Συμμετρική και ασύμμετρη κίνηση πηδαλίων


[ Εγκατάσταση συστήματος ] - [ Αντίθετη εκτροπή ]

Η γεωμετρία στην κίνηση των πηδαλίων

Αρθρωση ντίζας στην περιστροφική κεφαλή του servo

Το σχήμα δείχνει δύο κεφαλές servo στην ουδέτερη θέση τους. Στην πρώτη το σημείο άρθρωσης της ντίζας στην κεφαλή σχηματίζει ορθή γωνία με την διαδρομή (κίνηση) της ντίζας (1), ενώ στην δεύτερη σχηματίζει αμβλεία γωνία (2).

Βλέπουμε ότι όταν η γωνία είναι ορθή (1) για ίσες γωνίες στροφής της κεφαλής του servo R=R, η μετακίνηση της ντίζας είναι ίδια και προς τις δύο κατευθύνσεις L=L.

Οταν όμως η γωνία είναι αμβλεία (2) για ίσες γωνίες στροφής της κεφαλής του servo R=R, η μετακίνηση της ντίζας είναι άνιση, και συγκεκριμένα είναι μεγαλύτερη όταν περιστρέφεται όπως οι δείκτες του ρολογιού (μεγάλο L), και μικρότερη όταν περιστρέφεται αντίθετα με την φορά των δεικτών (μικρό L).

Το ακριβώς αντίθετο θα συμβεί αν η γωνία που σχηματίζεται είναι οξεία.

Για την ευκολώτερη αντίληψη αυτού του "φαινόμενου" αρκεί να επισημάνουμε ότι το σημείο άρθρωσης της ντίζας στην κεφαλή ανήκει σε δύο γεωμετρικούς τόπους: σε ένα κυκλικό (κίνηση του μπράτσου), και σε ένα ευθύγραμμο (κίνηση της ντίζας).

Το πρόβλημα δεν υφίσταται αν το servo έχει αυτάκια που κινούνται ευθυγράμμως. Εδώ το σημείο άρθρωσης της ντίζας στα αυτάκια ανήκει σε δύο γεωμετρικούς τόπους που και οι δύο κινούνται ευθυγράμμως.

 

Αρθρωση ντίζας στο horn

Το σχήμα δείχνει δύο πηδάλια που έχουν το horn σε διαφορετική γωνία. Στο πρώτο το horn (το σημείο άρθρωσης) σχηματίζει ορθή γωνία με την διαδρομή (κίνηση της ντίζας) (3) ενώ στο δεύτερο σχηματίζει αμβλεία γωνία (4).

Εδώ πρέπει να ξεκινήσουμε την εξήγηση με την υπενθύμιση ότι η ντίζα κιντείται ευθύγραμμα και αναγκάζει το horn να κινηθεί κυκλικά.

Παρατηρούμε ότι όταν η γωνία είναι ορθή (3) για ίσες μετακινήσεις της ντίζας L=L, το horn περιστρέφεται σε ίσες γωνίες και προς τις δύο κατευθύνσεις.

Οταν όμως η γωνία είναι αμβλεία (4) σε ίσες μετακινήσεις της ντίζας το horn περιστρέφεται άνισα, και συγκεκριμένα σε μεγαλύτερη γωνία όταν η ντίζα το έλκει (μεγαλύτερο R), και σε μικρότερη όταν το σπρώχνει (μικρότερο R).

Παραδείγματα για συμμετρική κίνηση με εύκαμπτες ντίζες

Παράδειγμα #1

Στο σχήμα βλέπουμε πως εξασφαλίζουμε ίση κίνηση σε μία εύκαμπτη ντίζα, της οποίας το πρώτο τμήμα μπορεί να βρίσκεται σε διαφορετική γωνία.

Και στις δύο περίπτωσεις διαλέγουμε εκείνη από τις τρύπες της κεφαλής, που σχηματίζει ορθή γωνία με το πρώτο μερος της ντίζας.

Είναι ευνόητο ότι αν το μπράτσο της κεφαλής έχει μόνο μία σειρά από τρύπες, το επανατοποθετούμε στο servo στην αντίστοιχη γωνία.

 

Παράδειγμα #1

Εδώ βλέπουμε πως θα εξασφαλίσουμε ίση κίνηση στο πηδάλιο. (Το σχήμα δείχνει servo με γραμμική κεφαλή, για να εξασφαλιστεί η προϋπόθεση της ισόπλευρης κίνησης από πλευράς servo).

