Введение

Тип радиоуправляемого летательного аппарата

Планер с радиоуправлением – это тип радиоуправляемого летательного аппарата, который обычно не имеет собственной двигательной установки. Они способны поддерживать продолжительный полет, используя восходящие потоки воздуха, создаваемые склонами и термиками, и управляются дистанционно с земли с помощью передатчика. Они могут быть изготовлены из различных материалов, включая дерево, пластик, вспененные полимеры и композитные материалы, и могут иметь различную нагрузку на крыло – от очень низкой до относительно высокой, в зависимости от их назначения. Международные соревнования по радиоуправляемым планерам регулируются Международной федерацией авиации (FAI), хотя многие страны имеют собственные национальные классы.

Ручной запуск

Ручной запуск – самый простой способ поднять модель планера в воздух. В зависимости от конструкции планера и условий запуска, пилоту или помощнику достаточно плавно "бросить" его навстречу ветру под углом, который считается оптимальным, обычно от горизонтального до 45 градусов к зениту. Таким образом, успешный запуск возможен с минимальными усилиями. Этот метод часто используется при полётах на склоне, где, с небольшим опытом, можно просто держать планер над головой под нужным углом и отпустить.

Запуск буксирной линии

При этом другой человек бежит по земле, тяня за линию, к которой прикреплен планер, а пилот управляет им. Это можно выполнять на любом ровном участке местности, поскольку планер получает достаточную высоту при запуске. Вариация этого метода использует блок, к которому линия крепится к земле, а затем проходит вокруг блока к планеру. Человек, осуществляющий буксировку, бежит с блоком (продолжая убегать от пилота), что удваивает его эффективную скорость. Эта вариация используется в соревнованиях F3J, когда два человека осуществляют буксировку с блоком, чтобы обеспечить гораздо более быстрый запуск (хотя модели должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать нагрузки, возникающие при этом методе), что позволяет модели использовать накопленную энергию для "зума" (модель кратковременно направляется вниз для преобразования накопленной энергии в растянутой монофиламентной линии в воздушную скорость, и как только воздушная скорость превышает скорость буксировочной линии, линия отпускается, после чего модель разворачивается в положение с поднятым носом, а скорость преобразуется обратно в дополнительную высоту).

Запуск с помощью бунгала/привода

Этот запуск является вариантом одиночного запуска с буксировочной линии. Вместо бегущего человека используется комбинация из эластичного шнура или резиновой трубки и леера, закреплённых на земле с наветренной стороны от пилота, часто с помощью винтового якоря. Высота запуска определяется вариациями диаметра резины, весом модели и силой встречного ветра.

Запуск "Пиггибэка"

Второй, радиоуправляемый самолет с двигателем поднимает модель планера в воздух, прикрепленную к специальной люльке, которая, в свою очередь, крепится либо к верхней, либо к нижней части самолета-носителя. Хотя этот метод впечатляет, он требует от опытного пилота управления самолетом-носителем, так как добавление планера может существенно повлиять на его управляемость. Пилотам обеих моделей также необходимо проявлять особую осторожность, чтобы избежать столкновения после отпускания планера.

Запуск диска

Этот метод запуска может быть выполнен только на специальном типе планера – планере с дисковым пуском (DLG). Чтобы запустить модель в воздух, пилот держит модель за конец крыла, совершает полный оборот (360°), вращая модель вокруг себя, а затем отпускает её, позволяя взлететь на высокой скорости и набрать высоту. Хотя планеры DLG – относительно новый тип модельных планеров, они набирают популярность благодаря простоте запуска и эффективным лётным характеристикам. Модели DLG используются в соревновательном классе F3K, установленном FAI.

Запуск воздушного лота

В качестве полноразмерного аэробуксирования с использованием радиоуправляемого тягача, часто применяемого для запуска планеров большого размера.

Запуск лебеди

Как полноразмерный запуск с лебедкой, но с использованием небольшого электродвигателя (обычно на базе автомобильного стартера) и обратного шкива, закрепленного на земле с наветренной стороны. Скорость запуска контролируется пилотом с помощью педали. Для предотвращения раскрутки барабана лебедки после выпуска модели используется парашют (который закрывается натяжением троса). Существовали варианты с несколькими аккумуляторами и двигателями, но в конце 1980-х годов FAI ввела правила, ограничивающие мощность лебедки, используемой в соревнованиях класса FAI.

