Как устроены радиоуправляемые модели

Дистанционное управление (ДУ) — передача управляющего сигнала от оператора к находящемуся на расстоянии объекту управления. Системы различаются по видам каналов связи:

1. Механический. Используется для объектов, удаленных от друг от друга на небольшое расстояние. Позволяют обеспечить быструю неискаженную реакцию (например, управление автомобилями, летательными устройствами).
2. Электрический канал.

• Проводной — используется в случаях, когда нет возможности применить беспроводные каналы (например, из-за соображений секретности, наличия экранировки и др.) или из соображений помехозащищенности и стоимости. Подходит для управления оборудованием производственных или спецобъектов, системами мобильных объектов, лабораторий.
• Радиоканал — применяют для управления подвижными объектами — роботами для ЧС, радиоуправляемыми моделями машинок и другими игрушками, БПЛА (беспилотными летательными аппаратами) и когда передатчик и приемник не находятся в зоне прямой видимости (подъемники дверей, работа системы освещения или отопления и т. д.).
• Инфракрасный — используется для работы бытовой электроники.
• Ультразвуковой — применим для управления стационарными и мобильными объектами на сравнительно небольшом расстоянии.

Радиоуправляемые модели машинок вызывают все более живой интерес не только у детской аудитории, но и взрослой. Выпускают модели на двигателе внутреннего сгорания или электродвигателе. В конструкцию радиоуправляемых моделей машинок, как правило, входят приемник, пульт управления, двигатель, сервоприводы, регулятор скорости (для электродвигателей).

Преимущество дистанционного управления состоит в том, что диспетчер может управлять выключателями на расстоянии при помощи микропроцессорных устройств РЗА локальной сети или через аппаратуру по каналам связи.

Важное место в процессе управления занимают устройства автоматики и релейной защиты. Они связаны с цепями управления коммутационных аппаратов (высоковольтных выключателей, контакторов, пускателей и др.) и служат для контроля за ними (отключения/включения).

Принцип работы радиоуправляемых машин

• Радиопередатчики. Отправляют радиоволны и электромагнитные частоты на радиоуправляемую машину или другие устройства, управляемые удаленно. За счет радиопередатчика пользователь дистанционно управляет радиоуправляемыми машинами HSP. Датчик передает сигнал на ресивер через радиоволны, что запускает работу электродвигателя.
• Приемники. Приемники часто выполняют в виде печатной платы с внутренними или внешними антеннами на машинке с дистанционным управлением. Приемник здесь является интерпретатором для двигателя. Поступающие от радиопередатчика сигналы в итоге попадают в приемник, который преобразовывает их для серводвигателя.
• Двигатели. ДУ управляет двигателем радиоуправляемых машин. А он в свою очередь двигающихся частей машины. В двигателе энергия от источника питания преобразуется в механическую работу. Механизм может увеличивать или уменьшать электрическую активность в радиоуправляемых машинах. В усовершенствованных моделях конструкция двигателя может включать три и более шестерни.
• Источники питания. Источниками питания в радиоуправляемых машинах могут быть как батареи, так и топливо.

Заключение

Сейчас комплексы дистанционного контроля, учета и управления оборудованием широко применяются не только для маломощных приборов, но и для крупных электростанций. К примеру, большой востребованностью начали пользоваться дистанционные выключатели освещения в помещениях различного назначения. Пользователь, установивший систему «умный дом», может управлять системами водопровода, освещения, отопления и даже работой розеток дистанционно. Уже есть спецпрограммы, которые позволяют человеку управлять электрооборудованием — от бытовых приборов до крупных производственных комплексов — при помощи смартфона с использованием сети Wi-Fi.

Как устроены радиоуправляемые модели

Радиоуправляемые модели автомобилей вызывают в последние годы все более живой интерес как у детей, так и у взрослых. Это могут быть модели на электродвигателе или даже на двигателе внутреннего сгорания.

В рамках данной статьи мы раскроем тему устройства радиоуправляемых моделей различных типов, и рассмотрим принцип их работы, чтобы тот, кто заинтересуется конструированием собственных радиоуправляемых моделей или просто их покупкой, знал, с чем ему предстоит иметь дело.

Что касается радиоуправляемых моделей автомобилей, то в первую очередь нужно обратить внимание на то, что масштабы бывают очень разными, начиная от 1:5, заканчивая 1:28. Наиболее популярны сегодня масштабы 1:8 и 1:10, а что касается масштаба 1:5, то это очень крупные модели, которые в основном являются моделями на ДВС. Двигатель внутреннего сгорания больше в размерах, чем электродвигатель.

