[leo450]

Sevgili Arkadaşlar,
Aslında, helikopter modellerinde kullanılan flybar sistemi bilindiği gibi tek başına stabilite'yi yeterince sağlayamamasından dolayı, kullanımı daha kolaylaştıracak çözüm flybarsız bir sistem kullanmaktır ve hemen her model heli üreticisinin, bu yeni sistemleri mevcut. Konuyu açmamda ki çıkış noktam şu oldu benim sahip olduğum modellerin hepsi flybarlı modeller ve ben bu modellerde otopilot kullanıyorum vede gayet memnunum. Şimdi bu otopilot sistemleri de yine çeşitli markalarda mevcut ve yine incelendiğinde bakıyorsunuz ki bu oto pilot sistemlerinin yaptığı iş aslında flybarlı modeli flybarsız hale getirmek çünkü zaten bu gün FBL olarak adlandırılan sistemlerin özü ve çalışma prensipleri aynı. Yani FBL kullanan herkes aslında istemese de otopilot kullanıyor. Pilotaj açısından bakıldığında hiç kullanmadım fakat ilk fırsatta bir FBL model yapacağım, Tahminim şu ki; FBL modeli uçurmak FB modeli (oto pilotsuz )uçurmaktan çok daha kolay olacaktır. Yorum ve görüşlerinizi bekliyorum.

[Nightsinger]

leo450´isimli üyeden Alıntı

Sevgili Arkadaşlar,
Aslında, helikopter modellerinde kullanılan flybar sistemi bilindiği gibi tek başına stabilite'yi yeterince sağlayamamasından dolayı, kullanımı daha kolaylaştıracak çözüm flybarsız bir sistem kullanmaktır ve hemen her model heli üreticisinin, bu yeni sistemleri mevcut. Konuyu açmamda ki çıkış noktam şu oldu benim sahip olduğum modellerin hepsi flybarlı modeller ve ben bu modellerde otopilot kullanıyorum vede gayet memnunum. Şimdi bu otopilot sistemleri de yine çeşitli markalarda mevcut ve yine incelendiğinde bakıyorsunuz ki bu oto pilot sistemlerinin yaptığı iş aslında flybarlı modeli flybarsız hale getirmek çünkü zaten bu gün FBL olarak adlandırılan sistemlerin özü ve çalışma prensipleri aynı. Yani FBL kullanan herkes aslında istemese de otopilot kullanıyor. Pilotaj açısından bakıldığında hiç kullanmadım fakat ilk fırsatta bir FBL model yapacağım, Tahminim şu ki; FBL modeli uçurmak FB modeli (oto pilotsuz )uçurmaktan çok daha kolay olacaktır. Yorum ve görüşlerinizi bekliyorum.

Öncelikle daha önce yazdığım bir başlıktan alıntı yaptıktan sonra, ana kısımları toparlayarak kendimce cevaplamaya çalışayım.

[Sadece Kayıtlı Üyeler Linkleri Görebilir..Üye Ol--> ]

CYCLIC STABİLİZASYON

Flybar

Flybar dediğimizde şu "gerçek helikopterlerde de olabilen", helikopterimizin rotorunda pallerin yanısıra bulunan çubuk ve ucunda ağırlık / kanatlardan oluşan yapıyı kastediyoruz.

Peki flybar neden fixed pitch, 4 kanallı helilerde eller serbest hover derecesinde stabilizasyon yaparken, 5+ kanallı kollektif pitch helilerimizde ise böyle bir faktörü yok?

Bu sorunun cevabını verebilmek için 1940'lara gidip bell ve hiller rotor kafalarından bahsetmek gerekiyor

Mekanik veya virtual flybar olmayan modellerde, cyclic kontroller aşırı hassas olmaktaydı. Bu sorunu aşabilmek için 1941'de Arthur Young tarafından bugün Bell rotor kafası olarak bahsettiğimiz stabilizasyon sistemi dizayn edildi. Bu sistemde rotora eklenen iki ucunda ağırlık olan bir bar, ve swashplate'den pallere gelen komut ile bu barın açısını mix eden mekanik bir sistem söz konusudur. Pallere swashplate ile iletilen açı değişikliğine rağmen, jiroskopik stabilite nedeniyle flybar aynı açıda dönmeye devam eder, ve aradaki farkın mekanik mix ile ortalaması pallere yansıtılan net açı değişikliğidir. Bu sayede helikopterin cyclic olarak aşırı yuvarlanması önlenmiş olur. Yukarıdaki fotoğrafta bu sistemin uygulandığı bir UH-1 helikopteri görmekteyiz. Altta bu sistemin uygulandığı ilk Bell helikopteri yer almakta...