Напряжение поднимается

Под подъемом по склону понимается полет немоторизованных летательных аппаратов, поддерживаемый восходящими потоками воздуха, образующимися при обтекании ветром крутых склонов холмов, гор и обрывов. Подробную информацию о механизме подъема при полете "в наветре" можно найти на странице "Ridge Lift". Динамический полет, использующий наветренную или "подветренную" сторону холма, в последнее время стал очень популярным.

F3F

Другая форма гонок на склонах с радиоуправляемыми планерами называется F3F. F3F – одна из множества соревновательных категорий для моделей и полноразмерных самолетов, определенных Международной федерацией авиации (FAI). В гонках F3F пилот засекается по времени на трассе в течение 10 отрезков на общей дистанции. Все пилоты выполняют зачетный пролет в каждом раунде. Самый быстрый пилот получает 1000 очков за раунд, а всем остальным начисляется процент, определяемый отношением их времени к времени победителя в этом раунде. По итогам соревнований побеждает пилот, набравший наибольшее количество очков.

Боевые действия

Боевые полёты обычно проводятся с моделями из вспененного полипропилена (EPP) благодаря их ударопрочности. Каждый пилот старается физически сбить самолёт соперника с курса. "Поражение" засчитывается только тогда, когда самолёт противника касается земли. Если происходит столкновение, и оба самолёта восстанавливаются и остаются в воздухе, столкновения обычно не учитываются. Часто эта деятельность включает в себя сложные манёвры и высший пилотаж. Этот класс планеров особенно популярен, поскольку новички могут научиться летать на практически неразрушимой модели. Кроме того, привлекает возможность владеть недорогим планером, который одновременно является моделью в масштабе, особенно копиями любимых истребителей времён Второй мировой войны, например, Spitfire/Seafire, P-51 Mustang и P-47 Thunderbolt.

Гонки на гребнях

Гонки на гребнях (или гонки на пилонах, где установлены маркеры) по сути используют восходящий поток у склона для гонок вдоль "зоны подъема", как правило, параллельно склону. Это могут быть гонки MoM (один на один), в которых от двух до четырех планеров соревнуются друг с другом на одном маршруте. Подсчет очков аналогичен матчевому регате в парусном спорте: пилот, первым завершивший маршрут, получает одно очко, второй – два очка и так далее. В конце соревнований побеждает пилот с наименьшим количеством очков.

ПСС

PSS, или Power Scale Soaring, – это конструирование и полёты масштабных моделей планеров, имитирующих полноразмерные самолёты с реактивными, ракетными или поршневыми двигателями. Распространёнными моделями для PSS являются самолёты времён Второй мировой войны, такие как P-51, Supermarine Spitfire и Bf 109, однако созданные на сегодняшний день модели PSS охватывают широкий диапазон – от ранних бипланов до современных реактивных истребителей и даже коммерческих авиалайнеров. Суть Power Scale Soaring заключается в создании максимально точной в масштабе модели, при этом обеспечивающей хорошие лётные характеристики. Особенно популярны модели реактивных истребителей из EPP, как правило, конструкции 1950-х и начала 1960-х годов, такие как МиГ-15, P-80 Shooting Star, F-86 Sabre, Northrop F-5 и F-20. Более опытные моделисты экспериментируют с более современными реактивными истребителями, такими как F-16, F-15, МиГ-29 и Су-27.

Динамический взлет

Динамическое парение – относительно новый стиль пилотирования модельными планерами, при котором можно использовать сдвиг ветра непосредственно за определенными склонами для достижения высоких скоростей. Этот стиль предполагает набор высоты, затем планирование в зону штиля, а затем возвращение в восходящий поток для набора скорости.

Аэробатическая гимнастика

Акробатика на склоне включает выполнение акробатических фигур и последовательностей на склоне с использованием планеров, оптимизированных для акробатического полета. Эти планеры обычно оснащаются профилями крыла, обеспечивающими одинаковые характеристики в обычном и перевернутом положении, а также имеют уникальную форму фюзеляжа, позволяющую выполнять устойчивый полет на грани скольжения. Большинство планеров имеют три оси управления (элероны, руль высоты и руль направления) и часто используют флапероны для расширения возможностей профиля крыла и достижения максимальной акробатической производительности. Некоторые из самых современных планеров для акробатики на склоне оснащены полностью подвижными рулями высоты и направления, способными вращаться на 180°, что позволяет им выполнять "флипы" вокруг продольной или поперечной оси соответственно. Конструкция планера может быть выполнена из различных материалов, при этом дерево, стекловолокно и/или углеродное волокно предпочтительны для планеров, предназначенных для точной акробатики, а EPP (вспененный полипропилен) популярен для низковысотной акробатики, где часто и намеренно выполняются взаимодействия с землей, такие как касание крылом или килем, а также касания и взлеты с препятствий.

