Taitolennokin säätäminen


Johdanto

Taitolennokin säätäminen ja trimmaaminen on asia johon on saatavilla vähän neuvoja varsinkaan Suomen kielellä ja kootusti. Olen yrittänyt tähän koota mitä asiasta tiedän ja esittää sen havainnollisesti yksinkertaisesti. Toivottavasti olen siinä edes jossain määrin onnistunut. Pyrin päivittämään artikkelia kun itse opin uutta tai huomaan virheitä.

Rakennusvaiheessa tarkistettavat asiat

Taitolennokin tulee aina olla niin suora kuin mahdollista. Rakennusvaiheessa tulee tarkistaa ristimitta siiven kärjistä perään ja ristimitta siiven kärjistä korkeusperäsimen kärkiin. Jos mahdollista, tarkista myös asetuskulmamittarilla että molemmat siiven ja korkkarin puoliskot ovat samassa kulmassa. Tarkista myös että siivellä on hiukan positiivista kohtauskulmaa korkeusvakaajaan verrattuna (noin 0.25-1 aste).

Moottorin vetokulma on syytä asettaa lennokin valmistajan suositusten mukaisesti tai noin 2-3 astetta alas ja oikealle. Nämä ovat luonnollisesti vain lähtökohtia, tarkemmat säädöt tehdään myöhemmin lennättämällä.

Servot ja linkit

Servot ja niiden linkit ovat taitolennokissa erittäin kriittiset. Monesti käytetään satoja euroja hyviin servoihin, mutta pilataan homma huonoilla linkeillä. Käytä aina mahdollisimman hyvälaatuisia horneja ja työntötangonpäitä joissa ei ole klappia eikä kitkaa. Huomaa että varsinkin monissa kuulalinkeissä saattaa olla vähän välystä, mutta ne voivat olla niin tiukkoja että servon keskitys kärsii.

Linkkien geometria ja välityssuhteet

Myös linkkien geometria on erittäin tärkeää. Pyri aina servon päässä asettamaan servovipu ja työntötanko keskiasennossaan 90-asteen kulmaan. Huomaa että servopyörässä ja servon akselissa on yleensä pariton määrä pykäliä, joten jos servovipu ei keskity kunnolla toisinpäin, sen voi kääntää 180-astetta ja päästä näin lähemmäksi ideaalia. Jos mekaaniset säädöt eivät riitä, tee loput pienet korjaukset radio sub trimmeillä kunnes työntötanko ja servovipu muodostavat täydellisen suoran kulman ohjainpinnan ollessa keskellä.

Ohjaipinnan päässä varmista että hornin reikä ja/tai linkin akselipiste on saranalinjalla ohjainpinnan ollessa keskitettynä. Ohjainpinnan keskilinja ja horni muodostavat tällöin 90-asteen kulman.

Normaali servo liikkuu maksimissaan noin 60-astetta kumpaankin suuntaan. Varmista aina että servo pystyy varmasti liikkumaan koko 120-astetta ilman esteitä. Jos liikerataa joudutaan radiosta tilan puutteen takia rajoittamaan, menetetään servon tarkkuutta ja vääntöä.  Servotesteri on hyvä apuväline jolla näitä tarkistuksia ja säätöjä voi tehdä rakennusvaiheessa ilman lähetintä ja vastaanotinta.

F3A Taitolennokki vaatii yleensä kohtuu pienet ohjainliikkeet varsinkin korkeusperäsimille. Jos ohjainpinnalle tarvitaan noi 20-asteen liike, voidaan käyttää linkkejä joissa horni on noin 2.5-3 kertaa niin pitkä kuin servovipu. Linkit kannattaa pyrkiä optimoimaan mahdollisimman lähelle suurinta tarvittavaa. Jos horni on liian lyhyt suhteessa servovipuun, joudutaan liiketta rajoittamaan sähköisesti jolloin menetetään tarkkuutta, vääntöä ja pitovoimaa. Jos taas horni on liian pitkä suhteessa servovipuun, ei saavuteta riittävän suurta liikettä kaikkien liikkeiden suorittamiseen.

Mikä sitten on suurin tarvittava liike? Yleensä siivekkeillä määräävä on snap-rollit, muissa liikkeissä riitäisivät pienemmätkin liikkeet. Korkeusperäsimelle riittävä on liike jolla kone saadaan luotettavasti sakkautettua syöksykierteeseen, silmukoihin yms riittää pienempikin. Sivuperäsimelle pitää olla riittävästi liikettä pystykäännöksiin ja syöksykierteisiin, normaali vaakakierteet taas menevät paremmin pienemmillä liikkeillä.  Liikkeisiin joissa ei tarvita täyttä liikettä käytetään myöhemmin puolittajia herkkyyttä vähentämään, mutta tässä vaiheessa keskitytään säätämään suurimmat tarvittavat liikeet.Luonnollisesti ensimmäiset asetukset täytyy tehdä lennokin valmistajan suositusten tai oman kokemuksen perusteella ja kannattaa varautua siihen että niitä voi joutua myöhemmin muuttamaan.

