Проектирование конструкций

Конденсатор переменной емкости Cj — с воздушным диэлектриком. Он изменяет свою емкость в пределах от 5 до 25 пф. Разделительный конденсатор С2 имеет емкость 50—100 пф. Конденсаторы С3 и С4, шунтирующие цепь накала лампы и анодную батарею от токов высокой частоты, имеют емкость от 5000 до 10 000 пф. Сопротивление/? утечки сетки — порядка 20 000 ом, 0,5 вт.
Катушка колебательного контура состоит из 5 витков голого медного провода диаметром 3 мм. Наружный диаметр этой катушки 28—30 мм. Расстояние между витками 2—3 мм. Катушки антенной связи, расположенные с обеих сторон катушки колебательного контура, имеют по
полтора витка голого медного провода диаметром 3 мм и соединены последовательно. Концы катушек антенного контура выведены на вертикальную стенку передатчика и закреплены зажимами. Концы катушки колебательного контура припаиваются к пластинкам конденсатора переменной емкости С\.
Питание радиопередатчика осуществляется от двух батарей. Батарея накала должна обеспечивать ток не менее 1 а. Ее можно собрать из сухих элементов или небольших аккумуляторов. Анодная батарея должна иметь напряжение 250 — 300 е.
Вид передатчика с антенной показан на рис. 35. Передатчик, как показали опыты, работает устойчиво и не требует сложной наладки и регулировки.
При опробовании генератора сначала нужно включить батарею накала и, когда нить радиолампы прогреется, присоединить анодное питание. Индикаторной лампочкой проверяется наличие генерации. Лампочка должна светиться при всех положениях пластин переменного конденсатора. Это значит, что передатчик работает на всем диапазоне настройки.

Это устройство разработано, изготовлено и проверено радиомоделистом С. Башкиным (1954 год). При испытании передатчик показал отличные результаты. Он работает устойчиво, надежна и четко. Схема передатчика изображена на рис. 36. В ней используется лампа типа 6ЖЗП. Катушка колебательного контура состоит из 4 витков голого медного провода диаметром 2,5—3,0 лш, намотанных спиралью без каркаса. Внутренний диаметр спирали порядка 28—30 мм.
Катушка антенной связи состоит из 3 витков такого же провода. Она находится на расстоянии 17—20 мм от катушки колебательного контура. Параллельно катушке колебательного контура включены два конденсатора. Один конденсатор С{ — постоянной емкости от 2 до 5 пф, а другой, С2, — полупеременный, емкостью от 3 до 15 пф, для настройки. В цепи сетки подключен конденсатор С3 постоянной емкости 50 пф.
Дроссель, включенный в цепь управляющей сетки лампы, содержит 40 витков провода ПЭШД диаметром 0,3 лш, намотанного на каркас от высокоомного сопротивления. Длина дросселя 25 мм, а диаметр 4 мм. Последовательно с дросселем включено сопротивление 3000 ом, рассчитанное на мощность 0,5 вт.
Такой же дроссель включен в анодную цепь лампы; он защищает источник питания от проникновения токов высокой частоты. Передатчик имеет двухлучевую антенну.
Детали передатчика монтируются на панели из дур-алюминия толщиной 1—1,5 мм и размерами 120Х250лш. На внутренней стороне панели (рис. 37) укрепляются слева трансформатор и вибратор вибропреобразователя, а справа — угловая стойка из изолирующего материала (например, из органического стекла) со смонтированными на ней ламповой панелькой, конденсаторами, сопротивлениями и дросселями.

С обратной стороны панели монтируются: тумблер для включения питания передатчика, штепсельная колодка для ключа (или кнопки), рукоятка настройки, стойки для подсоединения лучей антенны. Через небольшое отверстие в панели выпускаются провода к источнику питания. Панель служит крышкой ящика, который склеен из фанеры и привинчивается к панели четырьмя шурупами (рис. 38).
Питание передатчика осуществляется от батареи напряжением 6 в, составленной из четырех последовательно соединенных сухих элементов типа ЗС-Л-30. Эта батарея не только накаливает нить генератора лампы, но используется также и для питания анодной цепи. Для этого применен вибропреобразователь.
Вибропреобразователь можно изготовить самому. Для этого потребуется выходной трансформатор от любого радиоприемника и вибратор от фабричного вибропреобразователя 1. Схема вибропреобразователя, изготовленного моделистом С. Башкиным, показана на рис. 39. Данные этой схемы следующие: первичная обмотка трасформатора имеет 65 витков провода ПЭЛ диаметром 0,69 мм, вторичная — 2700 витков провода ПЭЛ диаметром 0,15 мм. Сердечник Ш-15, набор — 25 мм. Конденсаторы, шунтирующие контакты вибраторов, имеют емкость по 10 000 пф каждый. Передатчик вместе с 6-вольтовым вибропреобразователем потребляет ток 1,2 а; из них катушка возбуждения вибратора потребляет 0,2 а, обмотка трансформатора — 0,7 а и на питание нити накала лампы расходуется 0,3 а.
Когда передатчик не включен, во вторичной обмотке трансформатора индуктируется довольно высокое напряжение — порядка 250 в. Оно может пробить конденсаторы, включенные в цепь сетки генераторной лампы. Во избежание этого необходимо соблюдать определенную последовательность включения, а именно: сначала включить накал радиолампы и только спустя 40—50 сек. начинать подавать сигналы управления, нажимая на ключ передатчика.
Мощность, излучаемая этим радиопередающим устройством, порядка 1,5 вт. Частота модуляции при применении вибропреобразователя порядка 100—200 гц.