По объему цилиндров двигатели внутреннего сгорания подразделяются на классы: 12, 15, 18, 21, 25. Это цифры, обозначающие рабочий объем двигателя в кубических дюймах, в соответствии с американской классификацией. Очевидно, чем выше класс двигателя, тем выше его мощность. Так, например, мощность двигателя 15 класса составляет в среднем 0,9 л.с.

Двигатели внутреннего сгорания для радиоуправляемых моделей работают, как правило, на смеси масла, метанола и нитрометана. Такое топливо в канистрах можно приобрести в магазинах, где продаются радиоуправляемые модели. Фирменное топливо — гарантия долговечной работы мотора.

Говоря об электродвигателях, следует отметить, что питаются они, как правило, от аккумуляторов, набранных в батарею, и общее напряжение батареи составляет 7,2 В и более.

В магазинах радиоуправляемых моделей продаются такие аккумуляторы, как в виде отдельных ячеек по 1,2 В, так и в виде готовых батарей различной емкости. Сами двигатели классифицируются по количеству витков обмотки статора, обычно — от 10 и более, и чем меньше витков, тем выше скорость вращения ротора.

Основой модели является шасси, ведь именно на шасси располагаются и крепятся как сам двигатель, так и электроника. Шасси бывают различных типов, с разными модификациями приводов, в зависимости от назначения модели. Формула-1 обычно заднеприводные (чаще) или полноприводные (реже), чтобы по ровной поверхности развивать высокую скорость.

У багги, которые водят по гравию, по песку, — чаще всего привод полный, реже — задний. Аналогично багги, траки чаще всего используют полный привод. Монстры с огромными колесами, в основном — полный привод. Шоссейные модели, для езды по ровным поверхностям, чаще — с полным приводом.

Когда стоит вопрос выбора между электродвигателем или двигателем внутреннего сгорания, важно сравнить все достоинства и недостатки того и другого типа двигателей, чтобы выбор получился рациональным.

Так, модели на жидком топливе способны развивать огромные скорости — до 80 км/ч, но задумайтесь, чем чреваты аварии, лобовые столкновения на таких скоростях. Стоит случайно врезаться в стену, и потребуется дорогостоящий ремонт.

Потяните ли вы регулярные заправки качественным топливом, которое дороже бензина? Хотя, объем двигателя мал, и 4-литровой канистры хватит надолго, но все же. Плюс ДВС в том, что продолжительность езды по времени довольно значительна, при этом звук двигателя очень реалистичен. Модели на ДВС дороже моделей на электродвигателях.

Отсюда виден основной минус радиоуправляемых моделей на электродвигателях — у них довольно быстро садится аккумулятор, и езда на одной зарядке вряд ли будет длиться более четверти часа. Но модели на электродвигателях, в сравнении с моделями на ДВС, ездят очень тихо, мотор почти не слышно, нет выхлопов, высокое ускорение, хотя и невелика скорость. Тем не менее, придется раскошелиться на хороший аккумулятор и на зарядное устройство, чтобы заряжаться от сети или от автомобильного прикуривателя.

Принципиально радиоуправление моделей не зависит от масштаба, оно устанавливается на модель в формате Ready to run, если вы покупаете модель, и не требует от потребителя ничего кроме того, чтобы взять в руки пульт, и приступить к вождению. Однако, некоторые модели продаются в виде конструктора, и наконец, кто-то захочет самостоятельно изготовить модель. Поэтому давайте все же рассмотрим принцип работы системы радиоуправления.

В моделях на электродвигателях (как и на моделях с ДВС) установлен приемник. Когда на пульте управления нажимается курок или поворачивается рулевое колесо, приемник внутри модели тут же принимает посланный с пульта сигнал. Сигнал обрабатывается в приемнике, и соответствующее устройство в конструкции модели приводится в действие.

При повороте рулевого колеса (на пульте), сервопривод заставит через тяги повернуться колеса. При нажатии на курок газа, регулятор скорости получит сигнал к изменению оборотов двигателя, и через передачу (кардан или ремни) колеса начнут вращаться быстрее или медленнее. Мотор, как и электроника приемника с регулятором скорости, питается от батареи.

