עקרונות מנחים לבחירת מערכת חשמלית

בכתבה זו אנסה לגעת, באופן כללי, בקווים המנחים מאחורי בחירת מערכת חשמלית לטיסן. המערכת, היא שתכתיב בסופו של דבר את ביצועי הטיסן (כמו גם יכולותיו של המטיס עצמו).

מספר מרכיבים ייכללו בכל מערכת שכזו (אציינם, אך לא אפרט לעומק משום שזו כבר כתבה בפני עצמה) :

סוללות – נחלקות לקבוצות עפ”י הכימיה המרכיבה אותן (nicd, nimh, lithium polymer…). למערכת חשמלית ספציפית נתאים את סוג הסוללה המתאים עפ”י קיבולת הסוללה (נמדד בד”כ ב-mah), מספר התאים ב-pack שעל פיו ייקבע מתח הסוללה ויכולת הסוללה לפרוק את הזרמים הנדרשים.

בקר מהירות – ישמש כ”מצערת” ויחובר בטור בין הסוללה למנוע. לבקרים קיימות פונקציות רבות ומגוונות וביניהן bec (battery eliminator circuit), auto cutoff (כיבוי המנוע כשהסוללות מתרוקנות) ועוד. חשוב לזכור שקיימים בקרים המותאמים למנועי brushed ובקרים אחרים המותאמים למנועי brushless,. לא ניתן להעבירם מסוג מנוע אחד לאחר. בד”כ ימוינו הבקרים עפ”י כמות הזרם אותו הם מסוגלים להעביר (20,30,40 … אמפר).

התאמה בין הרכיבים השונים ליצירת מערכת אחת דורשת ניסיון וידע. כל רכיב ישפיע על ביצועי הטיסן ומשך ההטסה. כך למשל, שימוש במדחף גדול יותר ישפר את יכולת הטיפוס אך מנגד יביא לצריכת זרם מוגברת ע”י המנוע, כתוצאה מכך יפחת משך הטיסה.כמובן שעלינו לבדוק האם החלפה של רכיב כלשהו במערכת לא יביא לחריגה מטווחי הפעולה הבטוחים של הבקר והמנוע.

קיימות מספר דרכים לבחור בקומבינציה כלשהי:

הסתמכות על ניסיונם של אחרים ושימוש במערכת “מוכחת”. פורומים באינטרנט ושיטוט בשטחי הטסה הינם מקורות מצוינים לכך.
שימוש בתוכנות מחשב המנבאות את ביצועי המערכת “על הנייר”. באמצעות תוכנות אלו ניתן לבדוק קומבינציות שונות ללא סיכון או הוצאה כספית כלשהי.
הסתמכות על המפרט הטכני של הפריט והמלצות היצרן.

לכל מטיס סדר עדיפויות משלו : זמן הטסה, מהירות, יכולת טיפוס, משקל ועלות. הכיף בטיסנאות חשמלית הוא האפשרויות העצומות הניתנות לביצוע ע”י בחירה נכונה של רכיבים. בד”כ עלות גבוהה מאפשרת ביצועים מרהיבים, אך בעזרת בחירה מושכלת של המערכת התוצאות עשויות להיות מפתיעות מאוד לטובה.

עקרונות מנחים :

אפרט את הלוגיקה העומדת מאחורי בחירת המערכת למספר סוגים מרכזיים של טיסנים חשמליים. עלינו לקחת בחשבון ששיקולים כמשקל ועלויות תמיד יהיו קיימים. המשקל הנמוך חשוב במיוחד בטיסנאות חשמלית, נשתדל לזכור זאת תמיד.

דאוני שהייה (טרמיקות) חשמליים

הקווים המנחים הינם יכולת טיפוס טובה ומשקל נמוך. לשם כך נבחר בסוללות קלות ככל האפשר. מהפיכת ה-lipo שאנו חווים מביאה לשיפור משמעותי מאוד ביכולות דאוני הטרמיקות.
במידה ונבחר במנוע brushed (משיקולי עלות) אז בד”כ נוסיף לו תיבת תמסורת –gearbox. מטרת התוספת היא לאפשר שימוש במדחף גדול יותר על חשבון מהירות טיסה. המטרה העיקרית בדאוני שהייה הינה טיפוס יעיל לגובה רב ולא מהירות טיסה גבוהה. ה-gearbox בעצם “מוריד הילוך” (אנאלוגיה מתחום הרכב) ומאפשר טיפוס בזוית גדולה יותר על חשבון מהירות (בדיוק כמו במכונית). לדאון שכזה נבחר מדחף מתקפל גדול עם pitch נמוך.

כמובן שנעדיף לבחור במנוע brushless, שהוא יעיל בהרבה וברוב המקרים גם קל יותר ממנועי המברשות (brushed). גם בסוג מנועים זה נוכל להשתמש ב-gearbox. לאחרונה חלה התקדמות רבה בתחום ופותחו מנועים המסוגלים לסובב מדחפים גדולים ללא שימוש ב-gearbox. מנועים אלה נקראים outrunners, וקלים לזיהוי משום שמעטפת המנוע כולו מסתובבת עם הציר המרכזי. מנועים אלה מאוד פופולאריים ומבחר גדול שלהם ניתן לקנייה בארץ.

טיסני pylon

טיסנים מהירים מאוד. ייהנו משימוש במנועים direct drive (ללא שימוש בתיבת תמסורת). סוג הנעה זה מאפשר הטסה במהירויות גבוהות מאוד (סל”ד גבוה) על חשבון יכולת טיפוס מוגבלת יחסית. לטיסנים אלה נבחר מדחפים קטנים עם pitch גבוה.

טיסני D3

תחום שלאחרונה הפך למאוד נפוץ. הטיסנים בעלי יכולת ריחוף ולכן עושים שימוש במדחפים מאוד גדולים (לעיתים נראה אף לא פרופורציונאלי) ותיבות תמסורת בעלות יחס גבוה (הילוך נמוך). לחילופין, ניתן להשתמש במנועי ה-outrunners ללא שימוש בתיבת תמסורת. טיסנים אלה ניתן למצוא בכל הגדלים והמינים. יש לזכור, עלינו למצוא מנוע ותיבת תמסורת בעלי עוצמה רבה, מהירות טיסה נמוכה וסוללות שיוכלו לספק את הזרם הגבוה ומשך הטיסה הרצוי תוך שמירה על משקל מינימאלי (lipo יהיו סוללות הבחירה לכך).

רוב המערכות החשמליות של שאר קבוצות הטיסנים נופלות בד”כ בין דאוני השהייה (טיפוס חזק ומהירות יחסית נמוכה) לבין טיסני המהירות (ללא שימוש ב-gearbox, מדחף קטן עם pitch גבוה). את הבחירה המדויקת אני משאיר לכם עפ”י זמינות, עלות והעדפה אישית. ממליץ בחום לעשות שימוש בתוכנת Motocalc המצוינת ולהיעזר בחברים בפורום לשם כך.

קיימות קבוצות טיסנים נוספות, לדוגמא : רב – מנועיים, מנועי מניפה (edf), מדחפים אחוריים וכו’… הכללים הבסיסיים לגבי טיסנים אלה דומים. ממליץ מאוד להיוועץ במומחים בתחום טרם הרכישה.