Stanley Jr ise 1944'te Hiller "Rotor-Matic" sistemini geliştirdi. Bu sistemde de yine bir flybar yer almaktaydı, ancak ucunda ağırlıkların aksine bu sefer paddle dediğimiz kanatçıklar mevcuttu. Görünüm olarak her 2 flybar birbirlerine benzeseler de, fonksiyon olarak birbirlerinden farklıdır. Rotormatic sistemde, swash komutları direkt olarak bu kanatçık flybar sistemine aktarılır ve onun dönüş açı ve düzlemini değiştirmesi sağlanırdı. Rotor kanatlarından daha az yüzey alanına sahip olan bu kanatçıkların açı değişiklikleri daha kolay olduğu için, cyclic kontrol için swashplate seviyesi üstünde bir amplifikatör görevi görmekteydi. Rotormatic ile artan kontrol gücü, ana rotor kanatlarına aktarılırdı. Bu sistem de aynı zamanda cyclic komutları stabilize etmektedir. Dezavantaj ise kontrol süresinin geç olmasıdır, çünkü verilen komutlar cyclic > swash > flybar > rotor > helicopter sırasını izlemektedir.

Bu iki sistemin birleştirilmesi ile bell-hiller (veya takma adı ile beller) rotor sistemini elde ediyoruz. Model helikopterlerde ilk kez ~1974 yılında Kavan Jet Ranger modelinde uygulanan bu sistem halen flybarlı kollektif pitch modellerimizde kullanılmaktadır. Rotormatic sistemdeki kontrol süresinin geç olma problemi, swashtan direkt olarak flybarın açısına bağlı olarak mekanik mikser kollardan geçip pallere giden kontrol kolları ile çözülmüştür. Yani cyclic hareket için, önce flybar dönüş ekseninin değişmesi gerekmez.

Toparlamak gerekirse, sormuş olduğum "Peki flybar neden fixed pitch, 4 kanallı helilerde eller serbest hover derecesinde stabilizasyon yaparken, 5+ kanallı kollektif pitch helilerimizde ise böyle bir faktörü yok?" sorusuna farklı iki farklı flybar tipinin karıştırılması ile elde edilen Bell-Hiller rotor kafası dinamikleri ve bu dinamiklere etki eden mixer kol uzunluğu gibi faktörler şeklinde cevap verebiliriz.

Alıntı:
Flybar davranışını etkileyen faktörler:
Flybarın ucunda ağırlık / kanatçık olması
Swashplate / flybardan, pallere iletilen otoritenin mekanik mixer konfigürasyonuna bağlı olarak swash dominant veya flybar dominant olması
Rotor hızı (jiroskopik stabiliteyi arttırır)
Dijital flybar (flybarless) (msrx, nano cpx, 130x, 922 ve zyx, beastx gibi sistemlere sahip heliler)

Öncelikle flybar'ın amacını hatırlayalım. Flybar; swash altı seviyelerde üretilen gücün, rotor pallerine daha güçlü bir şekilde iletilebilmesi, ufak cyclic komutlar ile oluşabilecek ani tepkilerin normalleştirilmesi, rotora vuran ani rüzgar veya hızlı ileri uçuş gibi durumlarda devrilmenin engellenmesi gibi faydalı etkilere sahiptir. Ancak bunların yanında, rotor kafasında ekstra ve bakımı zorlaştıran parçalar, cyclic komutlarda oluşan ılımlı gecikme, ekstra parçaların oluşturduğu hava sürtünmesi / ağırlık gibi faktörler nedeniyle olan enerji kaybı gibi dezavantajları da mevcuttur.

