Проектирование конструкций

Она состоит из радиопередатчика и приемника сигналов, к которому подключено реле.
В момент приема радиосигнала по обмотке реле проходит электрический ток, и якорь притягивается. Когда радиосигнал прекращается, тока в обмотке реле нет, сердечник реле размагничивается, и пружина оттягивает якорь. Передвигаясь, якорь реле соединяет или разъединяет между собой плоские металлические пружины. Тем самым замыкаются или размыкаются различные электрические цепи.
Таким образом, можно на расстоянии включить электрическую лампочку, электрический звонок, пустить в ход электродвигатель и т. п.
В схеме рис. 5 при действии радиосигнала контакты реле включают ток одновременно в цепь лампочки, звонка, электродвигателя. Но можно сделать так, чтобы от одного нажатия на ключ радиопередатчика зажглась лампочка, от другого — зазвонил звонок, а от третьего — начал вращаться электродвигатель. Для этого обычно используют особое устройство — шаговый искатель. Как видно из схемы радиоуправления, приведенной на рис. 6, шаговый искатель по своему устройству похож на реле. Он имеет электромагнит и якорь. На якоре укреплена небольшая изогнутая пластинка — собачка. Она заходит своим концом в одну из впадин храповика — зубчатого колесика с косыми зубьями. Храповик укреплен на тонкой стальной оси. На этой же оси насажена пружинящая металлическая пластинка, называемая контактной щеткой.
Контактная щетка в момент покоя находится на одном из контактов, расположенных по дуге окружности. Эти контакты составляют так называемое контактное поле искателя. Когда электромагнит включается в цепь источника тока, его сердечник намагничивается и притягивает якорь.

Но реле вновь замыкает эту цепь не по окончании сигнала, а только спустя некоторое время.
Предположим, что нам нужно включить электродвигатель. Тогда мы даем три коротких радиосигнала, троекратно нажимая ключ передатчика. При этом три раза срабатывает приемное реле и замыкает свои контакты, включая ток в цепь электромагнита шагового распределителя и в цепь параллельно соединенного с ним замедленного реле. Электромагнит распределителя сработает три раза, притягивая, а затем отпуская свой якорь. В результате контактная щетка распределителя перейдет с нулевого на третий контакт.
При первом радиосигнале одновременно с электромагнитом распределителя срабатывает и замедленное реле, разрывая цепь питания исполнительных устройств. Но не успеет оно вновь замкнуть эту цепь, как поступает второй сигнал, затем — третий. Таким образом, цепь питания исполнительных устройств продолжает оставаться разомкнутой в течение всего времени передачи требуемой команды и вновь замыкается лишь через некоторое время после прекращения передачи радиосигналов. В результате электродвигатель будет включен без предварительного включения звонка и лампочки. Значит, схема, изображенная на рис. 7, уже вполне пригодна для управления по радио. Моделисты могут, по своему усмотрению, выбрать любую радиолинию, обеспечивающую надежную связь на волнах разрешенного диапазона. Однако, прежде чем приступить к изготовлению передатчика сигналов телеуправления, нужно обратиться в местный радиоклуб или организацию ДОСААФ с просьбой ходатайствовать перед областным управлением Министерства связи СССР о выдаче разрешения на постройку передатчика. Приступить к постройке радиопередатчика можно только после того, как будет получено соответствующее разрешение от органов Министерства связи.
Практически наиболее пригодной для управления моделями на расстоянии является аппаратура метрового диапазона волн.