Передающее устройство, описываемое ниже, отличается высокой надежностью в работе. Это устройство было применено для управления на расстоянии летающими моделями самолетов на Всесоюзных соревнованиях авиамоделистов в 1951, 1952 и 1953 годах. Его разработал П. Ве-личковский, завоевавший в 1952 году звание чемпиона авиамодельного спорта по радиоуправляемым моделям и установивший три мировых рекорда. Схема передатчика П. Величковского показана на рис. 40. В качестве генераторной лампы в нем может быть использована лампа 1НЗС или СО-243.
Антенная катушка состоит из 2 витков медного провода диаметром 3 мм. Внутренний диаметр витков катушки — 30 мм, а шаг намотки — 6 мм.
На расстоянии 30 мм от антенной катушки размещается катушка колебательного контура. Диаметр ее такой же, наматывается она таким же проводом, но имеет 6 витков. Шаг намотки — 6 мм. Обе катушки бескаркасные. Дроссели Др\ и Др2 имеют по 50 витков провода ПЭЛШО — 0,15. Они наматываются на цилиндрическом каркасе диаметром 6 мм и длиной 20 мм. Каркас следует изготовить из плотной бумаги и пропитать его каким-нибудь изолирующим лаком высокого качества. Намотка дросселей может иметь постоянный шаг.
Грубая настройка передатчика производится путем изменения шага (расстояния между витками) катушки колебательного контура, а точная настройка — с помощью конденса-
Лов ?зв £а»т°Ра- В том слУчае> " 3d если индуктивность
Источника питания
катушки колебатель-
Рис. 40. Принципиальная схема радиопере-ного контура окажет -дающего устройства (четвертый вариант), ся недостаточной для
генерации колебаний в требуемом диапазоне, параллельно к ней необходимо присоединить дополнительный конденсатор емкостью 3—15 пф.
В качестве антенны радиопередатчика следует применить два медных провода диаметром 2 мм. Провода должны быть на несколько сантиметров длиннее четверти длины волны. В процессе настройки и наладки их постепенно укорачивают. При правильно подобранной длине лучей подключение антенны не должно изменять настройку передатчика.

Для передачи сигналов можно использовать обычный телеграфный ключ (рис. 43). Ключ для передачи сигналов телеуправления нетрудно сделать и самому.
Значительно удобнее использовать номеронабиратель от автоматического телефонного аппарата. Он дает возможность при однократном наборе передать от одного до десяти радиосигналов, отделенных друг от друга одинаковыми промежутками времени. При двукратном наборе номеронабиратель может передать до двадцати сигналов, при трехкратном — тридцать и т. д. Для передачи той или иной команды достаточно повернуть диск номеронабирателя на определенный угол и затем отпустить его. При этом спиральная пружина, помещенная внутри механизма номеронабирателя, возвращает его в исходное положение. Когда диск возвращается назад, вместе с ним вращается прерыватель, который замыкает и размыкает пластинчатые контакты номеронабирателя. При каждом замыкании контактов в линию посылается импульс тока длительностью около 0,1 сек.
Когда диск неподвижен, контакты номеронабирателя замкнуты. Для передачи сигналов телеуправления, наоборот, необходимо, чтобы контакты были разомкнуты и давали серию замыканий лишь при обратном ходе диска номеронабирателя. Для этого к упору, в который упирается палец при наборе, надо подпаять небольшой кусок толстой проволоки. Этот кусок проволоки нужно изогнуть так, чтобы диск номеронабирателя на 6—8 мм не доходил до упора (рис. 44). Прерыватель номеронабирателя, задерганного концом проволоки, останется в разомкнутом положении. При наборе же контакты будут замыкаться как обычно.
Вместо номеронабирателя можно применить и другое устройство для передачи сигналов радиоуправления.

