Введение

Итак, вы всерьез решили заняться радиоуправляемыми моделями вертолетов, а с чего начать - совершенно неясно. Допустим, мысль делать вертолет самостоятельно вы отбросили, но вопросов все равно осталось немало: с чего начать? что купить? сколько это стоит? можно ли сэкономить?

Такие вопросы задает себе каждый человек в начале своего пути в мир моделизма и хобби. При этом не стоит забывать о том, что радиоуправляемые модели вертолетов являются самыми сложными из хоббийных моделей. При выборе модели надо учитывать множество специфических параметров, которые часто индивидуальны, а также не забывать про необходимые и дополнительные аксессуары и другие элементы, без которых ваша модель будет просто набором железок и пластмасок.

При обращении в магазин вас чаще всего заваливают кучей терминов и понятий. И зачастую требуют от вас выбора модели и дополнительных комплектующий для нее на ваше усмотрение или, что еще менее приятно, вас просто уговаривают купить именно то, что есть в этом магазине.

Чтобы вы себя чувствовали боле уверенно, мы попробуем ответить на ваши вопросы по мере возможности и определимся, что все-таки нужно для этого хобби на начальной стадии и сколько это может стоить.
Конструктивные особенности моделей

Перед тем, как переходить к разбору деталей, связанных с применяемыми двигателями и габаритами вертолетов, рассмотрим несколько общих моментов, кардинально влияющих на пилотажные качества:

* внешний вид и назначение (наличие прототипа и точность воспроизведения)
* наличие общего шага (механизма управления углом атаки лопастей основного ротора)

Также уделим внимание некоторым нестандартным конструкциям.
Внеший вид и назначение вертолетов

Вертолеты-копии. Изготавливаются с соблюдением пропорций прототипа, при этом выполняется очень точная деталировка. При создании чаще всего базируются на готовой механике от Hirobo и Century. На модель может устанавливаться многолопастной ротор из 3-7 лопастей - в зависимости от требований прототипа. Тяжелые, дорогие и очень сложные в управлении модели. При этом обладают посредственными летными характеристиками. Среди копий проводятся соревнование на точность соответствия оригиналу по внешнему виду и полету. Поэтому, даже если Вы "заболеете" копиями, применять их для первоначального обучения не стоит. Вам желательно сначала обучиться пилотированию на модели 30 класса - впоследствии это поможет удержать сложную модель-копию в воздухе и показать все, на что она способна

Пилотажные вертолеты. Прежде всего, в этих моделях уделяется внимание летным характеристикам, и соответственно они не имеют прототипов. Данные модели получили наибольшее распространение, так как позволяют выполнять фигуры, немыслимые для копий и для настоящих больших вертолетов. Они могут быть как очень спокойные, так и резкие в управление. При этом возможна их настройка/комплектация как для новичка, так и для опытного пилота
Управление шагом основного ротора

Вертолеты с фиксированным шагом. Не имеют конструктивной возможности изменять угол атаки лопастей несущего ротора, т.е. скорость подъема вертолета зависит только от оборотов ротора. Данные модели более устойчивы и конструктивно более простые, но имеют меньшие возможности по пилотированию. На таких моделях можно осуществлять пилотирование только в горизонтальной плоскости и, безусловно, нельзя выполнить перевернутый полет. Изготавливаются в основном как электрические микромодели для домашнего использования. В связи с ограниченными возможностями пилотирования, фиксированный шаг не используется на большинстве моделей.

Вертолеты с коллективным шагом. Механизм управления углом атаки лопастей позволяет синхронно менять установку обеих лопастей на основном роторе. То есть, скорость вертикального перемещения зависит от скорости вращения ротора и от угла атаки лопастей. При этом скорость вращения ротора может быть постоянной. Данный механизм позволяет осуществлять более сложные и резкие маневры, нежели просто висение и вертикальный и горизонтальный полет (на настоящих вертолетах все именно так и устроено).
Экзотические или нестандартные модели

К данному классу можно отнести специфические модели вертолетов: 2-х роторные, с соосной схемой роторов, турбореактивные, а также множество моделей летательных аппаратов, которые визуально напоминают винтокрылые.

Вертолеты двухроторные и с соосной схемой ротора весьма сложно реализовать с требуемой надежностью, поэтому данные модели встречаются очень редко. Модель с двумя роторами выпускает только фирма Hirobo, а с соосной схемой строят только моделисты-энтузиасты. Сейчас появились в продаже модели с реактивным двигателем от фирмы Graupner.