Если говорить о моделях с ДВС, то при нажатии на курок газа на пульте, или при повороте руля на пульте, все так же посылается сигнал в приемник. Приемник обрабатывает сигнал, и включает соответствующие устройства.

При повороте руля на пульте, через систему тяг сервомотор заставит колеса повернуть. При нажатии на газ, второй сервомотор станет двигать заслонку карбюратора, и топливно-воздушная смесь будет подана в цилиндр потоком определенного объема, — скорость изменится. Для питания сервомоторов используется батарея.

Итак, как вы поняли, в конструкцию именно радиоуправляемой модели входят следующие неотъемлемые ее компоненты: пульт управления, приемник, сервоприводы, двигатель (электрический или ДВС), регулятор скорости для электродвигателей. Данные части продаются в виде комплектов или по отдельности.

Остановимся более подробно на принципе работы электроники передатчика и приемника. Передатчик представляет собой в простейшем виде высокочастотный генератор и низкочастотный модулятор. Модулятор включает высокочастотный генератор с частотой команды. Излучаемый антенной пульта, модулированный высокочастотный сигнал принимается приемником, установленным на модели.

Приемник содержит усилитель низкой частоты, высокочастотный каскад и электронное реле. Высокочастотный каскад усиливает и детектирует принятый сигнал, затем сигнал фильтруется, и отфильтрованный сигнал поступает на вход усилителя низкой частоты. Ток низкой частоты сигнала команды действует на эмиттерный повторитель, который приводит к срабатыванию реле в цепи питания соответствующего двигателя.

В простейшем виде радиоуправляемая модель способна ехать вперед и поворачивать, это зависит, разумеется, от количества сервоприводов. Так, квадрокоптер может обладать шестью приводами.

Что касается команд, то они могут передаваться и по радиоканалу, и по wi-fi, и по bluetooth, и по ИК, благодаря тому, что сигнал как-никак всегда кодируется, и не создает помех, а приемник легко распознает свой сигнал, благодаря предварительной настройке.

Теперь остановимся на аккумуляторах для моделей с электродвигателем. Сегодня распространены три типа аккумуляторов: Никель-кадмиевые, никель-металлгидридные и литиевые. Напряжение 7,2 В характерно для первых двух типов, и 7,4 вольта — для литиевых. Литиевые нынче все более популярны, их емкость достигает десятков миллиампер-часов, хотя цена, конечно, соответствующая.

Что касается жидкого топлива, то здесь, как говорилось выше, требуется особое топливо, которое содержит нитрометан. Нитрометан усиливает отдачу ДВС, и содержание сего компонента обычно лежит в диапазоне 16-25%. Содержащееся в топливе масло обеспечивает двигателю смазку. На канистре с топливом указывается процентное содержание в топливе нитрометана, а также тип моделей, для которых данное топливо подойдет.

Кузовы изготавливают из поликарбоната, — легкого и эластичного материала, стойкого к ударам. В продаже есть модели с кузовом и без. Кузов для своей модели можно приобрести и отдельно. Благо, выбор кузовов сегодня очень велик.

Есть прозрачные и окрашенные варианты. Прозрачные можно покрасить изнутри краской для поликарбоната, такая краска продается в магазинах моделей. Для новичков лучше всего подойдет кузов более эластичный, чтобы управление неопытного водителя не привело бы к быстрому его разрушению от аварийных ударов.

Аппаратура радиоуправления для автомоделей: рекомендации по выбору и популярные товары PRO Хобби – интернет-журнал о моделизме

На прошлой неделе мы рассказали о нюансах выбора авиамодельной аппаратуры радиоуправления и привели примеры самых заметных и удачных моделей, представленных в нашем каталоге. Сегодняшняя статья – для наших коллег по хобби, выбравших земную или водную стихию.

Главная особенность автомоделизма – большая массовость, благодаря чему на рынке преобладают модели в комплектации RTR – собранный автомобиль и всё необходимое для запуска в одной коробке. Именно по этой причине у начинающего покупателя может сложиться впечатление, что передатчик – это один из обязательных элементов набора. Следующий шаг в такой ситуации – большое количество простейших систем радиоуправления в арсенале пользователя, по одному для каждой модели. Когда и почему передатчик из RTR-комплекта стоит заменить, какие преимущества это даёт и каков максимум функциональных возможностей современных систем – об этом мы расскажем в сегодняшней публикации.

