Deska cykliky, H1, Normal, H3, CCPM… Ztrácíte se? Nejste v tom sami. Na základě mnoha dotazů jsme zde s vysvětlením toho, jak se vlastně ovládá hlavní rotor modelu vrtulníku.
Rotorová hlava, dnes nás zajímá jen její spodní část.
O tom, jak se vrtulník vlastně řídí a o ovládání jeho směru pomocí hlavního rotoru jsme již psali ve článku Proč vlastně vrtulník létá a jak se při letu řídí, hlavně jeho části Kolektivní řízení a Cyklické řízení. Ještě před pokračováním ve čtení tohoto článku se alespoň podívejte na zmiňovaný článek, už jen pro připomenutí pojmů.
Hned ze začátku je nutné zdůraznit, že je několik verzí desek cykliky a aby toho nebylo málo, tak i stejně označené verze se mohou od sebe docela lišit. Postupně se ale pokusíme všemi nástrahami prokousat a popsat si funkce nejvíce používaných typů. Zabývat se ale budeme jen systémem řízení náklonu a náběhu listů. Zjednodušeně přeloženo to znamená, že se budeme zabývat jen spodním (neotáčejícím se) prstencem, ke kterému vedou právě táhla od serv. Jak vypadá zbytek hlavy nad tímto prstencem pro nás nebude v tuto chvíli příliš důležité. O správný převod výchylek ovládacích pák na vysílači na správné pohyby desky cykliky se může starat mechanika (různá táhla a páčky), elektronika (mix ve vysílači), nebo kombinace obojího. Když se k tomu přidá i nynější trend stabilizace modelů pomocí víceosých gyr přímo v letadle, je na pořádný „guláš“ v ovládání zaděláno.
Nepohyblivá deska cykliky
Pro správné pochopení funkce začneme tím jednodušším, nepohyblivou deskou cykliky. Ta se hodně používá u vrtulníků, které mají pevný úhel náběhu listů (pokojové apod.). V jejich případě jde o zjednodušenou verzi cykliky, protože není třeba řídit listy, stoupání a klesání se ovládá jen pomocí otáček rotoru. Pokud se tento typ používá u vrtulníku s měnitelným náběhem listů, potom se listy neovládají přes cykliku, ale jiným způsobem. Tím může například být táhlo, které prochází středem hlavní osy a zvrchu ovládá náběh listů (podobně, jako u pohonu do modelů akrobatických letadel, která také mají měnitelné úhly vrtulí). Deska tak může být pevně přichycena na hlavní ose (nejčastěji pomocí kuličkového ložiska) a pouze se naklání do stran.
Ovládání náběhu listů přes táhlo procházející osou hřídele.
Začneme ovládáním, které je na první pohled nejjednodušší. Každá funkce rotoru je ovládána jedním servem (jedno pro klonění a druhé pro klopení). Velkou výhodou tohoto řešení je jednoduchost při nastavování vysílače. Ten nemusí být nijak moc „inteligentní“, protože může vysílat přímo velikosti výchylek kniplů a nemusí tyto signály nijak upravovat. I v tomto případě můžeme narazit na několik druhů.
Dva ovládané body s úhlem 90 stupňů
Pokud cyklika drží pevně na hřídeli a nepohybuje se nahoru a dolů, stačí pouhé dva bodu pro její ovládání. Jeden pro naklápění desky dopředu a dozadu a druhý, který ji bude naklápět vpravo a vlevo. Na desce jsou tedy dvě páky, jedna ve směru letu a druhá kolmo k té první. Je úplně jedno, jestli jsou orientovány vpřed nebo vzad (pro ovládání dopředného letu a couvání), nebo vpravo či vlevo (pro let bokem). Pokud je správně zvolený směr výchylek serva, bude tato deska fungovat vždy.
Pevná deska cykliky s dvěmi ovládanými body s úhlem 90 stupňů.
Tři a čtyři ovládané body s úhlem 90 stupňů
Tento druh spodní části cykliky se v podstatě neliší od předcházejícího, jen je mírně vylepšen. Místo pouhých dvou bodů, na které se upevňují táhla od serv má tyto body tři, případně čtyři, přičemž stále platí, že všechny jsou na sebe kolmé. Od jediného serva pak jdou k desce cykliky dvě táhla (vždy na protější ovládací body) a pohybují se proti sobě. Je možné tak dosáhnout přesnější funkce desky a tím i přesnějšího ovládání. Serva totiž můžou působit přes táhla na obou stranách desky a tím eliminují určité vůle v ovládání.
Pevná deska cykliky s více ovládanými body s úhlem 90 stupňů.