Ohjainpintojen synkronisointi

Tarkista  että molemmat siivekkeet liikkuvat yhtä paljon ylös ja alas. Jos molemmilla siivekkeillä on oma servo, kytke ne eri kanaviin flaperon-miksausta käyttäen, ei Y-johdolla. Näin pystyt säätämään kummankin servon liikeradat erikseen lähettimestä ja myöhemmin lennättämällä säätämään siiveke differentiaalia.
Säädä liikeratoja kunnes molemmat siivekkeet liikkuvat yhtä paljon ylös ja alas. Liikeradat radiossa voivat olla esim oikea 101% ylös, 122% alas,  vasen 109% ylös, 117% alas. Pääasia että siivekkeet liikkuvat yhtä monta milliä tai astetta ylös ja alas.

Tee sama korkeusperäsimille. Jos käytätä kahta korkeusperäsinservoa, säätö tapahtuu kuten siivekkeillä. Yhdellä servolla linkit pitää säätää mekaanisesti mahdollisimman samanlaiseksi.
Hyvä apukeino on kaksi noin 200-250mm pitkää kevyttä tikkua, esim 2mm hiilikuitutankoa. Teipaa tikut peräsimiin niin että niiden päät ovat lähes yhdessä sivuperäsimen takana. Pienikin ero korkeusperäsinmen puolikkaiden liikkeissä tulee nyt esiin.

Jos käytät kahden korkeusperäsinkanavan aikaansaamiseen vapaata miksausta, tarkista että miksaus on sen tyyppinen että korkeusperäsimen trimmi vaikuttaa molempiin puoliskoihin. Varmista myös että ne liikkuvat samalla nopeudella.  Jos lähettimessä on valmiiksi kiinteä korkeusperäsintyyppi kahdelle erilliselle puoliskolle, ongelmia ei yleensä esiinny.

Trimmaus lennättämällä

Kun edellä olevat säädöt on lennokkiin tehty verstaalla, voidaan siirtyä varsinaiseen trimmaamiseen lennätyskentälle. Tätä aihetta on käsitelty myös trimmauskartassa, mutta yritän käydä ne tässä läpi hiukan perusteellisemmin.

Lentotrimmit

Ensimmäisiä vaiheita on luonnollisesti säätää trimmit niin että kone lentää suoraan, kuten millä tahansa lennokilla. Muista kuitenkin trimmata myös sivuperäsin jotta kone kulkee myös sivusuunnassa luotisuoraa vaakalentoa.

Painopiste

Trimmaa kone suoraan vaakalentoon ja käännä se sen jälkeen selkälentoon ja vapauta korkeusperäsin. Jos kone vajoaa äkisti, painopiste on liian edessä. Jos lennokki nousee, painopiste on liian takana.

Jos kone lentää suoraa selkälentoa ilman työntöä, painopiste on jo kohtuullisen takana.  Yleensä suositaan hiukan edempänä olevaa painopistettä, mutta tässäkin asennossa jotkut lennättävät. Tämän taaemmaksi painopistettä ei kuitenkaan ole syytä siirtää.

Jos kone vajoaa vain hiukan, painopiste on tod.näk aika optimaalinen. Toisena testinä voit kääntää koneen selälleen 45-asteen nousussa, koneen pitäisi lentää hetken suoraan ja sitten  alkaa piirtää loivaa alaspäin suuntautuvaa  kaarta.

