آشنایی کامل با هلی کوپتر رادیو کنترل

هلی کوپتر وسیله بسار جذابی هست و هر وقت شما اقدام به پروازش کنید مطمئناً شاهد ازدحام جمعیت در اطرافتون و سوال های متعدد اونها خواهید بود اما قبل از خرید یک مدل خاص باید اطلاعاتی در مورد این وسیله پرنده داشته باشید و صرفاً با مشاهده پرواز هلیکوپتر اقدام به خریدش نکنین. در این مقاله سعی شده به معرفی بیشتر هلی کوپتر رادیو کنترل می پردازیم.

کلاس های مختلف هلی کوپتر:

۱)هلی کوپترهای اسباب بازی

هلی کوپترهای رادیو کنترل اسباب بازی قیمت ارزانی دارند و رادیو کنترل اونها بسیار ساده ست اما وسیله بسیار سرگرم کننده ای هستند
این رده از هلیکوپترها تا حد زیادی از مشکلات ناشی از سقوط و برخورد با اجسام دور هستند.
اگه فقط دنبال ۱ سرگرمی بی دردسر و ارزون قیمت خونگی میگردین این هلیکوپترها بهترین انتخاب برای شماست!

۲)هلیکوپترهای Micro Coaxial:

این رده از هلیکوپتر ها از نظر پیچیدگی، قیمت و قابلیت کنترل بعد از رده اسباب بازی ها قرار میگیرن اما اسباب بازی نیستند! و توی کلاس هلیکوپترهای سرگرمی (Hobby) قرار میگیرند.

کلاس Hobby به این معنی هست که اگه قطعه ای از هلیکوپتر شما خراب بشه یا بشکنه به سادگی میتونین با خرید قطعه نو اون رو جایگزین کنین و مزیت دیگه این کلاس امکان ارتقای قطعات هلیکوپتر (برای کارایی بهتر) هست اما در رده اسباب بازی اگه هلیکوپتر خراب بشه امکان تعویض قطعه براش وجود نداره.

هلیکوپترهای Micro Coaxial با عنوان هلیکوپترهای زوج ملخ هم شناخته میشن و این رده مقدمه ای برای شروع حرکات هلیکوپتر واقعی مثل بالا، پائین، چرخش، حرکت به جلو، عقب ، طرفین و ۱۰۰ البته Hover (ثابت ماندن در هوا) هست.

این رده هم کنترل آسانی دارن ولی در اندازه بزرگ هستن و وزن بیشتری دارن و این یعنی شکستن یا آسیب دیدن قطعات پس از سقوط ! اما خبر امیدوار کننده اینه که توی این کلاس امکان تعویض قطعات وجود داره!

اگه شما از علاقتون به هلیکوپتر مطمئن هستین و هلیکوپتری با قابلیت کنترل خوب میخواین من این رده رو برای شروع پیشنهاد میکنم. این رده برای پرواز درون منزل هم مناسب هستن ولی اگه تو ۱ روز آرام و بدون باد پروازی بیرون از منزل داشته باشین لذت بیشتری عایدتون میشه!

۳)هلیکوپترهای Single rotor:

این رده از هلیکوپترها به دو دسته Fixed pitch ( گام ثابت) و Collective pitch (گام متغیر) تقیسم میشن

برای فهم بهتر فرق بین این دو سیستم رو براتون باز میکنم

گام ثابت:

توی این دسته از هلی کوپترها زاویه حمله ملخ ها (Anglr of attack) ثابت هست برای این که این هلی کوپترها رو از زمین بلند کنید فقط نیاز به زیاد کردن دور موتور دارید. با زیاد شدن دور موتور ملخ ها نیروی لیفت لازم برای بلند شدن از زمین رو ایجاد میکنه.

هلی کوپترهای گام ثابت در قبال دستورات اعمال شده برای بالا یا پائین رفتن عکس العمل کندی از خودشون نشون میدن به این معنی که این هلی کوپترها برای بلند شدن از زمین نسبت به مدل های با گام متغیر زمان بیشتری صرف خواهند کرد و دلیل اون این هست که نیروی بالا برنده فقط و فقط با زیاد شدن دور موتور بیشتر میشه.

این مدل ها به دلیل داشتن سیستم ساده تر نسبت به مدل های با گام متغیر قیمت پائین تری دارند، مونتاژ و تعمیرات اونها راحت تر بوده و پرواز اونها به دلیل عکس العمل کند تر نسبت به حرکات رادیوکنترل راحت تر هستش (این هلی کوپترها جهت پرواز معمولاً به رادیو کنترل های ۴ کاناله مجهز هستن و به دلیل کمتر بودن کانال ها جهت کنترل نسبت به مدل های با گام متغیر، پرواز آسانتری دارند).

