Lennokin ohjaaminen
Sisällysluettelo |
[muokkaa] Yleistä
Lennokin ohjaaminen on yksi keskeisimmistä asioista, kun on kyse radio-ohjatuista lennokeista. Lentokäsiala on jokaisella hieman erilainen ja kehittyy ajan mittaan, harjoittelun kautta. Kukaan ei ole alkuvaiheessa mestari, mutta kuten polkupyöränkin hallinta, on tämä taito myös opittavissa. Kun sen on kerran oppinut, ei se taito ihan heti sitten katoakaan.
Lennokkia ohjataan radio-ohjaimella, jossa on tyypillisesti 2 kappaletta 2-akselisia ohjainsauvoja ja niiden lisäksi esimerkiksi 2- tai 3-asentoisia kytkimiä, joilla voidaan käyttää laskusiivekkeitä, sisäänvedettäviä laskutelineitä, lentovaloja ja niin edelleen. Kahteen ohjaussauvaan normaalisti yhdistetään korkeusperäsimen, sivuperäsimen, siivekkeiden ja mahdollisen moottorin ohjaus. Yleisimmin käytetty moodi Suomessa, kuten myös Euroopassa yleensä, on Mode 2. Mode 2 vastaa myös oikean lentokoneen ohjausperiaatteita: pääohjaimessa on korkeusperäsin ja siivekkeet. Mode 1:ssä on ohjainten paikat hieman poikkeavat, eli peräsimet hoidetaan vasemmalla tikulla ja siivekkeet ja moottori oikealla.
[muokkaa] Mode 2:
- oikea sauva pystysuunnassa: korkeusperäsin
- oikea sauva vaakasuunnassa: siivekkeet
- vasen sauva pystysuunnassa: moottori
- vasen sauva vaakasuunnassa: sivuperäsin
[muokkaa] Mode 1:
- oikea sauva pystysuunnassa: moottori
- oikea sauva vaakasuunnassa: siivekkeet
- vasen sauva pystysuunnassa: korkeusperäsin
- vasen sauva vaakasuunnassa: sivuperäsin
Huomio: Mikäli lennokissa on vain peräsinohjaus, eli siivekkeitä ei ole, voidaan sivuperäsinohjaus sijoittaa oikeaan sauvaan, kun käytetään Mode 2 -muodon asettelua. Toinen lähestymistapa asiaan on että sivuperäsin pidetään vasemmassa ja oikean sauvan sivuliikkeellä ei ole ohjausvaikutusta. Kummallakin on puolensa ja kannattajansa.
Sivuperäsin oikeassa tikussa luo lennättäjälle vaikutelman pääsauvasta. Tämä tapa on luultavasti yksinkertaisempi oppia.
Sivuperäsin vasemmassa sauvassa ja siivekkeet kylmänä harjoittaa lihasmuistia paremmin erottelemaan sivuperäsimen ja siivekkeiden toiminnan eroa. Tämä tapa puolestaan istuttaa sormiin sivuperäsimen käyttöä tavalla josta uskotaan olevan paremmin hyötyä mutkikkaampien koneiden kanssa.
[muokkaa] Ohjainten vaikutukset lennokin liiketilaan
- korkeusperäsin nostaa tai laskee nokkaa
- siivekkeet kallistavat konetta pituusakselin suhteen
- sivuperäsin kääntää konetta pystyakselin suhteen, myös ohjaa konetta rullauksen/lähtökiidon/laskukiidon aikana
- moottori antaa lennokille tarvittavan työntövoiman, joka yhdessä siiven kanssa saa lennokin pysymään ilmassa
[muokkaa] Perusliikkeet
[muokkaa] Rullaus
Rullauksella tarkoitetaan lennokin siirtämistä maata pitkin sen omalla voimalla. Rullauksessa konetta ohjataan normaalisti sivuperäsimellä. Sivuperäsimeen on joskus kytketty ohjattava nokka- tai kannuspyörä, jolloin ohjaaminen rullauksen aikana helpottuu merkittävästi. Mikäli nokka- tai kannuspyörä on vapaasti kääntyvä, perustuu ohjaus pienissä nopeuksissa kokonaisuudessaan poikkeutetun sivuperäsimen aiheuttamaan sivuttaisvoimaan, joka taas johtuu potkurin aiheuttamasta ilmavirrasta. Suuremmissa ilmanopeuksissa (=lennokin nopeus ilman suhteen) kasvaa myös sivuperäsimen ohjausteho, jolloin ohjaaminen yleensä helpottuu.