На диске (рис. 45) из изолирующего материала (например, из фанеры) расположены контакты и сплошное контактное кольцо из голой медной проволоки. Все контакты электрически соединяются между собой с задней стороны диска. В центре диска на оси укрепляют ползунок с рукояткой и указательной стрелкой. Против контактов делают соответствующие надписи команд («Ход вперед», «Ход назад», «Стоп» и т. д.).
Пусть в начале передачи ползунок находится на холостом контакте / и указательная стрелка расположена против сектора Цепь радиопередающего устройства в этом случае разорвана, а телеуправляемая модель находится в состоянии готовности, ожидая приказаний. Щетка распределителя приемного устройства модели также стоит на холостом контакте
Предположим теперь, что нам нужно передать команду 22. Щетка распределителя на радиоуправляемой модели должна при этом перейти на двадцать второй контакт. Переведем ползунок передатчика вправо на двадцать второй контакт, совмещая стрелку указателя с сектором шкалы, на котором написано название нужной команды. Пока ползунок передатчика перемещается с первого на двадцать второй контакт, он двадцать один раз замкнет цепь передатчика. Антенна передающего устройства при этом пошлет в пространство серию электромагнитных волн, состоящую из двадцати одного импульса.
Распределитель приемного устройства сработает двадцать один раз, и его щетка передвинется с первого на двадцать второй контакт. Этот контакт соединен с исполнительным механизмом, осуществляющим переданную команду.
При передаче следующей команды мы видим на передаточном пульте, какая команда была передана ранее.
Во избежание излишнего расходования электроэнергии, после передачи сигнала пульт управления должен каждый раз отключаться специальной кнопкой. Однако гораздо более правильно отключение производить автоматически. Для этого с задней стороны пульта управления необходимо укрепить стальную пружину, которая постоянно надавливает на ручку, стремясь поднять ее вверх до упора, автоматически разрывая цепь питания радиопередающего устройства. В момент передачи команд необходимо нажимать на ручку и, преодолевая таким образом сопротивление пружины, замыкать цепь радиопередатчика.

Радиоприемник собран по сверхрегенеративной схеме (рис. 46), на трех одинаковых лампах типа 1П2Б. Одна лампа включена в приемный колебательный контур, а две другие служат для усиления низкой частоты.
Колебательный контур состоит из катушки индуктивности L\ с двумя конденсаторами Сх и С2. Катушка индуктивности L\ выполнена без каркаса, из витков голого медного провода диаметром 1,5 мм. Наружный диаметр катушки 18 мм, расстояние между крайними витками также 18 мм.
Конденсатор Сх — подстроечный, фарфоровый, емкостью от 5 до 15 пф. Конденсатор С2 — постоянной емкости, керамический, типа КТК, 5 пф. Эти элементы схемы радиоприемника позволяют получить диапазон настройки в пределах от 38 до 40 Мгц. При включении питания в контуре возникает прерывистая генерация, состоящая из ряда быстро следующих друг за другом «вспышек» (см. стр. 24). Продолжительность каждой такой вспышки зависит от емкости конденсатора С3, а пауза между двумя следующими друг за другом вспышками — от той же емкости и от величины сопротивления R\. Подбором величин емкости Сз и сопротивления Ri можно получить вспышки генерации, следующие с частотой в 20—30 кгц (сверхзвуковая частота). Величина сопротивления R\, играющего роль утечки управляющей сетки первой лампы, порядка 0,5 — 1,0 мгом (подбирается практически при настройке и регулировке приемника).
Импульсы «вспышек» детектируются первой лампой, и на нагрузке R2 выделяется напряжение низкой частоты, равной частоте модуляции сигнала радиопередатчика.
Напряжение низкой частоты с сопротивления R2 подается в усилительный каскад, то есть на управляющую сетку лампы Л2, через разделительный конденсатор Cs емкостью 0,01 мкф. Лампа Л2 усиливает приходящий сигнал, и на ее анодной нагрузке #5 образуется некоторое падение напряжения. Так как этого напряжения еще недостаточно для срабатывания реле, то оно поступает на управляющую сетку выходной лампы через разделительный конденсатор С8 емкостью 0,01 мкф.
Для того чтобы не возникла паразитная генерация низкой частоты, в цепь питания анодов между нагрузкой сверхрегенератора и первым каскадом усиления низкой частоты включены сопротивление #3-5000 ом и электролитический конденсатор Сб емкостью 10 мкф (с рабочим напряжением 50 в). Сопротивление и конденсатор образуют ячейку фильтра.

