[Mixagem] 4CH Flight modes no planador com flaperon, profundor, leme.

Guia de comando e mixagem de canais no ER9X.

Neste post, descrevemos uma implementação um pouco mais rebuscada de quatro canais: flaperon, profundor, leme e flight modes (curvatura variável), com compensação de profundor.

Este tipo de implementação é ser usado em planadores com ailerons largos com dois servos na asa, cada superfície de comando na asa sendo comandada por seu servo. A curvatura da asa é ajustada curvando-se ligeiramente o aileron para cima (reflex para velocidade) diminuindo Cd ou para baixo (termal para sustentação) aumentando CL. Implementamos com três flight modes (normal, termal e speed/reflex) ou com cinco flight modes (normal, termal1, termal2,  speed1, e speed2).

Implementação flaperon, profundor, leme e flight modes.

Plano de atribuição de canais

No caso do Flaperon, Profundor e Leme, temos dupla função nos ailerons que funcionam como flaperons, sendo a função flap comandado pelo stick do motor, como Air Brake, e a função aileron comandada pelo stick aileron, o leme fica no stick do motor, e o profundor normalmente no stick do elevator:

CH1 - Flaperon esquerdo

CH2 - Profundor

CH3 - Flaperon direito
CH4 - Leme

Além dos sticks usaremos também as chaves. A chave do flight mode é de três posições o que nos dá 3 modos de voo diretamente. Se usada em conjunto com outra chave, digamos a do motor THR pode nos dar até 6 modos de voo. Como

Mixagem de canais

A página 4/10 do menu do modelo no rádio é a que se refere a mixagens.

Os sticks usados serão AIL para a função aileron, ELE para o profundor, THR para o flap, RUD para o leme.
A mixagem é o que liga o acionador (stick, botão giratório ou chave) ao sinal que comanda um servo, transmitido em um canal.
Cada sinal toma o nome "canal"+"número do canal". Assim temos CH1 para o canal 1, CH2 para o canal 2, etc. O hardware da Turnigy permite 8 canais em PPM e 9 canais em PCM. Aqui só trataremos de codificação PPM.

Como dissemos, a mixagem liga um acionador ao sinal de um canal que será recebido no rádio receptor (RX daqui em diante). O sinal de um acionador varia de -100 a 0 e de 0 a +100. Para entender completamente vejamos como a posição dos vários acionadores está ligada ao valor de seu sinal acionador:

• O stick na posição inferior tem o sinal -100, na posição central o sinal é 0 e na posição final é +100;
• O botão giratório é semelhante ao stick e toda à esquerda tem o sinal -100, na posição central o sinal é 0 e na posição todo à direita é +100;
• A chave ligada (1) tem o valor 1 e desligada o valor 0;

Os sticks disponíveis são AIL, ELE, THR, e RUD, e os botões giratórios são P1, P2 e P3.

As chaves levam nomes semelhantes aos sticks mas são completamente independentes deles. Seus nomes estão ligados ao que está fisicamente gravado no chassi próximo a elas. Seus nomes são AIL, ELE, THR, RUD, GEA, TRN, ID0, ID1, ID2. As chaves tipo IDx são as do flight mode. GEA para trem de pouso (gear) e TRN para chave Trainer.

Além das chaves físicas podemos definir chaves lógicas ou chaves virtuais. Estas são definidas como combinação de outras chaves físicas ou outras chaves lógicas. O valor destas chaves é 0 ou 1 de acordo  com a operação que vai defini-la. Pode-se escolher operações de comparação de variáveis com valores ou operações binárias entre chaves físicas e/ou lógicas, ou ainda operações de comparação de variáveis com outras variáveis.

Por exemplo, vamos definir quatro chaves lógicas usando a operação lógica 'E' (AND), entre ID1 e ID2 combinados com THR e !THR

U1 = SW1:   AND  THR   ID1
U2 = SW2:   AND  THR   ID2
D1 = SW3:   AND  !THR  ID1
D2 = SW4:   AND  !THR  ID2

Estas chaves lógicas representarão cinco flight modes: ID0, U1, U2, D1 e D2 (normal, speed1, speed2, termal1, termal2).