Основные принципы выбора аппаратуры радиоуправления для автомоделей

Перечисленные здесь особенности – важные и заметные по мнению большинства опытных пользователей, на них стоит обратить внимание при выборе. Если у Вас уже есть готовый RTR-комплект – изучите передатчик и узнайте, каким из этих требований он соответствует, и есть ли смысл заменить его на другой. Сегодня производители готовых моделей всё чаще снабжают свои комплекты аппаратурой высокого уровня. Если Вы взялись за сборку шасси из KIT-набора и самостоятельный подбор комплектующих – будет правильным сразу же купить оптимальную систему радиоуправления, соответствующую Вашим личным требованиям. Серьёзный подход к вопросу неоднократно оправдает себя и поможет избежать многих сложностей. Итак, несколько важных моментов:

• Дальность действия и качество связи. Как правило, автомодели способны быстро разгоняться до высокой скорости, по динамике они уверенно превосходят полноразмерные машины. Именно по этой причине непрерывная и уверенная передача сигнала – это Ваша безопасность и безопасность окружающих;
• Эргономика. По этому критерию нет «хороших» и «плохих» передатчиков – есть те, которые подойдут именно Вам. Разумеется, есть и универсальные решения для повышения удобства, например – применение накладок из мягкого пластика и даже изменяемого положения рулевого колеса;
• Прочность и долговечность. Вас может удивить то, насколько многие из «бесплатных» передатчиков, включённых в комплекты моделей, быстро приходят в негодность при агрессивной манере управления. В таком случае определённо стоит заменить систему радиоуправления на более надёжную;
• Настраиваемые параметры. К ним относятся: регулировка расходов по всем каналам, экспоненты (нелинейность отклика, от этой настройки зависит чувствительность управления), функция ABS и много другое;
• Сохранение настроек. Имея такую возможность, Вы узнаете, насколько просто и удобно иметь один передатчик для всех моделей;
• Скорость отработки и точность управления. Возможно, эти параметры не будут понятны начинающему пилоту, однако именно они часто играют решающую роль на гоночной трассе. Кроме аппаратуры радиоуправления, этим требованиям должны соответствовать применяемые сервомашнки;
• Доступность приёмников , их наличие в продаже;
• Специальные возможности. Прежде всего, могут понадобится дополнительные каналы управления – они могут использоваться, например, для включения задней передачи модели с ДВС или для управления светом фар. Есть и более редкие функции, например: специальные микшеры для краулеров, управление чувствительностью гироскопа, замедление каналов и многое другое. Вполне возможно, что Ваша следующая модель потребует их наличия;
• Телеметрия . Её наличие не обязательно, однако сильно помогает пилоту. Передача данных о температуре и оборотах двигателя упрощает обкатку и настройку ДВС, дистанционный контроль напряжения силового аккумулятора помогает продлить ресурс батареи, а знать текущую скорость автомобиля – как минимум, интересно. Зачастую информация дублируется голосовыми командами и вибрацией – это очень удобно, в ответственные моменты можно не отвлекаться на дисплей передатчика.

Автомодельные системы радиоуправления – от простейших моделей до флагманов

Перечисленные выше пункты помогут Вам начать ориентироваться в ассортименте любого бренда, однако мы посчитали, что несколько примеров могут быть полезны. Ниже перечислены 5 систем радиоуправления из нашего каталога, по порядку – от начального до высокого спортивного уровня. Мы постарались выделить их наиболее яркие и заметные особенности. Если Вас заинтересовал один из этих товаров – не пожалейте времени, чтобы ознакомиться с его полным описанием, отзывами на форумах, а самое главное – найдите возможность подержать передатчик в руках! Сделать это можно в шоу-руме компании Хобби Центр, либо в магазине одного из наших дилеров, работающих на всей территории России.

FlySky GT2 и GT2B: необходимый минимум функций и надёжность по минимальной цене

Эти системы радиоуправления начального уровня нередко можно встретить в RTR-комплектах именитых производителей, что не удивляет – в своём ценовом диапазоне эти передатчики отличаются высокой помехозащищённостью и большим радиусом передачи сигнала. Эти особенности особенно важны при эксплуатации модели в условия загрязнённого городского эфира. Комплекты GT2 и GT2B идентичны по арсеналу функций, электронной и высокочастотной части. Главное отличие – более современный дизайн и компактный размер передатчика GT2B.