گام متغیر:

توی این مدل ها امکان تغییر زاویه ملخ ها (Angle if attack) وجود داره

برای فهم دقیق تر به مثال هاور میپردازیم در این مدل ها به ازای دور ثابت موتور با زیاد کردن گام(زاویه) ملخ ها هلیکوپتر فوراً شروع به بالا رفتن میکنه (به شرطی که دور موتور از یک حدی کمتر نشه) و وقتی هم بخواید ارتفاع هلیکوپتر رو کم کنین میتونین با کم کردن گام ملخ این کار رو انجام بدید و شاهد واکنش سریع هلیکوپتر خواهید بود.

این مدل ها به دلیل داشتن سیستم پیچیده تر قیمت بالاتری هم دارن ومونتاژ و نگه داری اونها هم سخت تر هستش و نسبت به حرکات رادیوکنترل واکنش سریع تری دارن و تعداد کانال بیشتری هم برای پرواز اونها نیاز هست(حداقل ۶ کانال ) و همین امر کنترل اونها رو هم مشکل تر میکنه ولی لذت واقعی پرواز مدل در صورت آموزش کافی با این مدل ها عایدتون میشه!

پرواز با هلی کوپتر های گام متغیر:

اگه از کسایی که با هلی کوپتر کواکسیال پرواز میکنن یا حتی اونهایی که با هلی کوپتر پروازی رو تجربه نکردن درباره سختی پرواز هلی کوپترهای گام متغیر سوال کنین همگی از سختی پرواز این هلی کوپترها براتون میگن اما چرا؟

کسانی که با هلی کوپتر کواکسیال پرواز میکنن و برای اولین بار میخوان سراغ گام متغیرها برن معمولاً این کار با ترس همراه هست و نمیدونن که آیا اطلاعات و مهارت کافی برای موفق شدن تو این زمینه رو دارن یا نه؟

جواب این دوستان اینه که پرواز با هلی کوپتر گام متغیر مانند خیلی از کارای دیگه نیاز به مهارتی داره که نه یکباره بلکه به مرور زمان بدست میاد اما من به شما قول میدم که این مهارت دست نیافتنی نیست !

پیشرفت در زمینه هلی کوپترهای گام متغیر اونقدرها هم که فکر میکنید ترسناک و نشدنی نیست امروزه با وجود سیستم های ساخت و کنترل دقیق تا حدود زیادی از سختی کار کاسته شده

هلیکوپترهای کواکسیال امروزه به عنوان یک گزینه خوب برای علاقه مندان به ورود به دنیای هلیکوپترهای مدل محسوب میشن اما کنترل اونها کاملا متفاوت از کنترل یک هلیکوپتر با گام متغیر هست.

همین مسئله تفاوت کنترل، بین کسانی که از مدل های کواکسیال به سمت مدل های گام متغیر میرن و فکر میکنن که کنترل هلیکوپترهای گام متغیر کمابیش مشابه هلیکوپترهای گام ثابت یا کواکسیال هست، مشکلاتی رو بوجود میاره. اگه شما هم در مورد شیوه کنترل بین این دو کلاس همین نظر رو داشته باشین اولین سقوط برای شما در طول ۱۰ الی ۲۰ ثانیه اول پرواز اجتناب ناپذیر خواهد بود!

مثالی برای درک بهتر پرواز گام ثابت و متغییر:

برای درک بهتر تفاوت در کنترل و پرواز هلیکوپترهای گام متغیر با نمونه های گام ثابت یا کواکسیال مثال ساده ای براتون میزنم.

گام ثابت:

هلیکوپترهای کواکسیال یا گام ثابت مثل بلبرینگی در داخل کاسه رفتار میکنن. اگه شما حرکت بلبرینگ رو متوقف کنین بلافاصله داخل کاسه در حالت پایداری ثابت باقی میمونه درست مثل ۱ هلیکوپتر کواکسیال در حال هاور !

بیشتر تبلیغات هلی کوپترها باعث سردرگمی ما میشن چون سرشار از اطلاعات تکنیکی هستن که فقط افراد حرفه ای به درستی از اون ها سردرمیارن. ما اینجا در مورد این اطلاعات، مزایا و معایب و محدودیت های هر کدوم که میتونه راهنمای شما برای انتخاب هلیکوپتر دلخواهتون باشه صحبت میکنیم. این اطلاعات میتونه بهتون در انتخاب اجناسی که واقعاً نیاز شما رو برآورده کنن کمک کنه و بعداً از خرید جنس بد و بی کیفیت پشیمون نشید.

اگه شما فقط به دنبال خرید هلیکوپترهای اسباب بازی یا کواکسیال ( که بهترین انتخاب هم برای شروع هستن) هستین نیازی به خوندن این مطالب ندارین. اینجا فقط در مورد هلیکوپترهای تک ملخ بحث میشه.

