бальзы с нагрузочными вставками из свинца. Обклеивать их прилагаемой пленкой надо самостоятельно.

Хвостовой ротор

Компенсационный хвостовой ротор выполнен с приводом от отдельного электродвигателя. Данная конструкция имеет как положительные моменты, так и отрицательные.

К положительным качествам можно отнести:

• простота конструкции
• ударопрочность
• износостойкость
• возможность использования в качестве хвостовой балки практически любых конструкционных материалов; например, в случае использования дюралевой хвостовой балки возможен ремонт простым выпрямлением ее руками
• великолепная возможность для конструирования полукопийных моделей, т.к. возможен перенос хвостового ротора в любое диктуемое прототипом место расположения

Негативные качества:

• большая инерционность
• большая масса, вынесенная на хвост, компенсируется соответствующим выносом аккумулятора
• использование дополнительного двигателя и соответственно дополнительной электроники.

Насколько эта конструкция хороша для данной модели, сказать трудно.

Сборка.

Приступаем к сборке. Возможно, я осуществляю сборку не совсем в том порядке, в котором нам диктует инструкция, однако, на мой взгляд, так удобнее.

Учебное шасси.

Начнем со сборки учебного шасси: конструктивно шасси выполнено из углепластиковых палочек и шариков от настольного тенниса с отверстиями. Крепление шариков происходит за счет силиконовых трубочек натянутых на карбоновые палочки.

Шасси производит впечатление надежной конструкции, хотя оно при этом очень легкое. О прочности конструкции говорит то, что за одну палочку можно поднять весь вертолет. Все-таки карбон не зря считается лидирующим материалом для легких и прочных конструкций.

Рама модели вертолета

Сборка рамы не составляет особого труда, надо лишь помнить про то, что длина углепластиковых стержней в конструкции шасси не одинакова справа и слева. Это сделано для компенсации дрейфа при взлете. В раму вставляется 2 подшипника для основного ротора, вал ротора - углепластиковая палочка. Затем закрепляем нижнюю шестерню, после чего уже монтируем двигатель. Подшипники я вставлял на локтайте (жидкость для фиксации резьбовых и других соединений, позволяет в дальнейшем производить их разборку).

При сборке очень аккуратно работаем с циакрином и проклеиваем только те места, которые указаны в инструкции!

Сборка ротора

Ротор с коллективным шагом рассмотрим поподробнее. Начинаем сборку со слайдера общего шага.

Данная конструкция осуществляет изменения коллективного шага. На фотографии мы видим 2 компенсатора из силиконовой трубки. Эта деталь является самой ненадежной и легко ломается при падении модели.

Далее устанавливается чашка автомата перекоса. Она выполнена из пластика очень хорошего качества и собрана на подшипнике. К недостаткам можно отнести отсутствие шарика, но это легко исправляется.

Далее собираются 2 смесителя. Обратите внимание на то, что они выполнены на 2-ух (!!!) подшипниках.

При этом я вставлял их на локтайте.

Затем собираем голову ротора (самое удивительное, что цапфы так же комплектуются двумя подшипниками).

Монтируем управляющие лопатки, при этом обращаем внимание на то, что они должны совершенно свободно вращаться вместе с валом относительно головы.

После этого автомат перекоса устанавливаем на шасси и ставим муфту. Она так же является больным местом этой модели. К сожалению, во время падений она разрушается одной из первых, и подшипники приходится искать по всей квартире (по всей площадке).

Далее собираем весь механизм и устанавливаем тяги. Получается вот такая симпатичная конструкция.

Теперь собираем лопасти и не забываем, согласно инструкции, вклеить свинцовые грузики, после чего обтягиваем лопасти пленкой и балансируем.

Рассматривать детально сборку ротора с фиксированным шагом не будем, поскольку она значительно проще и все интуитивно понятна. Вы сможете легко собрать эту деталь самостоятельно по рисункам, приведенным в инструкции. Вы также можете ориентироваться на фотографии ротора с коллективным шагом, так как конструкция очень похожа.

