Os servos DC seriam melhores porque podem ser operados diretamente de uma bateria. Quanto maior a tensão CC que você pode fornecer, melhor: 24 VCC é preferível acima de 12 VDC, devido à maior carga de energia e maior velocidade de deflexão que você pode obter.
Os servos seriam dimensionados para torque: eles precisam superar os momentos de dobradiça dos controles de vôo primários. Estas são funções da sua velocidade no ar, da área da superfície de controle e da posição da dobradiça em relação ao acorde da superfície. Para uma deflexão do elevador estático, por exemplo:
$$ H_e = C_ {h_e} \ cdot \ frac {1} {2} \ cdot \ rho \ cdot {V_h} ^ 2 \ cdot S_e \ cdot {\ bar c} _e $$
Com:
- $ H_e $ = momento da dobradiça (e é o índice do elevador) [Nm]
- $ C_ {h_e} $ = coeficiente do momento de dobradiça, função do Ângulo de Ataque, deflexão do elevador e deflexão da aba de compensação.
- $ \ rho $ = densidade do ar em kg / m $ ^ 3 $
- $ {V_h} ^ 2 $ = velocidade ao redor da cauda horizontal [m / s $ ^ 2 $]
- $ S_e $ = superfície do elevador [m $ ^ 2 $]
- $ {\ bar c} _e $ = significa o acorde aerodinâmico do elevador em m. O método para construir isso é encontrado aqui - mas use geometria de elevador / aileron / leme, não a asa.
$ C_ {h_e} $ é um pouco difícil de encontrar, antiga NACA relatórios devem ser úteis aqui. Acima é um exemplo dos coeficientes do momento da dobradiça do elevador de um Fokker 27, medido em um túnel de vento. Se preenchermos a equação com números de exemplo, poderíamos obter um máximo de 0,2 para $ C_ {h_e} $; $ V_h $ = 30 m / s; $ S_e $ = 0,05 m $ ^ 2 $; $ {\ bar c} _e $ = 0,05 m:
$$ \ Rightarrow H_e = \ frac {0.2} {2} \ cdot 1.225 \ cdot 30 ^ 2 \ cdot 0.05 \ cdot 0.05 = 0.28 Nm $$
As superfícies precisarão ser capazes de resistir ao momento de dobradiça aerodinâmico no ângulo de ataque mais alto da aeronave, então poderão alcançar a parada de deflexão oposta em aproximadamente 1 segundo. Então as especificações do servo são:
- max. torque = de acordo com o método acima, substitua as dimensões de ultraleves existentes comparáveis ou as de seu próprio design, se você já tiver isso.
- max. deflexão sobre +/- 30 graus Este é o curso útil.
- max. velocidade de saída 60 graus / segundo <> com torque total . Você poderia usar uma caixa de câmbio para dimensões servo menores, mas a velocidade de saída após a caixa de velocidades deve ser > 60º / s.
Por favor, certifique-se que você tem um meio de backup de controlabilidade da aeronave para quando a bateria falhar! Como o controle de vôo é vital para a sobrevivência, as considerações de falha são mais importantes que o servo dimensionamento:
- O servo pode falhar, deixando a superfície de controle em uma de suas paradas e terminando o vôo em uma queda. Uma mola mecânica pode trazer a superfície de volta para a posição neutra quando o servo não exerce nenhum torque - você teria que dimensionar o servo de acordo, para que ele também possa gerar o torque da mola. Não usar uma caixa de câmbio é melhor.
- Então, você pode querer considerar o que a Airbus fez com o A320 e deixar o leme acionado por controle mecânico, além de tornar a cauda horizontal aparável.
EDITAR
Como eu entendo agora, o aircrat não será tripulado durante a fase de testes. Isso faz uma grande diferença: a análise do modo de falha considera tanto a chance de uma falha quanto as conseqüências. Ser gravemente ferido por causa de uma bateria descarregada não seria bom.
Onde conseguir as coisas é hoje em dia: a internet. Esta empresa cria servos e controladores DC e os vende on-line. Seu maior servo DC tipo escova é de cerca de 0,12 Nm, os tipos sem escova são menores e mais leves e podem ser entregues com valores de torque mais altos. O valor de torque do meu exemplo é apenas um exemplo.
Será possível usar ailerons, usar um motor por e sincronizá-los. Se você controlasse apenas pelo leme e pelo elevador, você se inclinaria de um modo errado e a manobrabilidade seria severamente restringida. Aviões RC tem ailerons.