هدف من ارائه اطلاعات دقیق جهت انتخاب بهترین هلیکوپتر توسط خود شماست.

به میزان پولتان دقت کنید:

اول به مقدار پولتون و هزینه ای که میخواین بکنین نگاه کنین!

شما ۲ تا انتخاب دارین

۱-با قیمت ارزون ۱ هلیکوپتر گام ثابت بگیرین و با اون تمرین کنین. اگه بازم خواستید ادامه بدین جا برای پیشرفت دارید! سراغ هلیکوپترهای گام متغیر برید

۲-اگه به ۱ استاد دسترسی دارید بدون درنگ ۱ هلیکوپتر با کیفیت گام متغیر بگیرید و با اون شروع کنین

اگه شما به ۱ استاد یا کسی که بتونه شما رو سر زمین راهنمایی کنه و پرواز رو به شما آموزش بده دسترسی دارین پول و زمانتون رو با مدلهای گام ثابت هدر نکنین سراغ مدل های گام متغیر برید. هر مرحله که پیشرفت میکنین میتونین قابلیت های هلیکوپترتون رو با جایگزینی قطعات بهتر بالا ببرین.

نکته بسیار مهم

انتخاب سیستم ملخ دم:

از هلیکوپترهای گام متغیر که دارای موتور دم هستن جداً دوری کنین این هلیکوپترها زمان وهزینه ای رو که کردین هدر خواهند داد و چیزی یاد نخواهید گرفت و هیچوقت قابلیت ۱ هلیکوپتر واقعی رو به شما نشون نخواهند داد.

دلیل این موضوع اینه که در این نوع هلیکوپترها موتور دم نمیتونه به قدری سریع عمل کنه که دم رو ثابت نگه داره و این موتور خیلی زود خواهد سوخت. بعلاوه حرکت ملخ دم باید به شیوه ای باشه که بتونه عکس العمل ناشی از گردش ملخ های اصلی رو خنثی کنه و به این منظور تعداد گردش ملخ دم مستقیماً باید رابطه ای با گردش ملخ اصلی داشته باشه ( اگه تو هلیکوپترهای تک ملخ، گردش ملخ دم رو حذف کنید، دم به علت وجود نیروی عمل و عکس العمل حاصل از گردش ملخ اصلی با سرعت زیادی دور خودش میچرخه و وظیفه ملخ دم جلوگیری از این عمل هست)

سیستم های توصیه شده سیستم تسمه ای (belt driven) یا چرخ دنده ای (shaft driven) برای گردش ملخ دم هست. توی این سیستم تسمه یا چرخ دنده طوری طراحی شده که ملخ دم با گردش ملخ اصلی شروع به گردش میکنه و تعداد دورهای این دو ملخ با هم نسبت خاصی دارن.

قابلیت AUTO ROTATION چیست؟

بسیاری از مردم نمیدونن که هلی کوپتر در صورت خاموشی موتور امکان گلاید کردن داره. این گلاید کردن توی هلیکوپتر با عنوان قابلیت Auto Rotation شناخته میشه. این قابلیت در هلی کوپترهای واقعی جهت نجات جان خدمه و در مدل ها برای جلوگیری یا کاهش ضربه ناشی از برخورد با زمین کاربرد داره
خیلی ها فکر میکنن که اگه موتور هلی کوپترخاموش بشه هلی کوپتر مثل جسم صلب سقوط میکنه اگه هلیکوپتر شما قابلیت Auto Rotation ندشته باشه این حرف درسته اما در غیر اینصورت اینطور نیست! ملخ های هلیکوپتر هم درست مثل بال های هواپیما هستن با این تفاوت که با چرخش نیروی بالا برنده ایجاد میکنن.
اماچطور ممکنه با خاموش شدن موتور ملخ ها به گردش خودشون ادامه بدن؟

آشنایی با سیستم پرواز هلی کوپتر:

۱- بالا رفتن یا خنثی کردن وزن هلی کوپتر

برای این که این موضوع رو ساده بخوام بیان کنم بلید های (ملخ ) هلی کوپتر رو تشبیه میکنم به یک پنکه

فرق اصلی مکانیک بلید هلی کوپتر با پنکه اینه که زاویه هر بلید(angle of attack) مثل پنکه ثابت نیست و عوض میشه (از منفی ۱۰ درجه تا مثبت ۱۳ درجه )

حالا شما فکر کنید اگر زاویه بلید های پنکه صفر درجه باشه هیچ بادی تولید نمیشه ، و اگر بیشتر از ۱۴ درجه هم بشه نه تنها توان موتور نمیرسه که بلید ها رو به گردش کامل در بیاره بلکه اغتشاش هوایی (توربالانس) که پشت بلید ها درست میشه باعث از بین رفتن راندمان پنکه میشه.