Существуют модели, которые оснащены большим количеством пропеллеров, и представляют внешне что-то среднее между вентилятором и летательным аппаратом инопланетян. При этом модель может обладать исключительными летными характеристиками и как следствие, большой сохранностью домашней мебели. Наиболее часто встречающаяся конструкция - квадратная платформа с 4 роторами по углам. К сожалению, все эти игрушки не имеют возможности помочь обучиться даже азам пилотирования модели вертолета, хотя и приносят много радости детям.

Существуют и другие вариации на тему вращающихся вокруг вертикальной оси пропеллеров, роторов и прочих несущих плоскостей. Механизмы реализации управления такими моделями - самые разнообразные.
Габариты и применяемые двигатели

Пилотажные качества вертолета в первую очередь зависит от его энерговооруженности. Модели существуют самые разнообразные и в основном модели вертолетов делят по нескольким классификациям:

* по источнику энергии
* по объему/мощности двигателя

Эти параметры являются основными для пилотажных характеристик моделей, при этом если вы можете на стандартную модель класса 30 приобрести красивый корпус и сделать псевдокопию, то заменой двигателя сделать из нее модель 60 класса уже никак не получится.
Вертолеты с двигателями внутреннего сгорания

Используют в качестве силовой установки двигатели внутреннего сгорания и, соответственно, топливо для них. Характеризуются постоянными мощностными характеристиками вне зависимости от количества топлива в баке. Более популярны, чем электрические, т.к. обладают в большинстве случаев лучшими энергетическими и летными характеристиками.

Бензиновые. Вертолеты на бензиновом двигателе характеризуются большой стоимостью, большими размерами, дешевизной топлива. Чаще всего предназначены для промышленной эксплуатации. Применяются при видеосъемках объектов (прозрачный выхлоп, большое время полета, большой ресурс) и т.п.

Микро. Двигатель калильный, объемом около 1 см3 и менее, ротор диаметром около 500 мм. Маломощные модели, которые предназначены для полета в тихую безветренную погоду или в проветриваемом помещении (к сожалению, про возможность выполнения сложных фигур пилотажа информации нет).

30 класс. Основной класс для обучающих вертолетов, с объемом двигателя 0.32 куб.дюйма (5.5 см3). Данные вертолеты позволяют выполнять основной набор фигур пилотажа - как FAI так и 3D (при соответствующей подготовке пилота и модели), обладают скромным потреблением топлива и относительно невысокой стоимостью ремонта.

Большинство фирм, производящих хоббийные модели вертолетов, базируются на этом классе, как наиболее доступном. Например, фирма Hirobo выпускает более 5 моделей в этом классе, а Kyosho - более 4-х. Модели имеют массу 2400- 3300 грамм и диаметр ротора 1200 -1500 мм

40 класс. Модели вертолетов по размеру и механике полностью соответствуют 30-тым, но оснащены более мощным двигателем объемом 0.46 куб.дюйма (7.5 см 3), что приводит к большей энерговооруженности (отношение тяги к весу).При этом имеют более значительный расход топлива, чем 30 класс.

60 класс. В этот класс попадают преимущественно модели вертолетов для участия в соревнованиях. Данный класс характеризуется наилучшими мощностными характеристиками благодаря мощному двигателю объемом 0.60-0.90 куб.дюйма (10-15 см 3), более высокой стабильностью - но платой за это будет уже и высокая цена и расход топлива. В этом классе выпускаются все спортивные модели вертолетов. Эти вертолеты создаются и проектируются для полета по правилам FAI F4C и 3D полета. Обладают очень сложной и точной механикой, требуют значительных знаний и умений по пилотированию. Масса вертолета 4-6 кг и диаметр ротора до 1800 мм.

Более 90. Вертолеты с большим диаметром ротора чаще всего - промышленные. В основном данные модели выполнены на базе механики 60-го класса, но за счет удлинений хвостовой балки и увеличения диаметра роторов возрастает грузоподъемность при установке более мощного двигателя. Не предназначены для выполнения фигур пилотажа. К этому классы можно отнести и бензиновые вертолеты. Электрические вертолеты.

В качестве силовой установки используют электродвигатели различных модификаций. Вертолеты экологически чистые, но они характеризуются потерей мощности при разряде аккумулятора. Хотя, после появления бесколлекторных двигателей это направление становится очень перспективным.

Микро. Вертолеты с диаметром ротора 500 мм. Возможна их эксплуатация в спортивном зале, но они менее устойчивые, чем более крупные собратья.

Модели с фиксированным шагом вполне подходят для полетов в домашних условиях (если позволяет квартира), но на них нельзя выполнять никаких фигур высшего пилотажа. Обычно выполняются ударопрочными и не боящимися небольших падений. При наличии "учебного шасси" можно использовать при обучении азам пилотирования.