Rullaukseen liittyy myös lähtökiito, jonka tavoitteena on saada aikaiseksi riittävän suuri ilmanopeus, jolloin siiven tuottama nostovoima riittää lennokin turvalliseen siirtymiseen maasta ilmaan. Lähtökiito yleensä suositellaan suoritettavan täydellä teholla, että lähtökiito olisi mahdollisimman lyhyt ja ilmanopeus mahdollisimman optimaalinen nousua varten. Nykypäivänä lennokkien teho-/painosuhteet ovat kasvaneet kehittyneen ja edullistuneen teknologian myötä niin suuriin lukemiin, että maksimitehon käyttäminen ei aina ole perusteltua. Usein voimalaitepaketin tuottama työntövoima on suurempi kuin lennokin paino, jolloin pystysuora nousu on mahdollinen. Tämmöisillä moottoritehoilla ei esimerkiksi skaalakoneen nousutapahtuma ole kovinkaan realistinen. On usein kuitenkin perusteltua varustaa lennokki ylitehoisella moottorilla, kun teholla voi monesti pelastaa lennokin huonosta tilanteesta, kun heikompitehoinen kone ei jaksaisi esimerkiksi nousta riittävän jyrkässä kulmassa, jolloin vältettäisiin osuma kiinteään esteeseen.
[muokkaa] Nousu
Nousu tapahtuu suoraan lähtökiidon jälkeen, kun lennokin nopeus on kasvanut riittävästi turvallista lentämistä varten. Nousun aikana on tarkoitus pitää lennokin lentosuunta kiitotien suuntaisena siihen asti, kunnes sopiva lentokorkeus on saavutettu. Noususta siirrytään normaalisti kaarrolla uuteen suuntaan vievään vaakalentoon.
[muokkaa] Vaakalento
Vaakalento, kuten kaarto, on tärkeimmästä ja täydellisyyteen pyrittäessä myös vaikeimmasta päästä, kun on kyse peruslentoliikkeistä. Lennokki on vakaassa fysikaalisessa tilassa, kun se lentää suoraan, vakioasennossa, vakiokorkeudella ja vakionopeudella. Tässä tilassa on lennokin pituus- ja pystysuuntaisten voimakomponenttien summa nolla (kun kiihtymistä tai hidastumista ei tapahdu), eli lennokin moottorin tuottama työntövoima eteenpäin on yhtä suuri kuin ilmanvastusten summa taaksepäin ja pystysuunnassa siiven tuottama nostovoima on samansuuruinen, kuin lennokin paino. Poikittaisakselin (siiven pituussuuntaisen) ympäri esiintyvän kiertomomentin ja korkeusperäsimen aiheuttaman momentin summa on myös nolla.
Vaakalento suoritetaan normaalisti tietyllä tehoasetuksella ja tälle tietylle tehoasetukselle lennokki myös trimmataan, jolloin lennokki lentää samalla korkeudella ilman, että korkeusperäsimellä joudutaan juurikaan lentotilaa muokkaamaan. Myös siivekkeet ja sivuperäsin on trimmattu keskelle siten, ettei lennokki kaarra kumpaankaan suuntaan.
[muokkaa] Kaartaminen
Kaarto on perusliikkeistä ehkä se tärkein, mutta myös yksi vaikeimmista. Yleisesti ottaen lennokin kaartamisen periaate on se, että siivekkeillä kallistetaan kone tietynlaiseen asentoon ja yhdessä korkeusperäsimen kanssa suoritetaan kaarto. Kaarto pidetään puhtaana käyttämällä sivuperäsintä. On useita lennokkeja, joissa puhdas kaarto vaatii joidenkin mielestä epäluonnollista ristiohjausta, vieläpä erittäin epälineaarisin suhtein. Ristiohjaus (myös "ristiinohjaus" on yksi käytetyistä kirjoitusasuista) tarkoittaa kaartotilanteessa sitä, että siivekkeillä kallistettaessa esimerkiksi oikealle, on sivuperäsintä poikkeutettava vasemmalle, jotta kaarto olisi puhdas. Tämä ilmiö esiintyy myös joissakin täysikokoisissa lentokoneissa.
[muokkaa] Laskeutuminen
Laskeutumisen tavoitteena on tuoda lennokki mahdollisimman ehjänä takaisin maan kamaralle. Laskeutuessa ohjaaja joutuu hallitsemaan kaikkia perusohjaimia onnistuneesti, että lasku onnistuu. Korkeutta ja tehoa pitää vähentää tasaisesti aivan viime hetkille saakka, jolloin teho vähennetään nollaan ja suoritetaan loppuveto. Korkeutta ja tehoa vähennettäessä myös ilmanopeus pidetään kurissa siten, ettei korkeutta vähennetä liiallisella syöksyttämisellä, jolloin nopeus kasvaa liiaksi, eikä myöskään liian suurella vedolla, jolloin nopeus voi vähentyä jopa alle sakkausnopeuden, jolloin lennokki voi pahimmillaan tuhoutua.