Piccoboard (Мозг и мозжечок)

Одной из самых замечательных разработок фирмы Ikarus можно считать уникальный интегрированный набор бортовой электроники. В состав данного борта (Piccobard+) включено:

• 6 канальный FM приемник
• гироскоп с возможностью подключения дополнительного модуля, реализующего функцию удержания хвостовой балки (Heading Hold)
• 1 силовой регулятор с функцией BEC
• 1 регулятор для двигателя привода хвостового винта

Также к бортовой электронике относится:

• 3 машинки Pico GWS
• 1 силовой двигатель G310
• 1 двигатель хвостового ротора
• 1 аккумулятор 250 ма/ч Sanyo

Piccoboard конструктивно представляет сборку из 2х плат, стянутых через двойной мягкий скотч термоусадкой. При этом видно, что 6-канальный FM приемник смонтирован на одной плате, а все остальное на другой. При большом желании можно использовать приемник в других целях. Тем более, что он оборудован всеми 6 разъемами.

Мой набор комплектовался модулем HH (Heading Hold, удержание хвостовой балки). Этот модуль устанавливается очень просто. Согласно инструкции, достаточно вставить микросборку в разъем и этого достаточно.

Я не приклеивал машинки на циакрине, как сказано в инструкции, а просто прикрепил их на хорошем двойном скотче - этого оказалось достаточно для выполнения обычных полетов. Включение бортовой электроники производится просто втыканием разъема питания аккумулятора.

Монтаж Piccoboard не представляет особых проблем, единственно надо обратить внимание на пару моментов:

• При приклеивании Piccoboard надо следить, чтобы он был перпендикулярен основанию (и параллельно оси ротора). Это сильно сказывается на качестве работы гироскопа.
• На плате приемника нет ключей для разъемов машинок, приходится обращать особое внимание на полярность и вставлять разъемы согласно инструкции.
• На плате отсутствует информация о назначении переменных резисторов. Надо действовать исключительно согласно инструкции.
• Необходимо следить за тем, чтобы провода не попали в движущиеся части.

Настройка

Настройка модели довольно сильно зависит от того, какой в данный момент установлен ротор, но можно воспользоваться следующим нехитрым алгоритмом:

1. Монтируем рулевые машинки.
2. Подключаем их к борту.
3. Включаем аппаратуру и ставим ручки в среднее положение (двигатели должны быть отключены, а на аппаратуре не должны быть включены какие-либо микшеры и т.п.)
4. Подбираем качалки, которые при установке на вал машинки фиксируются под углом 90 градусов к соответствующей тяге.
5. Качалки берем по инструкции, или подбираем такие, чтобы при расходах, равных 100 процентов ход тяги составлял так же 100 процентов - или ход, регламентированный инструкцией.
6. ЕСЛИ НЕОБХОДИМО, добиваемся перпендикулярности чашки вала, подгибая тяги.

В Piccoboard установлена компенсация вращательного момента, вызванного вращением основного ротора. Поэтому ОБЯЗАТЕЛЬНО отключите микшер газа и хвостового винта в аппаратуре! Модуль HH не требует никакой настойки.

В случае модели с коллективным шагом, вам необходимо использовать специализированную вертолетную аппаратуру и выполнить дополнительные действия:

1. Установить третью машинку.
2. Отрегулировать канал 6 как канал шага ротора.
3. Установить кривые газа и шага (углов) для разных режимов полета.

Полеты

Пилотирование модели вертолета очень сильно меняется в зависимости от типа установленного ротора, поэтому рассмотрим поведение модели oтдельно для каждого ротора. Но, прежде всего - общие моменты.

Включать модель только в такой последовательности: аппаратура, затем модель, а выключать вначале модель, а затем аппаратуру! Не должно быть ситуации с включенной моделью и выключенным передатчиком, потому, что в этой ситуации приемник начнет принимать помехи и соответственно все будет двигаться в произвольном порядке. Перед включением установите ручку газа в положении малого газа, а тумблер Idle, если он используется, в положение Normal.

Этим вы обеспечите безопасность модели и отсутствие травм.

Бортовые регуляторы выполнены таким образом, что даже если вы случайно включите борт при установленной ручке газа в среднем положении, ротор не будет крутиться. Если вы переведете ручку в положение малого газа, то мотор будет включен. Лично я настоятельно рекомендую вам этого не делать. После данной операции у регулятора хвостового винта и гироскопа начинаются проблемы! Включайте модель только при ручке газа установленной в минимум!