Вертолеты с коллективным шагом очень похожи на своих более крупных собратьев и имеют очень сходный механизм управления углом атаки, но требуют дополнительного опыта пилотирования. Микромодели с коллективным шагом не рекомендуются к обучению из-за своей неустойчивости в полете и резкости в управлении.

Миди. Вертолеты похожи на 30-класс топливных, но из-за большой массы аккумуляторов обладают худшими пилотажными характеристиками.
Какая нужна аппаратура?

Вертолеты очень требовательны к аппаратуре, за исключением некоторых микровертолетов. Вертолеты используют как минимум 5 каналов управления (крен, тангаж, газ, курс [хвостовой винт], общий шаг). Надо задумываться обязательно о приобретение минимум 6-канальной компьютерной вертолетной аппаратуры (дополнительный канал нужен для регулировки чувствительности гироскопа), и, в зависимости от реализации автомата перекоса, потребуются различные программы микширования. В основном приходится выбирать между 4-мя производителями, которые имеют широкий спектр выпускаемой аппаратуры управления моделями: Sanwa, Futaba, JR, Hitec. Аппаратуры в принципе сходны по своим характеристикам, хотя и имеют отличия в реализации некоторых функций (более подробное исследование выходит за рамки данной статьи).

Что необходимо иметь в аппаратуре для вертолета?

1. Поддержку автомата перекоса именно вашего вертолета.
2. Управление кривой зависимости газ-шаг (специальный микшер).
3. Возможность дистанционного отключения двигателя.
4. Микшер газ/рулевой винт для компенсации вращательного момента.
5. Поддержка нескольких полетных режимов, с возможностью настройки отдельных триммеров и чувствительности гироскопа для каждого полетного режима.
6. Возможность подключения симулятора.
7. Возможность использования кабеля тренер-ученик.

Для компенсации вращательного момента, создаваемого двигателем, необходимо установить гироскоп, который стабилизирует хвостовую балку. Гироскопы существуют различных модификаций, но в основном их можно разделить на две: с удержанием направления хвостовой балки (Heading Hold, AVCS) и без удержания. При выборе гироскопа необходимо уделять большое внимание его качеству, так как некачественный гироскоп может иметь так называемый "температурный дрейф". При этом гироскоп не будет как следует удерживать положение хвостовой балки, и это будет проявляться в ее постоянном медленном перемещении. По поводу гироскопов можно почитать отдельную статью.
Зачем нужен симулятор?

Все начинается в вертолетном деле с симулятора. Одними из самых лучших симуляторов являются:

* CSM - данный симулятор обладает отличной математикой и невысокими требованиями к компьютеру.
* RealFlight G2 от фирмы Great Planes - с отличной графикой и хорошей симуляцией.

Также существуют симуляторы, выпущенные другими фирмами, но они у нас менее распространены. Симулятор позволит вам начать полеты до того момента, как вы соберете вертолет или его получите из сборки, а также научит базовым моментам пилотирования. Модель вертолета - это почти единственная игрушка, настолько дорогая и сложная в управлении, что тренировки на симуляторе не только желательны, но и являются обязательным атрибутом при обучении. Вы должны налетать не менее 100 часов на симуляторе, прежде чем подумаете о том, что вам уже можно прийти на летное поле и совершись свой первый полет.

На месте торгующих фирм имело бы вообще смысл проводить перед продажей вертолета небольшую сдачу экзамена по управлению моделью на симуляторе. Достаточно для начала одного упражнения "висение" - удержание вертолета в одной позиции в течение 1 -2 минут.

Симулятор позволит вам избежать разочарований и ненужных затрат на ремонт, так как даже опытный инструктор не всесилен при обучении на реальной модели.
Upgrade (апгрейд). Что это?

Вы часто слышали этот термин по отношению к компьютерам или другой технике. А что это значит по отношению к модели вертолета? Все то, что предназначено для улучшения летных характеристик и увеличения ресурса вертолета. Прежде всего, это замена пластмассовых деталей на аналогичные детали, выполненные из более износостойких материалов, таких как дюраль или титан, усиление и замена рам. Но существуют и более сложные варианты: изменение геометрии тяг, замена частей механики на принципиально другие. Ярким примером могут служить модели вертолетов фирм Hirobo Shutle Z-TS и Kyosho Nexus - после установки полного апгрейда происходит замена всей механики, включая и части силовой конструкции. В результате получаются совершенно другие модели, которые уже имеют отличные летные характеристики для экстремального пилотажа.