Таким образом, возникновения и срывы генерации происходят в такт с частотой, с которой меняется напряжение на сетке лампы, то есть в такт со вспомогательной частотой. Вспомогательную частоту Называют еще иначе гасящей частотой: с этой частотой «гасятся» (прекращаются) собственные колебания в контуре сверхрегенеративного приемника. Так как колебания напряжения гасящей частоты совершаются равномерно, с постоянной частотой й амплитудой, то именно с этой частотой и происходят периодические вспышки собственных колебаний приемника. При этом в анодной цепи лампы проходят чередующиеся кратковременные импульсы тока. При положительном полупериоде вспомогательного напряжения эти импульсы возникают постепенно, нарастая по амплитуде, а при отрицательном — затухают. Если в анодную цепь радиолампы в схеме рис. 13 вместо реле включить телефон, мы услышим шорох—так называемый шум сверхрегенерации. Он напоминает клокотание закипающей воды в чайнике.
Хотя каждого импульса анодного тока в отдельности мы услышать не можем (вспомогательное напряжение изменяется со сверхзвуковой частотой), но шум сверхреге-керации мы будем слышать все время, пока передатчик не работает.
Как только антенна приемника уловит электромагнитные волны радиопередающего устройства, тотчас же беспорядочные вспышки собственных колебаний приемника упорядочиваются. Теперь эти вспышки зависят уже от интенсивности приходящих радиосигналов. Они получаются гораздо более мощными, чем при отсутствии сигнала, и следуют непрерывно одна за другой. В результате пульсирующий ток в анодной цепи приемной лампы также становится много больше, чем при отсутствии сигнала. Увеличивающийся ток заставляет сработать реле, включенное в анодную цепь сверхрегенератора.

Обмотки катушек реле, трансформаторов, электродвигателей и другой аппаратуры, как правило, выполняют из медных изолированных проводов.
Следует заметить, что провода ПЭ, ПШО и ПШД с 1944 года промышленностью СССР не выпускаются. Однако в магазинах, торгующих материалами и принадлежностями для юных техников, а также во многих лабораториях, в радиолюбительских кружках эти провода еще имеются, и ими главным образом и приходится пользоваться. Часто провода марок ПЭ, ПШО и ПШД сматывают со старых радиотрансформаторов, электромагнитных реле и используют для самодельной автоматической и телемеханической аппаратуры.
Обмотки катушек электроаппаратуры подвергают иногда пропитке электроизоляционными лаками и последующей сушке. Пропитка обмоток и покрытие деталей электроизоляционными лаками повышает надежность электроаппаратуры.
При пропитке, в результате заполнения лаком пор материала, повышаются электрическая прочность и влагостойкость изоляции, а также улучшается ее теплопроводность. Сначала нужно просушить обмотку, чтобы удалить влагу из пор обмоточного материала, затем пропитываемые изделия заливают лаком, стараясь обеспечить возможно более полное проникновение его внутрь обмоточного материала. После пропитки изделия снова сушат, чтобы закрепить лак.
Допустимой нормой нагрузки проводов при длительной работе с плохими условиями охлаждения является ток з 2 а на 1 мм2 сечения провода. Этой нормы следует придерживаться, например, для внутренних обмоток силовых трансформаторов. Для внешних обмоток трансформаторов могут быть применены повышенные нормы нагрузки — например, до 4, иногда даже до 5 а/мм2. Такие нормы обычно применяются для обмоток накала, которые располагаются поверх других обмоток.
Перед намоткой эмалированных проводов желательно проверить состояние их изоляции. Провода диаметром от 0,38 до 1,56 мм проверяют, туго наматывая на стержень, диаметр которого в три — четыре раза больше диаметра проверяемого провода. Всего надо намотать 10—15 витков и тщательно обследовать. Провод считается пригодным, если не будет обнаружено растрескивания или отслаивания эмалевой изоляции.
Провода диаметром от 0,05 до 0,38 мм проверяют путем растяжения. Если при растягивании с небольшим усилием эмалевая изоляция не разрушается, провод можно считать годным для намотки.