Liikkeiden suuruus ja herkkyys

Tärkeimpiä vaiheita on säätää ohjainliikkeet riittävän suuruisiksi jotta kaikki lentoliikkeet voidaa suurittaa, mutta ei liian herkiksi jotta pystytään lennättämään tarkasti. Puolittajia/lentotiloja kannattaa käyttää hyväkseen, esim Sport/Nordic-ohjelmissa on syytä olla ainakin kahdet eri suuruiset liikkeet; isot syöksykierteisiin ja pystykäännöksiin joissa nopeus on pieni ja ohjausteho heikompi, sekä pienet liikeet kaikkeen muuhun lennättämiseen. FAI-ohjelmassa on tarpeen vielä kolmas lentotila/puolittaja-asento snap-rolleja varten.
Mikäli jonkin ohjainpinnan liikkeet ovat liian pienet tai suuret, niin että 100% puolittaja ei riitä tai puolittaja joudutaan kaikissa lentotiloissa asettamaan alle 100% arvoon koska se on niin herkkä, liikerataa on syytä säätää mekaanisesti. Tällöin tulee taas uudestaan huolehtia linkkien geometriasta ja siitä että puoliskot liikkuvat yhtä paljon yms edellisissä kohdissa käsiteltyjä asioita.
Exponentiaalia kannattaa käyttää oman maun mukaan. Hyvä puoli expossa on että se pehmentää liikettä keskialueella, mahdollistaen kuitenkin suuren maksimiliikkeen. Huono puoli on että liike kyllä pehmenee keskialueella, mutta äärilaidoissa tarkka ohjaus tulee entistä vaikeammaksi. Tämä kannattaa ainakin tiedostaa, mitään ei edelleenkään saa ilmaiseksi vaan jostain toisesta on tingittävä.

Expo kannattaa säätää eri lentotiloissa/puolittajan asennoissa niin että keskialueella ero on pieni. Jos esimerkiksi korkeusperäsimellä käytetään 60% puolittajaa  ja 30% expoa kaikkiin silmukka-kierre yhdistelmiin (90% kaikista taitolento-ohjelmista), syöksykierteisiin voi olla tarpeen 100% puolittaja sekä 50% expoa. Näin kun lentotilaa/puolittajan asentoa muutetaan kesken syöksykierteeseen lähestymisen pienen vedon ollessa jo päällä, korkeusperäsin ei heilahda äkillisesti eri asentoon. Se siis mahdollistaa pehmeämmän siirtymisen ero lentotilasta/puolittajan asennosta toiseen.

Moottorin alasveto

Moottorin alasvedon tarkoitus on kompensoida siiven nostovoiman kasvua suuremmilla nopeuksilla. Trimmaa kone vaakalentoon ja kokeile eri kaasun asetuksia. Jos lennokki nousee isolla kaasulla mutta laskee pienellä kaasulla, lisää alasvetoa. Kokeile myös pystynousuja niin että näet koneen sivusta, jos kone kaartuu nousussa kabiinin puolelle, lisää alasvetoa.

Moottorin sivulleveto

Moottorin sivulleveto kompensoi potkurin aiheuttaman pyörteisen ilmanvirran vaikutusta sen osuessa (epäsymmetriseen) sivuvakaajaan hiukan vinosti (ei siis moottorin vääntöä, kuten monesti kuulee sanottavan). Vedä kone vastatuuleen pystynouseen ja katso mihin suuntaan kone kaartuu. Jos kone kaartuu aina oikealle, vähennä sivullevetoa. Mikäli lennokki kaartaa vasemmalle, lisää sivullevetoa.

Siiven asetuskulma

Trimmaa kone suoraan vaakalentoon. Laskeudu. Katso missä korkeusperäsin vedolla tai työnnöllä vertaamalla sitä korkeusvakaajaan. Jos korkeusperäsin on vedolla, pienennä siiven asetuskulmaa. Jos korkeusperäsin on työnnöllä, vähennä sitä.

Jos lennokissa on asetuskulman säätimet siiville, säätö on helppo tehdä kentällä. Mikäli siipi on yksiosainen, tarvitaan muutoksia, esim silikonia siipisatulaan.

Siivekedifferentiaali

Koska siivellä on aina vaakalennossa positiivista kohtauskulmaa, kierteen alussa alas menevä siiveke aiheuttaa suuremman nosteen ja suuremman vastuksen kuin ylöspäin kääntyvä. Tästä aiheutuu momentti joka pyrkii kääntämään koneen nokkaa sivulle samaan tapaan kuin sivuperäsin. Yksi tapa kompensoida tätä on käyttää siivekedifferentiaalia, eli siivekkeet liikkuvat enemmän ylös kuin alas.

Taitolennokissa ongelmaksi tulee että differentiaali toimii väärin päin kun aloitetaan kierre selkälennosta. Tästä johtuen differentiaalia ei voida taitolennokissa käyttää samoissa määrin kuin koneissa joilla lennetään lähinnä oikeinpäin.

Taitolennokissa differentiaalilla pyritäänkin saavuttamaan neutraali tilanne jossa siivekejarrutus on samanlainen kierteen alkaessa vaaka- tai selkälennossa. Siiven sijainti korkeussuunnassa (ala-, keski- tai ylätaso), V-kulma yms vaikuttavat tähän. Lisäksi monissa komposiittikoneissa siivekkeet on saranoitu yläpinnaltaan, joka aiheuttaa sisäänrakennettua differentiaalia joka pitää kumota.