Обычно апгрейд выпускают сами производители моделей вертолетов. Но даже для полностью укомплектованных моделей существует также большое количество апгредных элементов, выпущенных сторонними фирмами. Ярким представителем таких фирм является http://www.quickuk.co.uk. Эта английская фирма предлагает очень широкий спектр апгрейдов для моделей вертолетов фирм Hirobo, Kyosho, Thunder Tiger, JR.

Так что же дают апгрейды в действительности?

1. Улучшают точность управления.
2. Продлевают ресурс вертолета.
3. Совершенствуют управляемость вертолета.
4. Позволяют выполнять более экстремальное пилотирование.
5. Дают возможность перепрофилировать вертолет под какие-то цели.
6. Повышают стоимость ремонта, т.к. апгрейдные элементы обычно значительно дороже стандартных.
7. Существенно опустошают кошелек.

Вопрос о необходимости апгрейда надо решать в каждом случае эксплуатации модели отдельно, и не надо забывать, что апгрейд не сделает из 30 класса модель 60 класса. И существуют модели, которые изначально при приобретении в магазине имеют уже полностью установленный набор апгрейдных элементов на все узлы - конечно, за большие деньги, чем стандартная комплектация.

Апгрейд привлекателен тем, что средства вы вкладываете в модель постепенно, а не сразу, выкладывая значительную сумму на полностью укомплектованную модель, да и модель будет расти вместе с вами.

Если вы опытный пилот, то имеет смысл сразу приобрести полностью укомплектованную модель, для получения лучших результатов пилотажа. Впрочем, профессионалы и без этой статьи разберутся, что им надо покупать.
Ресурс или срок службы?

Ресурс модели определяется различными факторами: от места полетов и топлива, до выбора места хранения. Кроме таких моментов, на ресурс сильно влияет и само качество изготовления модели фирмой производителем. Так, модель вертолета фирмы Kyosho - Nexus (при этом Nexus имеет передовой автомат перекоса), можно сказать, аутсайдер по качеству пластмассы. Заметные люфты образуются уже на третьем полете. В тоже время у модели Hirobo Z-TS после выполнения более 50 полетов критического износа не имеется. Но затем, при установке апгрейдов эти параметры полностью нивелируются и вертолеты по ресурсу становятся равноценны, как и сопоставимы по стоимости. При этом я нигде не встречал информации об окончании срока службы вертолета, кроме как при ситуации втыкания в бетон. Двигатель на вертолете, хоть и работает в более тяжелом режиме, по известным данным нарабатывает не менее 120 часов (мотор фирмы OsMax). При средней продолжительности полета 10 мин можете подсчитать, на сколько полетов хватит такого двигателя.
Эксплутационные расходы

К сожалению, в нашей жизни ничего нет бесплатного и вечного, любая модель обязательно изнашивается и требует постоянного контроля ее состояния, замены расходных элементов и, безусловно, расходов на топливо.

При использовании калильных двигателей на моделях вертолетов получаются очень хорошие показатели энерговооруженности, но платой за это является применение специального топлива. В зависимости от фирмы-производителя двигателя, необходимо использовать топливо с синтетическим маслом и наличием нитрометана от 5% до 30%. Наиболее часто используемые двигатели фирмы OsMax во избежания перегрева и получения необходимой мощности требуют 20% нитрометана, а при экстремальном пилотирование до 30%. Расход топлива составляет для модели 30 класса 250-350 грамм 10 мин полета, а для модели 60 класса 600-900 грамм на 10 минут полета.

Электрические вертолеты не менее требовательны к "топливу" - силовым аккумуляторам, которые обладают довольно значительной стоимостью. При этом аккумуляторы вовсе не являются вечными. И хотя в эксплуатации аккумуляторы обходятся дешевле топлива, затраты на их приобретение и дорогостоящее зарядное оборудование перечеркивают это достоинство.

При эксплуатации модели вертолета предполагаются и другие расходные материалы:

1. Наконечники тяг - это пластмассовые наконечники шарниров, через которые происходит сопряжение движущихся элементов.
2. Шасси - при посадке скольжением на твердое шершавое покрытие.
3. Изнашивающиеся втулки скольжения (если такие имеются на вашей модели).
4. Другие элементы, специфические именно для вашей модели вертолета.

Это все можно отнести к эксплутационным расходам.

Контроль быстроизнашивающихся элементов и их своевременная замена являются необходимыми условиями безопасной эксплуатации модели.