Для правильной инициализации гироскопа ни в коем случае не трогайте модель, пока на Piccoboard мигает лампочка.

С фиксированным шагом

Модель с фиксированным шагом поразила меня своей простотой управления. Благодаря скосу шасси, при взлете почти полностью отсутствует дрейф модели и в случае отсутствия воздушных потоков модель висит совершенно спокойно. При этом любое убегание очень просто компенсируется легким движением ручки на аппаратуре. Любые маневры совершаются неторопливо и спокойно, мощности нового мотора G310 хватает на все, что только можно выполнить с данным ротором. Время полета с одной зарядкой NiCd аккумулятора составляет 3-4 минуты (с NiMH 720ма-7-8 мин). Шелест лопастей очень мягкий и приятный. Полеты я проводил в комнате с летной площадью 3 на 4 метра. Хвостовая балка удерживается гироскопом очень хорошо, но я не совершал никаких резких маневров.

Полет с учебными шасси я не производил, т.к. при отрыве модели от земли наблюдалась чудовищная вибрация. Очень похоже на то, что шасси входило в автоколебания с моделью.

С общим шагом

Когда поднимаешь модель в данной комплектации, на ум приходит лишь одно слово - ураган. Модель элементарно отрывается от поверхности земли. Висит стабильно, но малейшее движение ручкой - и модель тут же прыгает и кренится. Удержать можно, но довольно проблематично! При этом модель успешно сопротивляется небольшому ветру. Полеты на маленькой площади практически исключены, так как модель притягивается практически любыми предметами: стены и т.п. Удержать модель очень сложно. В небольшом зале или в тихую погоду - раздолье. С небольшого разгона модель выполняет петлю. Другие фигуры не пробовал из-за своей неопытности. Гироскоп при прямом полете работает нормально, при выполнении петли тоже не было замечено никаких проблем. Модуль HH великолепно удерживает хвостовую балку при любых маневрах. Единственное - обнаруживается недостаток конструкции хвостового ротора при совершении полетов хвостом вперед. В первый момент вертолет пытается развернуться из-за того, что хвостовой ротор не успевает раскрутиться, но затем все приходит в порядок.

Ремонт

К сожалению, полеты на маленькой площади чреваты авариями. Где-то висят штора и люстра, стоит мебель и, конечно, можно просто не справиться и уронить модель.

Самыми страшными вещами для этой модели являются: углы мебели, ножки стульев и шторы. Мебель, понятное дело, жесткая, а шторы чем виноваты? Шторы просто засасывает в ротор, и при этом, самое худшее, что если мебель просто стоит на месте, штора коварно подкрадывается к модели.

Несмотря ни на что, модель показала себя удивительно живучей. Притом, что аварии происходили, когда ротор крутился вовсе не на холостых оборотах, серьезных повреждений не было. Перечислю те узлы, которые в страдают больше всего.

Фиксированный шаг:

1. Лопасти немного царапаются, но не разрушаются.
2. Постепенно разрушается втулка крепления ротора
3. Обеспечен постоянный поиск подшипников по квартире.

Общий шаг:

1. Бальзовые лопасти разрушаются, но легко поддаются многократной склейке.
2. Постепенно разрушается втулка крепления ротора.
3. Разрушается слайдер коллективного шага (немного несовершенная конструкция).
4. Обеспечен регулярный поиск подшипников.

Upgrade (Апгрейд)

Как и для большинства моделей, для Piccolo существует огромное количество апгрейдов. В основном, к этим апгрейдам относится замена пластмассовых деталей на дюралевые. При этой замене так же устраняются некоторые дефекты конструкции.

Существуют и более серьезные апгрейды, которые существенно улучшают модель вцелом. Речь идет о замене мотора на бесколлекторный. Чаще всего устанавливают бесколлекторные двигатели от Haсker или Astroflight, с регулятором Schulze Future 18be или аналогичным. Данное изменение требует значительных капиталовложений, сопоставимых со стоимостью модели в сборе, однако оно приводит к ощутимому улучшению летных характеристик. Попутно увеличивается время полета до 12 минут (на NiMn 720 ма/ч), и очень заметно повышается энерговооруженность модели. Очень интересной особенностью является использование специальных 3-фазных регуляторов с функцией гувернера (функция поддержания постоянных оборотов). Эта функция позволяет избежать основной проблемы электрических вертолетов - потери оборотов по мере разряда аккумуляторов, но плата за это - деньги.