Термический взлет

Для подъема планера используются столбы теплого, поднимающегося воздуха, называемые термиками. Планеры, использующие термики, обычно запускаются с помощью упругой катапульты, лебедки или буксируются двигательным самолетом-моделью. Дисковый планер (DLG) запускается в воздух простым вращательным движением, подобно броску диска. Термический полет часто сочетается с полетом на склоне. Термики, принесенные ветром из других мест, могут наплывать на склон, объединяясь с подъемной силой склона, или же формироваться самим склоном, если он расположен под углом к солнцу, что приводит к более быстрому нагреву склона по сравнению с окружающей местностью. Образующийся теплый воздух поднимается вверх, затягивая воздух из долины, и вызывает восходящий поток ветра вдоль склона. Подъемная сила, таким образом, является комбинацией подъемной силы от склона и термической подъемной силы. Это привело к появлению нового термина – "слермал", для описания смеси подъемной силы от склона и термической активности, поднимающейся по склону.

F3J

F3J – одна из многих соревновательных категорий для моделей и полномасштабных самолетов, определяемых Международной федерацией аэронавтики (FAI). F3J – это соревнование по термическому планированию «один на один», проводимое на ровной площадке (в идеале в 1–2 милях от участка с работающей восходящей струей). Модели запускаются моноволоконным буксировочным тросом, тянутым двумя башнями, операторы которых работают с тросом или используют шкив. Этот метод аналогичен запуску с лебедки, но не требует электрического оборудования. Группа, обычно состоящая из 6–10 пилотов, старается летать как можно дольше в течение 10-минутного периода времени (так называемого «слота»). В течение этого времени они должны запустить планер, летать как можно дольше и приземлиться как можно ближе к заранее определенной точке, не превышая время слота. Если нос модели коснется центра посадочной зоны, начисляется 100 очков за посадку. Очки за посадку уменьшаются на 1 очко за каждые 20 см от центра посадочного круга. Оценка складывается из времени полета (в процентах от самого продолжительного полета в слоте) и точности посадки. Победитель каждой группы получает максимум 1000 баллов. Превышение времени слота влечет за собой штраф и аннулирование бонуса за посадку. Модели эволюционировали в основном в композитные планеры с размахом крыльев 3,4–4 м, оснащенные полноразмерными закрылками и элеронами, достаточно прочными для буксировки двумя людьми при ветре до 20 миль в час. Усовершенствования в композиционных материалах позволили снизить взлетный вес этих моделей до менее 2 кг. Балласт добавляется для увеличения скорости полета в ветреную погоду. Индивидуальный победитель соревнования определяется в финальном вылете, в котором участвуют 10–12 лучших пилотов после предварительных раундов. Задача финального вылета длится 15 минут, что делает задачу планирования более сложной. Типичные победные результаты на чемпионате мира – 14 минут 58 секунд времени полета и 98 100 очков за посадку. Лидеры разделяют незначительные отрывы, часто менее 5 очков отделяют победителя от занявшего 5-е место.

F3B

F3B – первоначальная категория соревнований по планерам, определенная Международной федерацией аэронавтики (FAI). Изначально называвшаяся "Термальный полёт", сейчас она называется "Многозадачный полёт". F3B – это категория полётов на ровной местности с использованием термиков, где планер запускается с помощью электрической лебёдки. Необходимо выполнить три задания: полёт на продолжительность, где цель – оставаться в воздухе в течение 10 минут и приземлиться в заданной точке; полёт на дистанцию, прохождение максимального количества кругов за четыре минуты; и полёт на скорость, прохождение четырёх кругов за минимальное время. Все три задания выполняются на одном и том же планере, изменяя только вес между ними. Полёт на продолжительность выполняется при минимальном весе, обычно около 2 кг. Полёт на скорость выполняется при весе до 5 кг, но обычно около 3–4 кг в зависимости от ветра и восходящих потоков. Полёт на дистанцию можно выполнять при широком диапазоне весов, в зависимости от термических условий, причём более тяжёлые веса позволяют лететь быстрее, а более лёгкие – медленнее. Модели F3B называются многозадачными планерами, схожими с планерами F3F для полётов на склоне, но с более лёгкой композитной конструкцией. Конструкция модели F3B особенно сложна из-за широкого диапазона условий эксплуатации. Она должна лететь очень медленно для достижения максимальной продолжительности полёта и создавать высокую подъёмную силу для максимального набора высоты при запуске с лебёдки. В то же время она должна обладать очень низким аэродинамическим сопротивлением для полёта на высокой скорости во время заданий на дистанцию и скорость. Нагрузки при запуске и в поворотах требуют очень прочной конструкции, композитные материалы используются с момента первого чемпионата мира в 1977 году. Модели обычно изготавливаются из углеродного волокна, с использованием высокомодульного углеволокна в лонжеронах крыла. Вес пустых фюзеляжей значительно снизился с начала 1990-х годов, когда конкурентоспособные самолёты весили 3 кг без оборудования. Многие передовые модели коммерчески доступны у производителей, таких как TUDM, Baudis Model и Samba Model в Европе.