Configurando os quatro canais, giramos o leme com o stick de controle do motor, e acionamos o flap  como Air Brake, com o stick do motor, no sentido inverso - quando levantado o stick, a deflexão do flap deve ser zero, quando abaixo, deve ser máxima. Aqui vemos que parece um pouquinho complicado, mas não tanto. O servo do flaperon esquerdo e flaperon direito são o CH1 e o CH3. Eles são acionados um pela soma do AIL com o THR e o outro com a diferença do AIL para o THR. Esta mixagem é semelhante a do ELEVON da asa voadora. Os cinco flight modes: ID0, U1, U2, D1 e D2 terão alterações de acordo com a condição de ativo ou não. Isto é levado na nossa equação de mixagem usando um multiplicador chamado MAX. Ele tem o valor 100% sempre. Vamos colocar um multiplicador de 2% ou 4% para cima ou para baixo. Id0 é a condição normal, assim nem precisa constar.

• Três flight modes:

CH1    50%   AIL

+          50%   THR
+           2%    MAX   ID1    ---> termal

+          -2%    MAX   ID2    ---> speed

CH2    100%  ELE

CH3    50%   AIL
+         -50%  THR

+         -2%    MAX   ID1    ---> termal

+          2%    MAX   ID2    ---> speed

CH4    100%   RUD

• Cinco flight modes:

CH1    50%   AIL

+          50%   THR
+           2%    MAX   SW1 ----> U1 (termal1)

+           4%    MAX   SW2 ----> U2 (termal2)

+          -2%    MAX   SW3 ----> D1 (speed1)

+          -4%    MAX   SW4 ----> D2 (speed2)

CH2    100%  ELE

CH3    50%   AIL
+         -50%  THR

+         -2%    MAX   SW1 ----> U1 (termal1)

+         -4%    MAX   SW2 ----> U2 (termal2)

+          2%    MAX   SW3 ----> D1 (speed1)

+          4%    MAX   SW4 ----> D2 (speed2)

CH4    100%   RUD

Muito bem. Com estes comandos controlamos o planador de forma mais avançada.

Aqui cabe uma observação quanto à disposição dos servos na asa.
Normalmente se colocam os servos de forma espelhada em relação à superfície vertical que corta a fuselagem ao meio no sentido longitudinal, cortando também o estabilizador vertical. Neste caso a montagem já é espelhada, assim o comando do aileron já inverte adequadamente para esquerda e direita subindo e descendo os servos em sentidos opostos. Agora, o multiplicador do flap é que tem sinal invertido em um ou outro servo. Como inverte duas vezes (uma vez pela orientação da montagem) e outra no sinal multiplicador (-50), o resultado líquido é de não inversão, e as duas superfícies sobem e descem juntas de acordo com o movimento do AirBrake (THR).

Centragem, Limites e Inversão do sentido dos canais do Servo (subtrim/limits/inv)

A página 5/10 do menu do modelo no rádio é a que se refere a centragem, limites de excursão e inversão de sentido de movimento. 

• primeira coluna identifica o canal;
• segunda coluna tem um subtrim muito sensível;
• terceira e quarta colunas são os limites de excursão do servo;
• quinta coluna é a da inversão do sentido do sinal do servo;

Dual rate, exponencial e curva de sinal dos acionadores

A página 3/10 do menu do modelo no rádio é a que se refere a Dual Rate, exponencial e curva de resposta do sinal de acionadores. Sim, são os acionadores que sofrem modificações antes das mixagens. 

Isto quer dizer tome o cuidado de rever o resultado da mixagem depois de mexer no dual rate, exponencial e curva de sinal.

Adicionando a compensação de profundor para o voo flapado

Bem, para melhorar um pouco o desempenho quanto ao voo com o flap acionado, vamos acrescentar uma pequena compensação no profundor ao uso do flap. Quando o flap é acionado aumenta a sustentação da asa; assim normalmente o nariz do planador sobe. Para compensar este movimento, pica-se ligeiramente o profundor, e o nariz desce. Como resultado líquido, o planador deve seguir nivelado ou com uma pequena queda. Vamos ver como colocar esta mistura do Air Brake THR com o profundor CH2:

CH2    100%  ELE

-          10%   THR

Gostaria de comentários e dúvidas para melhorar a página. Obrigado.