پس برای پرواز هلی کوپتر یادمون باشه که برای ارتفاع زیاد کردن نه تنها میشه از دور بیشتر بلید استفاده کرد بلکه با تغییر گام بیشتر هم میشه ارتفاع رو بیشتر کرد (به شرطی که دور بلید از یک حد کمتر نشه )

مزیت تغییر زاویه ملخ برای تغییر ارتفاع:

خوب پس با این اوصاف اگر بخواهیم برای ارتفاع زیاد کردن ، دور بلید رو زیاد کنیم و گام بلید (زاویه بلید)ثابت باشه ، زمان زیادی صرف زیاد کردن دور بلید میشه که برای پرواز هلی میتونه خیلی خطرناک باشه

بنابر این تو تمام مدت پرواز یک هلی کوپتر واقعی یا مدل های پیشرفته دور بلید با یک وسیله به نام گاورنر کنترل ، و دور بلید رو روی یک عدد ثابت مورد نیاز تنظیم میکنند ( بر اساس شرایط پرواز این دور رو تغییر میدهند )

کاربرد SWASH PLATE:

برای اینکه بشه گام بلید رو عوض کرد به یک قطعه به نام swash plate نیاز داریم ، کار این قطعه تبدیل دستورات ثابت به دستورات چرخشی هستش

همونطور که مشخص هست بدنه هلی یک قطعه ثابت در نظر گرفته میشه و بلید یک قطعه متحرک پس دستورات خلبان از بدنه ثابت چگونه باید به یک بلید که متحرک هست اعمال بشه ؟

تبدیل این نیرو وظیفه swash plate هستش ، این قطعه از یک بلبرینگ ساده و دو صفحه ساخته شده

مقابله با نیروی وزن: خوب برای بلند شدن هلی کوپتر از روی زمین متوجه شدیم که باید یک نیروی دورارنی بلید رو بحرکت در بیاره و دور بلید رو ثابت نگه داره و زاویه بلید ها(angle of attack) که بتونه مسیر هوا رو عوض کنه و نیروی وزن رو خنثی کنه ، این زاویه برای بلید های هلی کوپتر بین ۴ تا ۵ درجه هستش

برای تغییر مسیر هلی باید فشار هوایی که زیر بلید ایجاد شده جهت دار بشه ، یعنی اگر هلی کوپتر قراره به جلو حرکت کنه باید فشار هوا در زیر و پشت هلی کوپتر بیشتر بشه

برای این منظور sawsh plate رو باید به یک سمت زاویه داد تا اون زاویه بتونه زوایای حرکت بلید رو عوض کنه (angle of attack )

لندینگ بدون نیروی موتور:

برای این کار شما باید خیلی تمرین داشته باشید ، که اگر واقعا موتور خاموش شد هم بتونید هلی رو سالم بنشونید

موقع پرواز هلی کوپتر گام بلید ها مثبت هستند یعنی برای هاور که حداقل حدود ۴ درجه گام مثبت نیاز دارید و برای پرواز های رو به جلو بیشتر

خوب موقعی که موتور خاموش بشه ، شما اگر همین گام رو نگه دارید ، دور بلید کم میشه و نیروی لیفت از بین میره
برای اینکه این اتفاق نیفته بلافاصله بعد از خاموش شدن موتور ، شما باید گام رو تا حدود منفی ۵ درجه کم کنید ، با این کار هلی کوپتر رو به پایین ارتفاع کم میکنه و بادی که از زیر به روتور بلید هلی میخوره باعث میشه روتور به چرخش خودش ادامه بده (مثل دمیدن باد به یک فرفره کاغذی که بچگی درست میکردیم)

اگر گام رو به اندازه منفی کرده باشید هلی کوپتر خیلی آرام به زمین نزدیک میشه و روتور هم سرعتش کم نمیشه
نزدیک زمین (حدود ۳ متری تا ۱ متری ) گام رو آرام آرام از منفی ۵ تا مثبت ۵ تغییر میدید و حدود یک متری زمین (بسته به وزن و سرعت هلی و سرعت بلید ) گام رو تا مثبت ۱۳ هم زیاد میشه کرد که در این زمان نیروی اینرسی چرخشی بلید و گام زیاد میتونه لیفت کافی برای نشستن هلی درست کنه و هلی بدون کم ترین ضربه راحت روی زمین فرود بیاد

این لحظه خیلی دقیق و حیاتی هستش ، چون اگر زود تر گام رو مثبت بکنید نیروی چرخشی از بین میره و هلی محکم به زمین برخورد میکنه و اگر هم دیر تر ، باز هم هلی محکم به زمین برخورد میکنه

این تمرین برای هلی کوپتر های واقعی هم هست و خلبان ها این تمرین رو در اتفاع زیاد انجام میدهند تا بعد از فرا گرفتن کامل روی زمین هم اون رو اجرا میکنند تا کاملا این زمان ها دستشون بیاد.