Bu dezavantajların aşılabilmesi flybarless sistemler ile mümkün olmaktadır. İyi ayarlanmış bir flybarless sistem (3 eksenli gyro) ile flybarın avantajlarını, dezavantajları olmadan yaşayabilmekteyiz. Ancak, sadece sistem iyi ayarlanmış ise bu belirttiğim durum mümkündür.

922, 130x, msrx gibi flybarless sistemi ayarlı gelen helilerin aksine, kendi topladığımız t-rex, goblin gibi modellerde flybarless ayarları bize düşmektedir. Gyronun yerleşimi, kumanda ayarları, servo tipi, servo yerleşimi, servo merkezleme, aileron, elevatör, rudder kompanzasyon yönleri, piro optimizasyonu, elevatör ve aileron oranları, toplam pitch oranı gibi birçok parametrenin bizim tarafımızdan ayarlanması gerekmektedir. Burada kritik ayarlardan biri de cyclic gyro gain'in ayarlanmasıdır.

Cyclic gainler ayarlanırken heli deneme uçuşuna gerek duymaktadır. Ayar düşük iken yapılan deneme uçuşunda heli flybarlı bir helikopterden çok daha kötü stabilizasyon ile uçarken, ayar yüksek ise cyclic titreşimler oluşmaktadır. Bu uçuş sonrası gain, duruma göre arttırılır veya azaltılır, ardından tekrar uçulur. Uçuş testleri gerektirdiği için malesef yeni başlayanlar bu ayarlarda zorlanmaktadır.

Ancak ayarlar tamamlandıktan sonra bu heliler en az flybarlı bir heli kadar stabil, cyclicte 0 gecikmeye sahip, rüzgardan stabilite olarak etkilenmeyen bir şekilde uçmaktadır. Uçuş süresinde artış ve rotor bakımının rahatlığı da yine avantajları arasındadır.

Flybarless sistemlerin ufalıp mikro, özellikle kollektif pitch modellere girmesi ile bu modellerin kontrolünde dramatik değişikliklere sebep olmuşlardır. Bell flybarlı mikro modellerdeki aşırı stabilite, bell - hiller kontrollü modellerdeki çok düşük stabilite (azalan jiroskopik stabiliteye bağlı) ortadan kalkarak, yerini büyük abileri gibi davranan flybarless modellere bıraktı

Toparlama ve Cevaplar:

Flybarın amacını ve mekanizmasını yukarıda yeterince özetlediğimi düşünüyorum. Flybar'da flybarless sistemlerde de genelde "uçuşa yetecek kadar" stabiliteden bahsediyoruz. Bu açıdan her sistemin kendine ait avantajları var.

Şimdi otopilot düzeyinde stabilizasyon açısından sistemleri değerlendirelim.

Biliyorsunuz rc heli pilotajında, olmazsa olmaz basamak, uçurduğunuz taşıt ile göz temasını ve oriantasyonu kaybetmemek. Kaybetttiğiniz anda sonuç kırım oluyor. Benzer şekilde, kullanılan otopilot sistemlerinin de başvurduğu "hileler" mevcut

AVCS (Angular Vector Control System): Bu sistemi genelde "heading hold" gyrolardan hatırlıyoruz.

AVCS - heading hold / tail lock gyro

Kuyruk gyrosu bu modda çalışırken hem rate modun tüm işlevlerini gerçekleştirmekte, hem de kuyruğun / burnun sürekli nereye baktığını ve herhangi bir hareket sırasında ne kadar kaçtığını hesaplamaktadır. Herhangi bir sapma olduğunda, gyro başarılı bir şekilde ne kadar sapma olduğunu hesaplar ve burnu tekrar aynı yere getirir. Bu çoğu zaman o kadar hızlı gerçekleşir ki biz sabit, amiyane tabiri ile "ok veya taş gibi" bir kuyruk görürüz. Rc helikopter yapım ve kullanımında artık AVCS (angular vector control system) yani heading hold gyroların altın standart olduğunu söylersek yanılmayız.