Huumorimielessä kuulee sanottavan monasti niin, että lasku on hyvä, jos lennokki on korjauskelpoinen. Loistavan laskeutumisen jälkeen ei lennokkia tarvitse edes korjata. Jostain syystä myös fraasi "lentäminen on laskeutumista" on monelle jo entuudestaan tuttu. Lienee kuitenkin itsestään selvää, että jokaisella laskeutumisella pyritään siihen, että kalusto on laskun jälkeen välittömästi (tai tankkauksen / latauksen jälkeen) uudelleen käytettävissä.
[muokkaa] Edistyneemmät ohjaustekniikat
[muokkaa] Miksaukset
Miksaus tarkoittaa sekoittamista, teknisesti tässä tapauksessa katsoen kahden signaalin yhdistämistä siten, että signaalilla A muutetaan signaalia B tietyllä kertoimella. Miksaussuhde tai -prosentti kertoo kuinka paljon signaalilla A vaikutetaan signaaliin B. 100% miksaussuhteella siirtyy signaalin A vaikutus täysin signaaliin B, eli esimerkiksi siiveke-sivuperäsin -miksauksessa siivekesauvan liike siirtyy sataprosenttisesti myös sivuperäsimelle. Miksaukset voidaan karkeasti jakaa kahteen ryhmään: kompensoivat miksaukset ja ei-kompensoivat miksaukset. Ensimmäisillä korjataan tai vaimennetaan lennokin vähemmän haluttuja ominaisuuksia tai suoranaisia vikoja, kun taas jälkimmäinen mahdollistaa yksinkertaisen mekaniikan siellä, missä sitä muuten jouduttaisiin käyttämään, kuten deltasiipikoneissa.
Tarkemmat kuvaukset miksauksista löytyy lähetin -sivulta.
[muokkaa] Kompensoivat miksaukset
Moottori-korkeusperäsin -miksaus Moottoritehoa nostamalla moni lennokki nostaa myös nokkaansa, vaikka korkeusperäsimeen ei koskettaisi. Tällöin joudutaan korkeusperäsimellä säätämään nousutilanne optimaaliseksi. Tämä välillä rajunakin ilmiönä esiintyvä nousupyrkimys on yksi yleisimmistä kohteista, joissa voidaan tarvittaessa soveltaa hienovaraista moottori-korkeusperäsin -miksausta. Tämä miksaus toimii siten, että korkeusperäsimen asento muuttuu moottorin tehoasetuksen funktiona.
Tehoa nostettaessa olisi tässä tapauksessa hyvä lisätä hieman työntöä korkeusperäsimeen. Nokan nousutaipumusta on yleensä jo valmiiksi kompensoitu asettamalla moottorin vetokulma hieman alaspäin, mutta se ei aina riitä tai säätömahdollisuutta ei ole olemassa. Välillä taas laiskuus johtaa miksausten käyttöön, jolloin kompensoidaan huonoa suunnittelu- ja/tai rakennussuoritusta.
Siiveke-sivuperäsin -miksaus Kaarron aikana joudutaan lennokkia normaalisti ohjaamaan kaikilla perusohjaimilla. Kun lennokki kaartaa, on lennokin siiven projisoitu pinta-ala pienempi, joten tarvitaan suurempi nopeus ja hieman vetoa korkeusperäsimeltä, jotta sama lentokorkeus voidaan säilyttää. Suurempi nopeus vaatii puolestaan enemmän tehoa. Koneen kallistusta pituusakselin suhteen hallitaan siivekkeillä ja sivuperäsimellä pidetään kone pystyakselin suhteen oikeassa asennossa, eli tangentiaalisena kuvitellun ympyräradan suhteen, joka määrittää kaarron. Lyhyesti sanottuna: kaikki tämä vaaditaan, että lennokki kaartaa puhtaasti. Mikseriä käytettäessä sivuperäsin yleensä määritellään myötäohjaavaksi, eli oikealle kallistaminen siivekkeillä tuo sivuperäsimelle samansuuntaisen käskyn, sopivassa miksaussuhteessa. Joissakin tapauksissa lennokki soveltuu tämän miksauksen käyttöön.
Laskusiiveke-korkeusperäsin -miksaus Laskeuduttaessa voidaan lennokin ilmanopeutta pienentää entisestään - vieläpä turvallisesti - käyttämällä laskusiivekkeitä oikeaoppisesti. Laskusiivekkeet muuttavat siiven keskimääräistä profiilia yleensä kaarevammaksi, jolloin nostovoimakerroin kasvaa, eli saadaan aikaiseksi suurempi nostovoima pienemmällä nopeudella, sallien myös pienemmän kohtauskulman. Tästä hyödystä luonnollisesti joudutaan maksamaan, lähinnä kasvaneen ilmanvastuksen (joka on joskus hyödyllinenkin asia) ja muuttuneen profiilimomentin myötä. Nämä tekijät aiheuttavat sen, ettei lennokin lentotila olekaan enää korkeusperäsimen suhteen samanlainen, vaan laippojen käyttö vaatii trimmimuutoksen korkeusperäsimeen. Tätä ilmiötä voidaan kompensoida laippa-korkeusperäsin -miksauksella, jolloin laippa-asetuksen mukana myös korkeusperäsimen asento muuttuu sopivaksi.
