Тросовый привод аэродинамических рулей радиоуправляемых моделей

Юрий Арзуманян (yuri_la)

Тросовая система управления рулями применялась еще на заре авиации, а в радиоуправляемых моделях сегодня довольно часто используется на относительно больших моделях. При этом такая система, как правило, применяется в приводе руля направления.

Достоинством такой системы является малый вес при передаче усилия на приличное расстояние и удачная развесовка, особенно для пилотажных 3D моделей. Хотя для них идеальным было бы использование сервомашинок в хвосте с жесткими короткими тягами для точного управления, но это сопряжено с дополнительными массами в хвосте модели, так как мощные сервомашинки весят немало и к ним еще надо тянуть сервоудлинители, которые, вероятно, весят не меньше чем тросы. Отсюда возможные проблемы с центровкой, увеличение моментов инерции модели, что нежелательно для энергичного пилотажа.

Тросовая система управления этих недостатков лишена, но ей присущи другие, такие как провисание ведомого троса в некоторых схемах, что при перекладке руля означает запаздывание на срабатывание (мертвая зона) и рывок после того, как провис будет выбран.

Из этого возникает необходимость анализа геометрии системы для ее правильной организации, определения соотношений размеров качалок и кабанчиков, и т.п. для минимизации влияния недостатков на эффективное и точное управление моделью. Этим и займемся.

Рассматривать будем тросовый привод руля направления (РН). Принципиально схемы управления возможны три. Условно назовем их «крест», когда тросы перекрещиваются, «трапеция», когда тросы не перекрещиваются, но плечи качалок и кабанчиков не равны. Третья схема – «параллелограмм», когда тросы не перекрещиваются, смещения точек подвеса троса нет, а плечи качалок и кабанчиков равны, рассматриваться не будет, так как там нечего рассматривать в плане геометрии. В ней провисание тросов отсутствует, но угол отклонения руля будет в точности равен углу поворота качалки серво, в то время как в двух других схемах можно за счет соотношения плеч добиться «повышающей передачи». Притом схема «трапеция» сводится к схеме «параллелограмм» при задании нулевых смещений и равных плеч качалки и кабанчика.

Часть I. Схема «крест»

Мне представляется, что схема «крест» наиболее распространена, во всяком случае, на нескольких моих покупных моделях применена только такая схема и это сделано согласно инструкциям по сборке. Поэтому рассмотрение начнем именно с нее. Геометрия системы представлена на Рис. 1.

Рис. 1. Геометрия системы «крест» в нейтральном положении