Çoğu flybarless sistemde kullanılan gyrolar bu tabanda çalışmaktadır. Ancak sistemin pozisyonu konusunda bir geribildirim almadıkları için, otomatik stabilizasyon sağlamazlar.

Akselerometre:
Malesef AVCS, sürekli bir stabilite sağlamaz, çünkü cyclic eksendeki 1 derecelik bir yatış bile heliye belli yönde bir hız kazandırabilirken, AVCS sisteminin saptayacağı açısal hız oluşmaz. Ancak akselerometre sistemleri, helinin yatay plandaki hızını sürekli 0'a yakın tutmaya çalışarak, yeterli cyclic stabilizasyon sağlayabilirler. Örn: MSH Brain

Kamera:
Örn: AR Drone. Sürekli yerden alınan görüntü, hava aracının komut almadıkça aynı yerde hover yapmasını sağlar.

Barometre:
1m'lik irtifa değişikliğinde bile olabilecek basınç değişikliklerini algılayarak, hava aracının irtifasını sabitlemekte kullanılır (throttle kontrolü)

İnfrared sensör:
Örn: alien command. Ufuk çizgisinden referans alınarak, hava aracının yere paralel hoverda durması sağlanır

GPS stabilizasyon:
Uydu koordinatları kullanılarak, helinin stabilitesi sağlanır.

Otopilot derecesinde stabilizasyon için, tabiri caizse kontrol sisteminin bir şekilde dışarı bakması ve bir noktayı referans alarak heliyi sabitlemesi gerekmektedir. Bu sistemlerin yokluğunda, flybarlı ve flybarless sistemli bir heliyi sadece aşağıda sıralayacağım farklılıklar ayırır. Flybarless helikopter avantajları/dezavantajları:

Avantajlar:
1-) Basit rotor dizaynı
2-) Rotor dizaynına bağlı enerji etkin çalışma
3-) Ağırlık merkezi veya swash paralelliği gibi ayarların "mükemmel" yapılmadığı durumlarda bile "mükemmel" ayarlanmış bir flybarlı sistem kadar başarılı stabilizasyon.
4-) Kontrol komutlarına anlık yanıt
5-) Rüzgar gibi cyclic plana etki eden kuvvetlere gösterilen dijital direnç

Dezavantajlar:
1-) Güçlü ve hızlı cyclic servoları gerektirir
2-) Flybardaki gibi, kontrol komutlarını yumuşatan bir mekanik eksponansiyel yoktur. Heliyi aşırı kontrol etmek çok kolaydır.
3-) Ayarlanmaları sistemin tanınmasını gerektirir ve ayar uçuşları yapılmasına ihtiyaç duyarlar.

[smack]

FBL sistemlerin adı digital flybardır. Yani sadece flybar görevi görürler , haricen stabilizasyon sağlamazlar. FBL sistem ilk çıktığında birçok arkadaş bu dengeler düşüncesine kapılmıştı ancak kullanınca arada bir fark yokmuş dediler.

FBL, otopilot , dengeleyici sistemler ve kurtarma sistemleri birbirinden farklı şeylerdir.

Otopilot demek kumandaya hiç el sürmeden belirlenen noktalar arasında mesafe kateden sistemlerdir. Mutlaka gps gerektirir. Ex: DJI Ace one , APS + GPS

Dengeleyici sistemler stickler brakıldığında sensörle ile modeli ufuğa paralel hale getiren sistemlerdir. Ex: İkon FBL , SK 720

Bailout sistemleri (Kurtarma) : Belli bir uyaran ile (yükseklik yada kumandadan gelen komut olabilir) modelin otomatik olarak yerden uzaklaştırılmasıdır. Ex: Copilot 2 + barometrik sensör , SK 720 + GPS , Bavarian Demon 3SX.

Bunların ikisi üçü aynı ünitede olabilir. Hepsinin kendine göre eksileri ve artıları vardır. Hiçbir sistem insan aklı kadar hızlı cevap veremez. Ancak öğrenme aşamasında katkıları muhakkaktır. Eller alıştıkça dengeleyici oranı kısılıp sıfırlanabilir.