Παραθέτουμε για σύγκριση μία εφαρμογή με ξύλινη ντήζα. Αυτή έχει την ίδια διεύθυνση κίνησης σε όλο της το μήκος της, και το horn θα βρίσκεται απαραίτητα σε ορθή γωνία με αυτή. Το ότι το horn βρίσκεται σε ορθή γωνία και με το πηδάλιο είναι αδιάφορο.

Αντίθετα η εύκαμπτη ντήζα έχει μεταβαλλόμενη κατεύθυνση κίνησης. Για να πετύχεις ίση κίνηση του πηδάλιου, βάλε το horn σε ορθή γωνία ως προς το τελευταίο τμήμα της ντίζας, αδιαφορώντας για την γωνία που σχηματίζει με το πηδάλιο.

Παραδείγματα για διαφορική (ασύμμετρη) κίνηση με άκαμπτες ντίζες

Την ασύμμετρη κίνηση μπορούμε να την δώσουμε με μηχανικό τρόπο, αλλάζοντας τις γωνίες στα μπράτσα των servo και των horns ή ηλεκτρονικά από το πρόγραμμα του πομπού (οπότε χρειάζονται δύο servo και δύο κανάλια).

Ασύμμετρη κίνηση στα πηδάλια κλίσης (ailerons) με γεωμετρικό τρόπο

Η σωστή άρθρωση των ντηζών είναι διαφορετική για ένα χαμηλοπτέρυγο από ένα ψηλοπτέρυγο. Συγκεκριμένα εξαρτάται από την θέση του servo (αν κάθεται όρθια ή αν κρέμεται προς τα κάτω) και όχι βέβαια από την θέση του φτερού στο σκάφος.

Εφαρμογή στο ψηλοπτέρυγο
Σε ένα ψηλοπτέρυγο και το servo και τα horns βρίσκονται ανάποδα στο κάτω μέρος του φτερού. Για να πετύχεις ασύμμετρη κίνηση, μπορείς να κάνεις τα εξής:
  • να αρθρώσεις τις δύο ντήζες στην περιστρεφόμενη κεφαλή του servo πιο μπροστά από τον άξονα της.
  • ή να τσακίσεις τα δύο χορν των πηδαλίων προς τα πίσω
  • ή να συνδυάσεις λίγο κι' απ' τα δύο.

Εφαρμογή στο χαμηλοπτέρυγο
Αντίθετα στα χαμηλοπτέρυγα το servo και τα horns βρίσκοντα στο επάνω μέρος του φτερού. Για να πετύχεις ασύμμετρη κίνηση, μπορείς να κάνεις τα εξής:
  • να αρθρώσεις τις δύο ντήζες στην περιστρεφόμενη κεφαλή του servo πιο πίσω από τον άξονα της.
  • ή να τσακίσεις δύο χορν προς τα εμπρός
  • ή να συνδυάσεις λίγο κι' απ' τα δύο.

Πολλές φορές τα πηδάλια δεν αρθρώνονται με το servo απ' ευθείας με μονοκόμματες ντήζες αλλά παρεμβάλλονται τριγωνικοί μοχλοί σε ένα άλλο σημείο του φτερού. Και πάλι αν τα χορν των πηδαλίων κλίσης είναι από επάνω ή από κάτω και ανάλογα με την φορά περιστροφής του servo χρησιμοποιούνται τριγωνικοί μοχλοί 60ο ή 120ο και όχι 90ο.

Διαφορική (ασύμμετρη) κίνηση στα πηδάλια κλίσης (ailerons) με ηλεκτρονικό τρόπο

Εκτός από τον γεωμετρικό τρόπο,την ασύμμετρη κίνηση μπορούμε να την δώσουμε και ηλεκτρονικά από το πρόγραμμα του πομπού. Για αυτή την εφαρμογή χρειάζεται σύστημα με υπολογιστή, δύο κανάλια (στον πομπό και στον δέκτη), και δύο servo (ένα για κάθε πηδάλιο).

Τα δύο αυτά κανάλια έχουν ήδη προγραμματισμένη την μίξη τους στο menu:differential. Ανάλογα με το πιό σέρβο έχει συνδεθεί στο κάθε ένα από αυτά τα κανάλια, αυξάνοντας το ποσοστό της διαφορικής κίνησης ή αυτό που ανεβαίνει θα αυξήσει την διαδρομή του, ή αυτό που κατεβαίνει θα την ελαττώσει.

[ Εγκατάσταση συστήματος ] - [ Αντίθετη εκτροπή ]


 

Πρώτη σελίδα/Home Περιεχόμενα