• Триммеры и реверсы на оба канала, настраиваемые расходы для первого канала;
• Высокая дальность и помехозащищённость;
• Крышка защищает ручки триммеров, расходов и переключатели реверсов от случайного вмешательства в процессе использования;
• Только для GT2B – встроенная в корпус антенна, опциональная накладка на ручку в комплекте;
• Только для GT2 – разъём 3.5 мм для подключения к компьютеру и тренировок на симуляторе.

FlySky GT3C – большие возможности и высокое качество по доступной цене

Если взять аппаратуру GT2, заменить корпус на более прочный и экономичный, добавить дополнительный канал, дисплей и множество настроек – мы получим GT3C, «народную» систему радиоуправления, стабильно популярную с момента своего появления в 2011 году. Передатчик весом всего 346 граммов оснащён лёгким Li-Po аккумулятором. Структура меню, как правило, не вызывает вопросов даже у начинающих пользователей.

• Дополнительный третий канал управления;
• Настраиваемые расходы и экспоненты для двух основных каналов;
• Настраиваемая функция ABS;
• Цифровые триммеры – их настройки нельзя сбить, когда передатчик выключен;
• Память на 10 моделей.

TRAXXAS TQi – гибкие настройки при помощи мобильного устройства + телеметрия

Оригинальный подход для своих систем радиоуправления высокого хоббийного уровня применяет американская компания TRAXXAS – передатчики, на первый взгляд, не имеют интерфейса для программирования, однако отличаются удивительно гибкими настройками – расходы, экспоненты, ABS, изменение настроек в реальном времени при помощи многофункциональной ручки – всё это и многое другое доступно пользователю. Секрет в небольшом Bluetooth модуле, который служит для подключения Вашего мобильное устройство на платформе iOS или Android к передатчику.

• Доступны версии с различным количеством каналов и дополнительных органов управления;
• Настройка при помощи мобильного приложения TRAXXAS Link для iOS и Android;
• Виртуальная приборная панель – показания датчиков телеметрии в реальном времени выводятся на дисплей Вашего смартфона;
• Доступна версия с уникальной системой стабилизации TRAXXAS TSM в комплекте;
• Микро-приёмники TRAXXAS поместятся в радиобокс практически любой модели, при этом компактность достигается не за счёт снижения дальности действия.

FlySky iT4 – флагманская хоббийная система на ОС Android

Эта система радиоуправления занимает высшую ступень в линейки FlySky. Четыре канала управления, расширенная телеметрия и наличие всех существующих на сегодняшний день функций для автомоделей – это ещё не всё. iT4 – первая в мире система на платформе Android с сенсорным дисплеем. Это означает, что Вы гарантированно не запутаетесь в обилии сложных настроек, так как все они показаны в виде наглядной графики.

• Сенсорный дисплей для отображения информации;
• Разрешение – 1024 точки, малое время отклика;
• Двусторонняя связь для повышения качества передачи сигнала;
• Последовательное подключение датчиков телеметрии делает их установку удобной, уменьшает длину проводки и даёт Вам большие возможности в выборе параметров;
• Возможность обновление программного обеспечения.

Futaba 4PX – аппаратура для спорта высших достижений

Флагман автомодельной линейки легендарной японской корпорации Futaba – этим всё сказано! Максимальное количество настраиваемых параметров, усовершенствованная механика, усиленный корпус, цветной дисплей и свободное назначение дополнительных каналов – всё это предлагается счастливому обладателю 4PX. Кроме того, впервые в истории бренда применён новый протокол T-FHSS, позволяющий передавать данные телеметрии в реальном времени.

• Система радиоуправления на 15 граммов легче и на 30% быстрее по сравнению с предыдущей флагманской моделью;
• Рулевое управление может быть перенесено на обратную сторону для левшей;
• Курок может быть сдвинут на 7мм вперёд или назад;
• Возможно подключение 31 датчика телеметрии;
• Синхронизированное с данными телеметрии голосовое оповещение;
• Вибро-оповещение;
• Функции микшера для краулера;
• Внешняя алюминиевая рама;
• 5 программируемых микшеров;
• Память на 40 моделей.

Выбор за Вами, мы будем рады помочь!

Надеемся, что эта статья поможет Вам выбрать аппаратуру, наиболее точно соответствующую Вашим личным требованиям и достойно начать новый сезон. Если у Вас появились вопросы или Вам нужна консультация – мы всегда рады помочь! Чтобы увидеть понравившиеся товары, подержать их в руках и попробовать в действии – приезжайте к нам в магазин, компетентные специалисты будут рады встрече!