Технології

Літак вагою в один грам: інженер спускається до межі мініатюрних RC-моделей

29 лип•ProstoMob

Автор каналу Peter Sripol вирішив перевірити, наскільки маленьким узагалі можна зробити радіокерований літак, який при цьому реально літатиме. Задум простий на словах і майже нездійсненний на практиці: узяти звичайну RC-модель, а потім робити її дедалі меншою, поки електроніка буквально не почне відмовлятися працювати.

Відправна точка — стандартний сервопривід, який зазвичай стоїть у великих RC-літаках. Усередині нього мотор, плата керування, потенціометр і шестерні, що через зворотний зв’язок рухають вихідне плече — саме це і “оживляє” літак, керуючи двигуном та рульовими поверхнями. Проблема в тому, що такі сервоприводи важкі, а отже, вимагають під себе відповідно великий літак, здатний нести всю цю вагу.

Перший крок униз: усе-в-одному плата вагою 4,3 гКомпанія Horizon Hobby вже десять років випускає лінійку так званих “ультрамікро” літаків, і автор вирішив взяти одну з таких плат — комбінований блок, що одночасно керує рульовими поверхнями, мотором і живленням від акумулятора. Важить ця штука 4,3 грами, що для задуманого експерименту виявилось доволі багато.

До плати додали найменшу батарею, яку тільки вдалося знайти — літій-полімерний акумулятор на 100 мА·год вагою всього 0,25 грама. Конструкцію звели до мінімуму: кермо напряму та мотор, більше нічого зайвого.

  • Перший літак важив приблизно 7,5 грама
  • Розмах крила — трохи більше 15 см
  • Після кількох тестових польотів (і одного тестового падіння) модель полетіла впевнено
Піноплекс, нарізаний тонше за папірЩоб зробити крила ще легшими, автор реанімував старий трюк із власного попереднього відео про “walkalong glider” — надлегкі планери, які утримуються в повітрі повітряним потоком від долоні. Для цього знадобився саморобний різак із гарячим дротом, живлення на який подається через хобі-регулятор швидкості на 11,1 вольта.

Результат вразив навіть самого автора: піна нарізається на настільки тонкі листи, що вони буквально прилипають до рук через статичну електрику. Найлегший зразок піни, зважений на аптечних вагах, показав лише 3 грами на цілий блок матеріалу — а звичайний пінокартон із магазину Dollar Tree виявився, за іронією, навіть трохи важчим.

Це так по-дурному легко,

що аж дивно. З одного такого блока піни можна нарізати мільйон листів.

Прибираємо мотор — і літак худне ще на 6 грамівНаступний крок був радикальнішим: із конструкції взагалі прибрали мотор, залишивши тільки руль напряму й газ. Автор пояснює, що всередині такої плати є маленький “двірник”-повзунок, який визначає, у який бік і наскільки сильно потрібно крутити керуючий механізм.

Після цього спрощення вага моделі впала до 3,4 грама — майже вдвічі легше за попередню версію. І саме на цьому етапі автор поставив собі наступну ціль: зробити літак ще меншим за той, що щойно вийшов.

Полювання на найменший акумулятор: 25 центів проти 20 доларівНайбільшим обмежувачем розмірів виявилась саме батарея. У пошуках чогось компактнішого автор натрапив на розпродаж на Amazon, де серед різного дешевого мотлоху знайшовся дивний гаджет — протиугінна сигналізація для авто із сонячною панеллю, вбудованим акумулятором і блимаючим світлодіодом.

Ідея виявилась простою й геніальною водночас: усередині цього пристрою ховається компактний літієвий елемент живлення. Автор буквально “видобув” батарею з копійчаного гаджета — і вона важила лише 1,

2 грама, тоді як звичайна батарея, куплена окремо на 20 доларів за пару, важила 2,6 грама. Майже вдвічі різниця у вазі за смішні 25 центів.

Найменша плата й двомоторна схема без сервоприводівУ пошуках граничної мініатюрності автор знайшов в інтернеті чи не найменшу доступну електронну плату для RC-моделей — компактний блок вагою всього 1 грам, що поєднує в собі одразу керування, приймач сигналу і регулятор швидкості для двох моторів.

Замість сервоприводів, які на такому масштабі стають майже нездійсненними, автор вирішив зробити двомоторний літак із диференційним керуванням — тобто напрямок задається різницею обертів двох крихітних безкоркових моторчиків діаметром лише 3 мм.

  1. Фюзеляж вирізали лазером із тонкого матеріалу та обережно зігнули вручну
  2. Крила приклеїли гарячим клеєм — оскільки спеціального піно-безпечного клею під рукою не виявилось
  3. Двигуни закріпили безпосередньо на конструкції
  4. Уся збірка зайняла приблизно 30 хвилин
У підсумку вийшла ціла пара крихітних вантажних літачків із повноцінним фюзеляжем — автор принципово хотів зробити саме так, а не обмежуватись лише крилом і хвостовим оперенням,

як це часто роблять з мінімалістичними моделями.

Літати боляче, дивитися — кайфПоліт таких мініатюрних моделей автор описує доволі відверто: це більше нагадує кошмар, ніж мрію. Модель настільки крихітна, що навіть чхання поруч може її зламати, а наступити на неї — означає втратити назавжди. Проте, попри всю крихкість, у повітрі літачки поводяться напрочуд адекватно — керуються так само, як і будь-яка інша двоканальна модель з диференційним керуванням, тільки в мініатюрі.

Оператору знімальної групи довелося особливо непросто — літаки рухаються настільки швидко і є настільки малопомітними в кадрі, що більшість дублів довелося знімати в уповільненій зйомці, аби глядач взагалі міг щось розгледіти.

Граничний мінімум: крило без фюзеляжуОстаннім експериментом стала модель, у якої фактично прибрали все зайве — залишилося тільки мінімальне крило без повноцінного фюзеляжу, більше схоже на “зону деформації” при падінні. Розмах крила настільки маленький, що перші кілька запусків закінчилися суцільними аваріями поспіль.

Зрештою літак усе-таки вдалося змусити стабільно літати колами, хай і доволі “нервово” в керуванні. Сам автор чесно визнає: це вже межа того, що можна назвати керованим польотом на такій електроніці.

Автор наголошує, що його творіння — далеко не найменший RC-літак у світі. Цей рекорд належить Джо Маланчеку, чия модель має розмах крила лише 3,8 см — значно менше за все, що вдалося зробити в цьому відео.

Втім, сам автор чесно зізнається: робити щось менше за вже досягнутий результат йому просто не вистачає майстерності, та й знімати такі крихітні моделі виявилось справжнім випробуванням для оператора. Тож рекорд Джо Маланчека залишається недоторканим — принаймні поки що.

Запис Літак вагою в один грам: інженер спускається до межі мініатюрних RC-моделей спершу з'явиться на ProstoMob.

Сигнал, Шестірня, авто, газ

Читайте ще