Летающее крыло

Нет, я не плачу и не рыдаю
На все вопросы я открыто отвечаю
Что наша жизнь игра, и кто ж тому виной
Что я увлёкся этою игрой

Описываемые события относятся к староглиняным временам и происходили в одной пластилиновой местности, когда Arduino было еще не особо популярно, на каждом углу пучок за пятачок еще не продавалось. 3D принтер в личном пользовании в виде кубического Reprap был у очень немногих — а большинство просто не подозревали о их существовании. Ценность рассказа сопоставима с руководством по ремонту телефона с дисковым номеронабирателем — чисто археологическая. Да и задуман он был как вступление, но это вступление переросло основной рассказ и, как-то незаметно для меня, поглотило его.

Я уже не помню, откуда у меня пришла идея вспомнить детство и делать самолетики.
В детстве я собирал самолетики из наборов, в изобилии продающихся в магазине «Умелые руки», но летали они у меня не очень и после этого уже прошло много десятков лет.

Но тем не менее. Жили мы тогда в доме барачного типа на шесть двухэтажных квартир — не знаю, как это сейчас называется. Места для разведения мусора была не особо много, в итоге отжал у кошки её любимую сауну и организовал там небольшой авиазавод.



Первые самолетики делались очень просто — брался обычный строительный пенопласт и крыло вырезалось с помощью разогретой током нихромовой проволоки.



Впоследствии процесс был несколько модифицирован и в дальнейшем крылья резались при помощи пенорезки с ЧПУ.



Приемники и передатчики для авиамоделей продаются готовые, радиус управления, как правило, несколько сотен метров. Но мы же не ищем легких путей, да и радиус хотелось бы иметь километров десять. Поэтому на ebay были куплены модули Majesco Wireless Messenger for GBA — там стоит трансивер с выходной мощностью около 100 мВт на частоту 868 МГц. Управляется он микропроцессором C8051F330 от Silicon Labs, который был успешно перепрограммирован. Получился радиус управления по земле 1...2 км, по воздуху — 10 км.



В качестве передатчика управления было два варианта — переделанный пульт USB симулятора для авиаигрушек и джойстик от Wii. Второй вариант оказался очень неудобным, хотя по холоду его можно было затолкать в варежку и не морозить руки. Но управление джойстиком, парой кнопок и наклонами — привыкнуть сложно, пару раз уронил самолет и успокоился.



Сейчас микросхемы акселерометров, гироскопов и магнетометров копейки стоят, в то время найти их было большой проблемой. В ход шли Wii Mothion, из него я и сделал стабилизатор.



Тестируем гиростабилизатор



Крыло побольше получилось всем на зависть. Профиль у него планирующий (PW75), поэтому главное — взлететь. Потом мотор можно выключать. Если поблизости найдутся термики — гляди в оба, утащит так высоко что его не разглядишь. Приходилось время от времени пикировать — просто так из термика самолет не выходил. На 2S батарейке 2500 mAh можно было пролетать больше часа — потом просто уже надоедало.
В то время прыжок на месте еще не считался попыткой улететь, поэтому никаких разрешений или уведомлений не требовалось.

Выключите звук, если смотреть будете:


Один раз я этот самолет все-таки потерял — летал над морем, что-то пошло не так (я подозреваю, что где-то рядом включили телефонную глушилку, там есть одно место неподалеку, где это могло случиться), самолет потерял управление и улетел в море. На нем была наклейка с моим телефоном, самолет выловил рыбак и на следующий день его мне вернул. Электроника, конечно вся сдохла или утонула, но с пенопластом ничего не случилось.

Как только самолетики научились летать, в голову пришла следующая идея — поставить на этот самолетик камеру с видеопередатчиком и на себя одеть видеоочки с приемником или рядом телевизор поставить.



Что и было сделано.



При работе с приемниками и передатчиками самое главное — вовремя смыться хвост правильная антенна. Для того, чтобы не ставить полное фуфло вместо антенн, пришлось сделать простенький мостовой КСВ показометр, в качестве коробочки очень хорошо подошел приборчик для настройки спутниковых антенн — он стоил дешевле, чем миллиамперметр, использованный в нем. По нынешним временам, конечно, лучше разжиться nanoVNA, но в те времена плюшки такого рода стоили совсем других денег.



С воздуха земля смотрится несколько по-другому, и заблудиться ничего не стоит. А с земли с
самолетика не видно — самолет уже бог знает где, и как его вернуть — большая загадка. Понемногу начинаешь паниковать — самолетик жалко.
Инспекция перед полетом.

О, наслажденье скользить по краю
Замрите, ангелы, смотрите, я играю летаю
Моих грехов разбор оставьте до поры
Вы оцените красоту игры

Начинаются очередные модификации — теперь на самолетик ставится приемник GPS и на изображение с камеры накладывается информация — положение самолетика, направление на дом и расстояние до него. Естественно, скорость и высота полета. Когда все это есть, уже не сложно доделать систему до автопилота, самолет слетает куда надо и вернется, а тебе остается только в экран пялиться.



Но легко говорится, а делается тяжелее. Несмотря на наличие готовых автопилотов и готового программного обеспечения, я легких путей не искал. Делал свой собственный автопилот на базе MSP430. Не надо спрашивать зачем — просто вот так мне хотелось. Попробуйте написать свой собственный 3D фильтр Кальмана — вам тоже захочется. К слову сказать, трехмерный фильтр у меня так и не заработал, в конце-концов использовал упрощенный MARG, спертый у Sebastian Madgwick. Хорошая штука — ресурсов много не требует, работает быстро и стабильно.



До ума все так и не было доведено, заболел. И, видимо, в этой жизни запускать самолетики мне уже не судьба. Да и братья китайцы не спят: все, что мне бы хотелось сделать, ими уже сделано для мультикоптеров — и возврат домой, и полет по точкам. И стоит это столько, что делать то же самое самому — это уже совсем плохая идея.

У меня был и такой грех — делал мультикоптеры тоже. Первым был трикоптер — он хоть и не такой технологичный, как квадрик, но мне нравился.



Самолетики какое-то время провисели в гараже, потом переехали в сарай. В конце концов я дал объявление на местной интернет-барахолке и отдал их даром, выбросить рука не поднялась.

Пусть бесится ветер жестокий
В тумане житейских морей
Белеет мой парус такой одинокий
На фоне стальных кораблей

P.S. Не знаю, доступны ли сейчас видео, которые вставлены в текст — у нас многое заблокировано, а на том же Youtube все подряд заблокировано, даже старый детский фильм советских времен про Буратино — видимо, он очень злобный и в чем-то провинился.