При этом, особой переделки производить не надо. Регулятор подключается параллельно стандартному (это связано с тем что для компенсации хвостового ротора гироскопу нужен канал газа). Для этого удобно сделать переходничек.

Очень большое значение имеет масса модели вертолета. С этим борются всеми доступными средствами, начиная от укорачивания проводов рулевых машинок, до использования сверхлегких углепластиковых рам и тяг. На этом удается сэкономить до 20 грамм, что очень значительно для этой модели.

Одним вариантом апгрейда является замена аккумуляторных батарей. Самый простой вариант - это установка бортового питания из 8 банок(9.6в) вместо 7 банок (8.4 в). Это приносит значительное увеличение резкости в полете модели. Однако, любители подобных апгрейдов должны иметь в виду, что желательно также будет заменить регулятор хвостового двигателя на более высокочастотный. В противном случае, хвостовой двигатель будет очень быстро выходить из строя по причине выгорания щеток. Дело в том, что стандартные регуляторы работают на частоте около 3 килогерц, а индуктивность обмоток хвостового двигателя слишком мала, чтобы сгладить эти пульсации. В итоге, через обмотки хвостового привода начинают проходить большие импульсы тока, которые становятся особенно пагубными при питании от 8 банок.

Помимо увеличения количества банок, имеет смысл перейти на NiMH аккумуляторы. Они имеют меньший удельный вес, и при той же массе NiMH батарея для Piccolo имеет емкость 720 ма/ч вместо 250 ма/ч для NiCd. Справедливости ради, стоит отметить, что NiMH имеют большее внутреннее сопротивление, поэтому из-за тепловых потерь ожидать троекратного увеличения времени полета не приходится. Тем не менее, это время возрастает весьма заметно, до 7-8 минут на стандартном моторе.

Тем, кто хочет максимального увеличения времени полетов, есть смысл купить литий-полимерные батареи. Тут, однако, надо быть очень внимательными:

• Не путайте литий-полимерные батареи с литий-ионными. Последние имеют в два раза меньшие максимальные разрядные токи, и не выдержат необходимого режима работы
• Апгрейд мотора на бесколлекторный становится уже не опцией, а необходимостью, так как надо понижать потребляемый ток. Токи, которые потребляют обычные двигатели, будут для литий-полимерных аккумуляторов немного великоваты.
• Литий-полимерные батареи требуют отдельного зарядного устройства, так как очень чувствительны к перезаряду, и стандартные зарядники для NiCd не подойдут.
• Необходимо контролировать степень разряда батарей, по таймеру, или бортовым индикатором, так как переразряд батарей выводит их из строя практически мгновенно.

Тем не менее, несмотря на все сложности с литий-полимерными аккумуляторами, модель после апгрейда получается совершенно изумительная, способная без проблем отлетать 20 минут.

Пределов совершенствованию нет. И даже в такой маленькой модельке стоимость некоторых узлов составляет огромные цифры. Владелец должен самостоятельно решать, что стоит улучшить в своей модели, а что - не обязательно.

Резюме

Плюсы и минусы модели:

Летные характеристики данной модели очень сильно зависят от варианта основного ротора.

Фиксированный шаг:

Модель подходит для начинающего пилота, или просто для человека, который хочет пробовать полетать. При этом огромного опыта пилотирования не требуется. Ударопрочная и устойчивая модель, совершенно не требовательная к управляющей аппаратуре.

ВНИМАНИЕ. Это не игрушка для детей младшего возраста!! Перед полетами в любом случае нужны тренировки на симуляторе!

Общий шаг:

Модель для опытного человека, которому хочется продолжать экстремальный пилотаж не только на улице, но и в закрытом помещении, или возле дома. При этом пилот получает изумительные летные качества модели при достаточно надежной конструкции. Огромные возможности по апгрейду и совершенствованию летательного аппарата.

Дополнительную информацию вы можете посмотреть здесь:

http://www.precisionmodelproducts.com - широкий выбор апгрейдов и запчастей
http://www.pgoelz.com/piccolo1.html - очень большая коллекция ответов на вопросы и описание переделок

На сайте HeliHobby можно найти инструкции по вертолету и хорошую подботку видео.