Muitakin kompensaatiomiksauksia on, mutta niitä ei ole esitetty tässä.
[muokkaa] Ei-kompensoivat miksaukset
Joitakin lennokkityyppejä varten on olemassa valmiita miksauksia, joiden avulla saadaan ohjainpintojen toimintoja yhdistelemällä luotua uusia toimintoja.
Deltasiipi -miksaus Deltasiipiset lennokit, kuten esimerkiksi Zagi ja sen kloonit, omaavat vain kaksi ohjainpintaa. Nämä ohjainpinnat sijaitsevat siiven takareunassa. Kun muita ohjainpintoja ei lennokissa ole, on korkeusperäsimen ja siivekkeiden funktiot hoidettava näillä kahdella ohjainpinnalla. Siiveketoiminto on päivänselvä: oikealle kaartaessa nousee oikeanpuoleisen ohjainpinnan takareuna ylöspäin ja vasemmanpuoleisen ohjainpinnan takareuna laskee alaspäin. Vasemmalle kaarretaan vastakkaisella toimenpiteellä. Korkeusperäsintoiminto syntyy, kun hieman mietiskellään: nokka nousee, kun molempia ohjainpintoja nostetaan ja laskee, kun pintoja lasketaan. Loogista.
Näiden toimintojen yhdistäminen samaan ohjaussauvaan (tai jopa kahteen eri sauvaan, jos lennätetään Mode 1 -sijoittelulla) on se miksauksen ydin: kaarrat vaakalennosta oikealle, jolloin oikea pinta nousee ylöspäin ja vasen vastaavasti hieman laskee. Korkeus alkaa vähetä, joten vedät "korkkarista" hieman, jolloin molemmat ohjainpinnat hieman nousevat, mutta siivekevaikutus näkyy niissä siltikin edelleen: oikea lappu on edelleen vasenta ylempänä - pinnat ovat siis kollektiivisesti nousseet hieman ylöspäin, kun niitä on käsketty suorittaa korkeusperäsimen virkaa samaan aikaan, kun ne hoitavat myös siivekkeiden tonttia.
V-peräsin -miksaus Joissakin lennokeissa käytetään erillisten sivu- ja korkeusperäsinten sijaan V-mallista peräsintä, jonka ohjaukseen tarvitaan V-pysrstömikseriä. Nykyään tämä toteutetaan yleensä elektronisella mikserillä joko radiosta tai erillisellä mutikalla servojohtojen ja vastarin välissä. V-pyrstö toimii siten, että molempia ohjainpintoja ohjataan omalla servollaan. Kun sauvasta vedetään tai työnnetään, liikkuvat servot vastakkaisiin suuntiin, jolloin molemmat vetävät tai työntävät ohjainpintojaan pystysuunnassa samaan suuntaan, toimien korkeusperäsimenä. Kun sauvaa käännetään sivusuunnassa, liikkuvat servot samaan suuntaan, jolloin ohjainpinnat liikkuvat pystysuunnassa eri suuntiin, toimien sivuperäsimenä. V-pyrstömiksaus siis toimii täsmälleen samoin kuin Delta-miksauskin, mutta yhdistäen sivu- ja korkeusperäsimen, eikä siivekkeitä ja korkeusperäsintä.
Flaperon/Spoileron Tulee sanoista Flap ja Aileron/Spoiler ja Aileron. Tällä miksauksella saadaan molemmat siivekkeet kääntymään alas toimien laippoina (Flaperon) tai ylös spoilereiksi (Spoileron). Yleensä tähän käytetään radiossa kytkintä tai slideriä. Miksaus siis kytkee yhteen laippakanavan ja siivekekanavan.
Elevon Elevator ja Aileron - siis korkkari ja siiveke. Sama kuin Delta-miksaus, mutta tätä nimitystä käytetään etenkin sellaisissa lennokeissa, jossa kallistukseen käytetään korkeusvakaajassa kiinni olevia ohjainpintoja, vaikka siipikin on. Esimerkiksi jotkin puistojetit ovat tällaisia. Silloin tällöin näkee käytettävän myös nimitystä Ailevator.
Butterfly Tässä, yleensä liidokeissa käytetyssä miksauksessa laippoja käännetään alas samalla kun siivekkeitä nostetaan ylös spoilereiksi.