Säätö tehdään pystynousussa tai pystysyöksyssä jolloin siipi ei kanna. Pystysyöksyssä saadaan myös moottorin vaikutuksia eliminoitua joka helpottaa säätämistä (moottori tyhjäkäynnillä)
Lennä XXXXXXXXXXXXXXX

Kylkilentomiksaukset

Taitolennokissa kunkin  kolmen ohjainpinnan pitäisi kääntää konetta vain yhden akselin suhteen. Yleensä varsinkin sivuperäsin aiheuttaa myös hiukan kallistusta ja nokan nousua/laskua. Tämä on havaittavissa erityisesti kylkilennossa.

Hyvässä taitolennokissa nämä taipumukset ovat yleensä pieniä, mutta ne kuitenkin ovat olemassa.  Monella trainerilla sen sijaan pystyy tekemään jopa vaakakierteen pelkällä sivuperäsimellä. Sanomattakin on selvää että tällainen lennokki ei sovellu täysipainoiseen taitolentoon vaikeammissa luokissa.

Näitä taipumuksia voi tietysti yrittää kompensoida lennättämällä, mutta kehittyneempien taitolentoliikkeiden kuten 8-vaiheisten kierteiden, vaakakierreympyröiden ja –silmukoiden tapauksessa se kuitenkin alkaa mennä mahdottomaksi. Taipumusten kompensoiminen miksaamalla helpottaa kuitenkin kaikkien taitolentoliikkeiden suoritusta silmukasta ja vaakakierteestä lähtien.

Käännä kone kylkilentoon antaen riittävästi sivuperäsintä suoraan kylkilentoon. Havainnoi kallistuuko lennokki samaan vai päin vastaiseen suuntaan kuin sivuperäsin poikkeutettuna. Katso myös vetääkö lennokki ohjaamon vai laskutelineiden puolelle. Toista sama testi toisella kyljellä koska vaikutus on harvoin täysin sama molempiin suuntiin.
Jos kone vetää laskutelineiden puolelle, miksaa hiukan vetoa sivuperäsimeen. Jos kone kallistuu sivuperäsimen suuntaan, miksaa hiukan vastasiivekettä kompensoimaan. Aloita pienillä arvoilla ja toista testi ja säätö kunnes lennokki lentää suoraa kylkilentoa pelkällä sivuperäsinohjauksella.

Ikävä kyllä tämä taipumus on monesti myös epälineaarinen, jolloin suuri sivuperäsimen poikkeutus aiheuttaa huomattavasti suuremman kampeamisen kuin pieni. Tällöin lineaarinen miksaus voi toimia hyvin kylkilennossa ja kierteissä (Sport, Nordic), mutta vaakakierresilmukassa, kylkisilmukassa (FAI)  yms joissa käytetään suurempia sivuperäsimen poikkeutuksia, se on riittämätön.
Tällöin ratkaisu on ns kurvi tai pistemikseri jolla saadaan eri suuruinen miksaus suuremmille sivuperäsimen poikkeutuksille. Säädä keskialue ensin suorassa kylkilennossa ja ääripäät tekemällä esim. kylkisilmukoita.

Pystysyöksy

Koska siivellä on aina positiivista asetuskulmaa, lennokki pyrkii yleensä hiukan oikenemaan pystysyöksystä. Hyvässä taitolennokissa tämä ilmiö on lievä mutta kuitenkin olemassa. Ratkaisu ongelmaan on miksata hiukan työntöä kaasuun.

Tarvitset vapaan miksauksen johon voi ohjelmoida offsetin, eli miksauksen ”keskipisteen” saa siirrettyä muuallekkin kuin master kanavan keskiasentoon. Ohjelmoi offset asentoon jossa kaasutikku on vain 1-2 tiksua minimiasennosta. Ohjelmoi pieni miksausarvo kaasun ollessa tuon asennon alapuolella ja 0% kun kaasu on sen yläpuolella.

HUOM! Käytä tähän aina miksausta johon master-kanavan trimmi ei vaikuta! Muuten työnnön määrä muuttuu kun säädät tyhjäkäyntiä!

Tarkista että korkeusperäsin menee hitusen työnnölle kun vedät kaasun tyhjäkäynnille mutta muuten pysyy keskellä. Tarvittavan työnnön määrän tulisi olla vain asteen osia. Lennätä ja säädä kunnes lennokki syöksyy mahdollisimman suoraan.

Kirjoittanut Kimmo Kaukoranta, 1.8.2008