Микалекс — слюда, размолотая и спрессованная с легкоплавким стеклом. Этот материал не впитывает влагу, выдерживает высокие температуры.
Асбест очень устойчив при нагревании, но сильно впитывает влагу. Часто применяется для электро- и термоизоляции в различных электронагревательных приборах и аппаратуре. Для уменьшения гигроскопичности обмотки самодельных трансформаторов, электродвигателей, реле и других частей аппаратуры пропитывают воскоподобными веществами, лаком и битумом. Часто применяют для пропитки парафин. Битум является также хорошим электроизолирующим материалом.
Из лаков наиболее широко известны бакелитовый и шеллачный (раствор шеллака в спирте). После покрытия (или пропитки) лаком растворитель (спирт, ацетон, бензин) улетучивается, а оставшаяся смола образует пленку, которая улучшает электрическую прочность изоляции, увеличивает теплопроводность и уменьшает гигроскопичность.
Склеивающие материалы
В любительских конструкциях вместо механического крепления деталей часто удобнее бывает применять клей марки БФ или карбинольный клей.
Карбинол способен клеить металлы, пластмассу, фибру, стекло, мрамор, древесину в любых сочетаниях. Можно склеивать магнит с пластмассой, пластмассу с бронзой, плексиглас со сталью, сталь с кожей и т. д. Карбинол во многих случаях заменяет сварку и пайку, прессовые, резьбовые и другие механические соединения, упрощает конструкции изделий, удешевляет их изготовление.
Монтаж цепей аппаратуры
Монтаж цепей, по которым циркулируют токи высокой частоты, желательно производить посеребренным проводом, диаметром 1 —1,5 мм.
Все соединения как в колебательном контуре, так и между колебательным контуром и радиолампами должны бить по возможности короткими.

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.

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.

Основные данные этого приемника такие же, как и у предыдущего.
Отличительная особенность его схемы (рис. 50) состоит в том, что выгодная лампа Л3 работает одновременно и диодом и триодом. Роль анода при работе триодом играет экранирующая сетка лампы. С этой сетки сигнал через конденсатор Си поступает на анод лампы, детектируется и через сопротивление /?8 подается на управляющую сетку.
При приеме модулированного сигнала передатчика анодный ток сильно уменьшается, но выходная лампа запирается не полностью.
Сопротивление #8 и конденсатор С14 образуют ячейку сглаживающего фильтра. Они подобраны таким образом, чтобы ослабленная этим фильтром пульсация выпрямленного тока была все же достаточна для создания отрицательной обратной связи между цепями управляющей и экранирующей сеток.
Отрицательная обратная связь уменьшает усиление выходного каскада. Это необходимо, чтобы устранить дребезжание якоря чувствительного реле, так как для модуляции сигнала передатчика применяется низкая частота (50—200 гц). Именно на эти частоты и подобран сглаживающий фильтр из /?8 и Си.
Конденсатор С\5 шунтирует анодную цепь на высоких частотах и тем самым предотвращает проникновение паразитных помех сверхрегенератора, способных запереть лампу и без сигнала радиопередатчика.
Если приемник собран точно по данным схемы, он будет работать правильно, не требуя почти никакого налаживания, достаточно лишь один раз настроить готовый приемник на частоту радиопередатчика.
Исправность смонтированного радиоприемного устройства проверяется следующем образом.

При этом в наушниках должен быть слышен шум сверхрегенерации. Если шума не слышно, это может означать, что нагрузка R2 в анодной цепи первой лампы слишком велика. Попробуйте вместо 40 ООО ом включить сопротивление нагрузки 15 000—20 000 ом. Если, наоборот, в наушниках слышны звуки, напоминающие рокот авиационного мотора, это указывает на неисправность радиоприемника или питающих батарей.
В приемнике следует использовать реле с нормально замкнутым контактом, то есть с замкнутым при непритя-нутом якоре.
При отсутствии сигнала через обмотку чувствительного реле проходит анодный ток 1,8—2,0 ма. Реле при этом держит якорь притянутым, а контакты разомкнутыми. Как только в приемник поступит модулированный сигнал, оконечная лампа начнет запираться и ток в обмотке реле уменьшится до 0,8—0,5 ма. Реле отпустит свой якорь, и его контакты замкнутся, включив цепь исполнительного устройства.
При испытаниях приемник без антенны отлично работал в самых неблагоприятных условиях. Достоинствами этого приемника являются высокая чувствительность, стабильность и надежность в работе. Отсутствие фильтра низкой частоты, выпрямительных элементов и возможность применения нормальных анодных батарей ГБ-СА-45 напряжением 45 в (вместо 67,5 в в предыдущем варианте) делают приемник значительно проще предыдущего по конструкции и на 100 г легче по весу.
При невозможности купить лампы 1П2Б можно в качестве первой и третьей ламп применить лампу 2П1П, а в качестве второй — 1Б1П. При этом схему включения выходной лампы придется изменить: конденсатор Си й сопротивление /?8 присоединить к аноду 1Б1П, а анод лампы 2П1П соединить с экранной сеткой.