Dva až tři ovládané body s úhlem jiným, než 90 stupňů
Z původního ovládání s přípojnými body v úhlu 90 stupňů se vyvinula další verze ovládání, která má mezi jednotlivými pákami jiný úhel, nejčastěji 120 stupňů. Pokud jsou použity pouze dvě táhla, je třetí ovládací bod pevně fixován proti otáčení, může se pouze pohybovat nahoru a dolů. Funkce je ale skoro stejná, jako u desek 90tistupňových. Jedinný rozdíl je v ovládání, kdy už přichází ke slovu mixy a to buď mechanické, nebo ve vysílači. Pokud jsou obě dvě táhla orientovaná dopředu, je nutné pro dopředný let patřičně stejně vychýlit obě dvě serva tak, ať „stáhnou“ přední část desky dolů. Kdyby pracovalo servo pouze jedno, vrtulník by neletěl přímo rovně, ale do strany. Stejně tak i pro let kolmo bokem je nutné zapojit do práce obě serva a desku vychýlit kolmo, jinak by vrtulník opět neletěl tam, kde chceme, ale do strany.
Aby toho nebylo málo, všechny výše uvedené druhy se používají i jinak. U 90ti stupňového ovládání jsme předpokládali, že jeden ovládací bod vždy směřuje vpřed a druhý do strany. Ne vždy je to ale pravidlem, častěji se setkáme s 90ti stupňovou cyklikou, která je oproti směru letu pootočená o určitý úhel, nejčastěji o 45 stupňů. Při pohledu zepředu tak tvoří ovládací páky cykliky něco jako písmeno „V“. Toho se využívá hlavně v mikromodelech a toto řešení tak dopomáhá ke stabilnějšímu letu, případně eliminuje mírné vyosení celého rotoru.
Ovládání rotoru u mikromodelu Solo Magic - cyklika s dvěmi ovládanými body s úhlem 90 stupňů, která je pootočená vůči pohybu o dalších 45 stupňů. Aby se spodní prstenec neotáčel, je ve třetím bodě fixován proti pohybu do stran.
Cyklika Sola z horního pohledu - dvě táhla na spodní straně fotky slouží k ovládání, třetí bod (vlevo nahoře) slouží pouze pro fixaci spodního prstence proti otáčení.
Pohyblivá deska cykliky
Dalším „vývojovým stupněm“ cykliky je plné ovládání všech funkcí rotoru. Tedy nejen naklápění rotoru, ale i řízení náběhu listů rotoru. Toho se dá dosáhnout tím, že deska cykliky nebude pevně spojená s hlavní hřídelí, ale bude se po ní volně pohybovat nahoru a dolů. Přitom ale musí pevně držet v jakékoliv poloze, což potřebuje nejméně tři různé ovládací body (místa pro upevnění táhel). A ten správný „guláš“ v různých typech a možnostech nastavení a označení začíná.
H-1, single-servo
U této desky cykliky slouží pro každou funkci samostatné servo. Je velmi podobná s nepohyblivou cyklikou s ovládacími prvky po 90ti stupních. Jedinný rozdíl je ten, že servo pro řízení náběhu listů zvedá celou cykliku po hlavní hřídeli. Žádné servo ale není k desce připojeno přímo, protože by nebylo možné tak jednoduše zajistit správné smíchání jednotlivých kanálů do správné funkce cykliky. Jak potom může vypadat kompletní ovládání je vidět například na fotografii níže. Sami uznáte, že těch táhel, páček a dalších věcí nutných pro správnou funkci cykliky je tam opravdu hodně.
Schéma desky H1. Žádné servo není připojeno přímo, všechny pohyby se mixují mechanicky přes táhla.
Ukázka, jak může vypadat mechanický mix v praxi. Všechna serva působí změny na desce cykliky přes táhla a páky, které zajišťují správné výchylky.
H-2
Používají se dvě serva připojená přímo k cyklice, rozestup mezi nimi je 180 stupňů a jsou umístěny na bocích. Kanál výškovky (ovládající let vpřed a vzad) se připojuje mechanickým vedením (přes táhlo a páky). Elektronicky se serva míchají tak, že při pohybu pákou křidélek na vysílači (let vrtulníku bokem) se nesouhlasně pohybují obě serva proti sobě tak, že servo ve směru bočního letu jde dolů a druhé nahoru. Pro změnu náběhu listů se obě serva pohybují souhlasně nahoru či dolů a pohybují tak i s celou cyklikou stejným směrem.
Schéma desky H2. Přímo připojená serva jsou jen pro křidýlka (AIL) a úhel náběhu listů (PIT). Výškovka (ovládající let vpřed) je připojena přes mechanické táhla.