Использование неправильно подобранного топлива может привести как к трудностям при запуске двигателя, недостаточной мощности, невозможности регулировки, уменьшению ресурса, так и к более серьезным проблемам, вроде внезапного отказа двигателя в момент совершении какого-либо маневра, что может привести к плачевным последствиям.
Сколько это стоит?

К сожалению, это одно из самых печальных мест во всем повествовании.

Рассмотрим цены на наиболее часто выбираемый комплект для начинающего пилота. Почему 30 класс? этот выбор связан со многими параметрами, из которых самым основными являются невысокая стоимость и возможность выполнения базовых фигур FAI и 3D. При этом данные вертолеты изначально создаются для обучения. Конечно, при наличии денежных средств можно производить обучении и на 60 классе вертолетов но это является исключением из правила, и при этом выборе комплект остается без изменения кроме стоимостных параметров.

Итак, рассмотрим из каких составляющих складывается стоимость комплекта вертолета 30-го класса. Конкретную модель описывать нет смысла.
Наименование Цена ($, в Москве на конец 2002 г)
Вертолет 30 класса 300-450
Двигатель 150-200
Аппаратура 350-2500
Гироскоп 100-500
ИТОГО От 900
Лопасти деревянные, пластиковые, карбоновые 50-300
Глушитель "труба" 60-100
Дополнительное оборудование для запуска 100-200
Ремонт в среднем 100-150
Шасси учебные 25-30
Апгрейд полный 400-700
Топливо 1 литр 5-30% нитрометана 5-14
Наконечники тяг 3-10
Шасси 20-40
Симулятор 65-300

Сумма получается значительная, и не каждый человек может ее единовременно потратить из семейного бюджета. Сэкономить, к сожалению, не получается (единственный вариант сэкономить - это поиск Магазина с более приемлемыми ценами, но надо не забывать магазины могут осуществлять поддержку покупателей в техническом плане и в плане обучения), а вот распределить расходы более или менее равномерно реально. Начать следует с аппаратуры и симулятора - после приобретения данных компонентов вы можете уже начать тренировки, а уже затем приобретается сама модель вертолета, и заканчиваем покупкой двигателя и всего необходимого оборудования для запуска модели.
Сборка

Вертолет - сложное техническое устройство. Это большое количество тяг и точных механизмов, которые испытывают огромные нагрузки во время полетов. В любом наборе обязательно прилагается подробная инструкция по сборке вертолета и его настройке. Но, к сожалению, многие не могут его нормально собрать и настроить, тем более в первый раз. Поэтому очень рекомендуется обращаться к знающим людям просто за советом или за сборкой, так как это очень сильно повлияет на качество полетов. И, читая инструкцию, обращайте внимание при сборке на моменты использования смазки и клея, а при настройке на фразы типа "ориентировочная длина тяги ХХХХ мм, отрегулируете согласно чего-то"!.

Надо обязательно иметь в виду, что неправильная сборка модели может не только привести к ее разрушению, но и серьезным травмам во время эксплуатации модели!

Так что выбрать?

Выбор вертолета - очень ответственный момент. От этого зависит много параметров - и аппаратура, необходимая для него, и рекомендуемый производителем модели двигатель, и гироскоп, и прочее оборудование.

При этом надо помнить: модели отличаются размерами, объемами двигателей, видом используемого топлива - но принцип полета и поведения примерно одинаков для всех моделей. Чем меньше и легче модель, тем менее она устойчива и более подвержена влиянию ветра, и наоборот. Исключение из этого правила - микромодели вертолетов с фиксированным шагом. Они даже при своих скромных размерах обладают хорошей устойчивостью.

Определяющими факторами при выборе являются:

1. Доступность запчастей для ремонта.
2. Наличие консультантов, которые могут помочь в эксплуатации этой модели.
3. Стоимость ремонта.
4. Просто внешний вид, который должен вам определенно нравиться.
5. Место эксплуатации. Если в помещении - то однозначно электровертолет.
6. Задачи, которые вы ставите перед вертолетом.
7. Стоимость вертолета.
8. Стоимость расходных материалов.
9. Ресурс модели.
10. Возможность Upgrade-ов.

Все-таки, какую модель выбрать? Это очень субъективное решение, т.к. все модели имеют какие-то преимущества и недостатки. К примеру, модель может быть более вялая по крену и тангажу, но более шустрая по шагу, и это все компенсирует. А вообще, в опытных руках все вертолеты летают хорошо.

Модели вертолетов существуют на любой цвет и вкус. При выборе вертолета и аппаратуры, желательно базироваться на простых правилах, которые были перечислены выше. При этом надо не забывать о том, что все это хобби, и сложная игрушка должна непременно вас радовать.