F3K

F3K – это категория соревнований для моделей планеров, запускаемых с руки, где соревнования разделены на отдельные и комбинированные задания, позволяющие пилоту выполнять несколько запусков в рамках одного задания, например, суммируя последовательные времена полета, при условии, что время последнего запуска превышает предыдущее. Модели F3K – одни из самых легких радиоуправляемых планеров. Типичный взлетный вес составляет менее 9 унций, с полным задним обводом крыла и управлением по рулю высоты и направления. Конструкция обычно выполняется из очень легких материалов, таких как углеволокно, стекловолокно и кевлар. Достижения в области композитных материалов и миниатюрной радиоаппаратуры позволили этим планерам значительно повысить свои летные характеристики по сравнению с их предшественниками – планерами, запускаемыми вручную в стиле метания копья. Вес сводится к минимуму во всех частях модели. Распространенной практикой является удаление пластиковых корпусов с радиоприемников, использование максимально компактных аккумуляторов и полеты без покраски. Современные методы аэродинамического проектирования также применяются для снижения сопротивления и улучшения управляемости этих планеров. Инструменты проектирования, такие как Xfoil, разработанный профессором Марком Дрелой в MIT, используются при проектировании этих самолетов, что обеспечивает более глубокое понимание аэродинамики на малых скоростях и вдохновляет на новые конструкторские решения, такие как использование тонких профилей крыла. В некоторых случаях минимальная толщина крыла ограничена только толщиной сервоприводов, которые необходимо разместить внутри крыла для управления закрылками.

Летающие крылья

Особенно популярна конструкция «летающее крыло» для соревнований по столкновениям на склонах, где пилоты пытаются сбить планеры друг друга с воздуха. «Поражение» засчитывается только тогда, когда один самолет приземляется, а другой улетает, независимо от того, кто инициировал столкновение. Пенополипропилен (ЭПП) стал очень распространенным материалом для изготовления этих планеров, главным образом благодаря своей устойчивости к повреждениям и низкой стоимости. Наиболее распространенный размах крыльев составляет 4 фута (1 метр). Качественно собранные планеры обычно выдерживают лобовые столкновения на суммарной скорости, превышающей, практически без повреждений для обоих самолетов.

Планерные самолеты

Планеры с масштабом – это модели полноразмерных планеров. Как правило, это более крупные модели (с размахом крыльев 2 м и более), изготовленные из композитных материалов. Планеры с масштабом иногда незначительно модифицируются для достижения оптимальных летных характеристик, таких как уменьшенное сопротивление и повышенный акробатический потенциал. Это достигается изменением размеров рулевых поверхностей или профиля крыла. Некоторые планеры с масштабом очень точно воспроизводят внешний вид своих полноразмерных прототипов, что делает их прекрасным зрелищем на любом аэродроме. MDM 1 Fox часто выбирают для уменьшения масштаба из-за его элегантного внешнего вида и отличных акробатических возможностей. Серия ASW (в основном ASW 26 и ASW 28) также пользуется популярностью среди планеров с масштабом.

Планерные самолеты

Для подъёма в воздух планеры используют электродвигатели, двигатели внутреннего сгорания или даже реактивные двигатели, обеспечивающие тягу. Силовые установки обычно применяются лишь на короткие периоды времени для взлёта планеров, использующих восходящие потоки воздуха. Типичная продолжительность работы двигателя составляет 30 секунд, при этом бортовая электроника с таймером или ограничителем высоты автоматически отключает питание во время соревнований. Электрические планеры оснащены пропеллерами, которые складываются внутрь при отключении источника питания в полёте. Это снижает аэродинамическое сопротивление и уменьшает общую силу сопротивления, которая возникла бы, если бы пропеллер оставался в развёрнутом состоянии.