Конденсаторы Сю и С9 защищают первичную обмотку трансформатора от токов, создаваемых беспорядочными вспышками генерации при отсутствии сигнала. Так как частота этих токов довольно большая, то они замыкаются через емкости конденсаторов С9 и С10, а в обмотку трансформатора не попадают. Таким образом удается избавиться от искажающих сигналов.
Вторичная обмотка трансформатора соединена с выпрямительным мостиком, состоящим из четырех селеновых шайб диаметром 18 мм, по одной в каждом плече. Ток, выпрямленный мостиком, поступает в обмотку приемного реле. Для сглаживания пульсаций выпрямленного тока мостик шунтируется электролитическим конденсатором С п емкостью 10 мкф (с рабочим напряжением 12 в).
Со вторичной обмотки трансформатора усиленный сигнал низкой частоты поступает в выпрямительный мостик, а оттуда — в обмотку первичного реле.
Для радиоуправляемых моделей самолетов можно использовать малогабаритный выходной трансформатор от портативных слуховых аппаратов типа «Звук». Вторичная обмотка этого трансформатора заменяется. Она наматывается из 3000 витков провода ПЭЛ-1 диаметром 0,05 мм.
Для сухопутных и плавающих моделей можно взять трансформатор от любого приемника, на выходе которого включена радиолампа типа 2П1П.
В качестве первичного реле можно применить любое реле чувствительностью 0,5 ма. Сопротивление обмотки реле должно быть в пределах от 5000 до 6000 ом. Если оно меньше, последовательно включается постоянное сопротивление соответствующей величины.
Преимущество описанной схемы радиоприемного устройства заключается в том, что, когда команды телеуправления не передаются, обмотка реле не находится под током.

Дроссель Др в цепи сверхрегенератора наматывается на корпусе сопротивления типа ВС величиной не менее 5 мгом и мощностью 0,5 вт. Намотка производится проводом марки ПЭЛШО диаметром 0,15 — 0,12 мм виток к витку в один слой на всю длину корпуса.
Все постоянные сопротивления — Ru R2, #4, #5, R7 — типа ВС на мощность рассеивания 0,25 вт. Данные этих сопротивлений указаны на принципиальной схеме (рис. 46). Данные конденсаторов также указаны на схеме. Из них конденсатор С{ — фарфоровый, подстроечный; С2, Сз, Си, С is — керамические типа КТК; С6 и Сп — электролитические, а все остальные — герметического исполнения в фарфоровых корпусах типа КБГ-4.
Приемник монтируется на панели из органического стекла толщиной 1,5—2,0 мм, размерами 120 X 60 мм. Панель размечают по рис. 47 и сверлят в ней отверстия. В отверстия вставляют и расклепывают с обеих сторон кусочки луженой медной проволоки диаметром 1,5 мм. К образовавшимся заклепкам припаивают монтажные провода. На одной стороне панели укрепляют радиолампы, штырь для подключения антенны, подстроечный конденсатор Сх и конденсатор С13, включаемый в анодную цепь лампы Л2.
На другой стороне панели размещают катушку индуктивности колебательного контура и все остальные детали схемы. Электролитический конденсатор Сб емкостью 10 мкф туго вставлен в отверстие панели (рис. 48 и 49).
Проверив правильность монтажа приемника, приступают к наладке. Поворачивая подвижную пластину полупеременного конденсатора С\ колебательного контура, приемник настраивают на частоту сигналов радиопередающего устройства. Параллельно первичной обмотке трансформатора присоединяют трубки от головного телефона.

Они следуют друг за другом со сверхзвуковой частотой (20—30 кгц), и поэтому в телефоне ничего не слышно. Если вести передачу модулированными колебаниями, в телефоне будут слышны звуки с частотой модуляции.
Отключив телефон, подключают вторичную обмотку трансформатора к выпрямительному мостику, питающему катушку' реле. Через обмотку реле тотчас же пойдет выпрямленный ток.
Выпрямительный мостик, выходной трансформатор и конденсаторы Сю и Сц монтируются отдельно от приемного устройства на панели из фанеры или эбонита толщиной 1—1,5 мм.
Выпрямительно-релейный блок соединяется с приемником гибкими многожильными проводами в хлорвиниловой изоляции. В качестве соединительных вилочек можно использовать ножки от цоколей радиоламп.
Питание анодных цепей, как это видно из принципиальной схемы (рис. 46), должно производиться напряжением 67,5 в. Для этого можно использовать три галетных столбика от батареи ГБ-СА-45. Для питания цепей накала можно применить один элемент типа НС-СА.
Весь комплект приемного конца радиорелейной линии в данном варианте весит 640 г: из них — приемник 80 г, релейно-выпрямительный блок 190 г, батарея и элемент 370 г.
Описанное радиоприемное устройство было установлено в модели самолета, построенной радиомоделистом Э. Ходкевичем.
На Московских городских соревнованиях авиамоделистов эта модель побила мировой рекорд продолжительности полета. Исправно выполняя все команды, она совершила полет продолжительностью 1 ч. 11 м. 15 с. с посадкой на место старта.
Приемник был испытан совместно с передатчиком сигналов телеуправления (рис. 38). Испытания дали хорошие результаты.