HE3
Všechny tři serva nutná k ovládání jsou již přímo připojená k cyklice, mezi každým jejím ovládaným bodem je úhel 90 stupňů. Při „žádosti“ o let bokem se serva křidélek a náběhu listů chovají stejně, jako v případě cykliky H-2, tj. jdou nesouhlasně proti sobě. Rozdíl je ale v práci s výškovkou, v případě letu dopředu či vzad ovládá servo výškovky přímo náklon cykliky. Pro změnu náběhu listů se pak pohybují souhlasně všechna tři serva nahoru a dolů.
Schéma desky HE3. Přímo připojená jsou všechna serva, křidýlka (AIL), výškovka (ELE) i náběh listů (PIT).
HR3 (120 stupňů)
Další z možností umístění serv pro ovládání cykliky. Funkce jsou velmi podobné, jako u HE3, tj. let vbok ovládají nesouhlasně serva křidélek a náběhu listů, stejně tak vlastní naklápění listů (jejich úhel náběhu) se řídí souhlasnými pohyby všech tří serv nahoru a dolů. Rozdíl je jen pro ovládání letu vpřed, kdy pracují opět všechna tři serva. Výškovka jde na jednu stranu (např. nahoru) a zbylé dvě serva jdou společně na opačnou stranu (např. dolů). Dá se tak dosáhnout lepší kontroly nad dopředným letem a couváním, jelikož se deska naklápí přesně ve své ose a přesnější řízení zajišťuje možnost jejího ovládání (řízení náklonu) jakoby dvěma body umístěnými naproti sobě (s úhlem 180 stupňů). Podobnost s pevnou deskou s více řídícími body není náhodná.
Schéma desky HR3. Přímo připojená jsou všechna serva, křidýlka (AIL), výškovka (ELE) i náběh listů (PIT).
HN3 (120 stupňů)
Ovládání je velice podobné s HR3, pouze je vše pootočeno o 30, případně 180 stupňů, takže se jen trošku změnil způsob ovládání (vlastně se jen přehodily ovládané funkce). Náběh listů se u HN3 řídí stejně jako u HR3, let vpřed/vzad se u HN3 řídí podle principu letu do boku u HR3 a let bokem je u HN3 řízen nesouhlasným pohybem jednoho plus dvou serv, podobně jako let vpřed u HR3. Zjednodušeně se ovládání jen pootočilo a tím se otočil i princip mixů.
Schéma desky HN3. Přímo připojená jsou všechna serva, křidýlka (AIL), výškovka (ELE) i náběh listů (PIT).
H-3 (140 stupňů)
Deska s ovládáním typu H-3 je svou funkcí i pohyby serv naprosto shodná s deskou HR3, jen ovládací prvky nejsou rozmístěny vůči sobě pod úhlem vždy 120 stupňů, ale přední dvě ramena svírají mezi sebou jiný úhel, než mezi jedním z nich a zadním ramenem. Takto umístěné ovládací body umožňují jemnější a plynulejší řízení celé cykliky a všech jejich pohybů. U cykliky HR3 je toriž pohyb vpravo/vlevo o něco rychlejší, než pohyb vpřed/vzad. Deska s ovládáním H-3 tyto rozdíly v rychlostech maže.
Schéma desky H-3. Přímo připojená jsou všechna serva, křidýlka (AIL), výškovka (ELE) i náběh listů (PIT).
H-4 (90 stupňů)
Variace na desku HE3, ovšem pro řízení letu vpřed/vzad (kanál výškovky) jsou použita dvě serva, která jsou proti sobě otočená (chodí proti sobě). Zbytek ovládání se neliší od HE3, zapojení přináší jen větší přesnost při řízení letu vpřed/vzad.
Schéma desky H-4. Přímo připojená jsou všechna serva, křidýlka (AIL), náběh listů (PIT) a výškovka (ELE) dokonce dvakrát.
H-4X
Ovládání je stejné jako u desky typu H-4, jen jsou všechna serva a ovládací body cykliky pootočena vůči směru letu o 45 stupňů. Pokud toto pootočení není mechanicky kompenzováno (většinou podobně jako u malých pokojových vrtulníků náklonem hlavního rotoru), musí se všechny řídící signály ve vysílači mixovat tak, aby správně ovládaly vždy dvojici serv (pro náběh listů všechny 4).
Schéma desky H-4X. Přímo připojená jsou všechna serva, křidýlka (AIL), náběh listů (PIT) a výškovka (ELE) dokonce dvakrát.
Pomohl vám tento článek se alespoň trošku vyznat v množství možností, jak řídit a ovládat hlavní rotor vrtulníku? Pokud ano, jsme jedině rádi. Ovšem je třeba poznamenat, že výše uvedený seznam není ani zdaleka kompletní, jedná se jen o část dnes používaných typů. Takže jestli máte jiné zkušenosti, či víte ještě o něčem, co ve článku nezaznělo, komentáře jsou pro vás otevřené.
