historie

Z historie – ovládání kabelem i bez kabelu

Do knihy Janusze Wojciechowskeho Amatérské elektronické modely se tentokrát podíváme především na dálkové řízení modelů i nejrůznějších jiných zařízení po kabelu.

Je dost možné, že jste v dětství měli nějaké to autíčko, které se řídilo malým pultíkem propojeným s autem kabelem dlouhým něco přes metr. Možná ani směr nebyl řízený elektricky, ale ohebným ocelovým táhlem, možná byl řízený elektromagnetem jako na následujícím obrázku v části d/. Pokud jde o autíčka, je situace poměrně jednoduchá, krátký kabel může být vícežilový a není problém přenést mnoho funkcí i bez náročnější elektroniky. Rozdíl je jen v tom, jestli je zdroj ukrytý a řídícím pultu a napájení všech soustav jde kabelem, nebo je zdroj v modelu a z pultu jdou jen řídící signály.

W351

Řízení modelu kabelem

Autíčku stačil krátký kabel, to s lodí to bylo horší, tam při délce kabelu přes 10 m už většinou nešlo přenášet napájení pohonu, ale jen řídící signály, a musel se použít kabel s co nejmenším počtem vodičů, takže se různé funkce slučovaly. Ale ano, i takové modely se nejen amatérsky dělaly, ale dokonce prodávaly jako hračky, dodnes se jako sběratelský kousek cení třeba ponorka s dynamickým ponořováním na asi 5 m dvouvodičovém tenkém kabelu (vyráběla se v NDR v sedmdesátých létech).

W352

Řízení modelu lodi

Loď se nepohybuje po pevném podkladu, nemá se o co „opřít“, váha i odpor kabelu ji strhávají a toto řízení je obtížnější, ale stále možné. Kniha uvádí i řízení modelů letadel kabelem, a to dlouhým až 100 m. Kvůli vysokému odporu vodičů se muselo používat vyšší napětí zdroje 20 – 60 V a ten musel být vždy na zemi, v modelu byly jen elektromagnety vychylující směrové kormidlo. Modely musely být spíše (na tehdejší dobu) větší, autor uvádí dvouplošník s rozpětím 70 cm a pohonem motorem 0,8 cm³, případně jednoplošník s rozpětím 125 cm a motorem 1,5 cm³. Řízení využívalo tři polohy kormidla (s neutrálem) a třížilový kabel.

W354

Ovládání modelu letadla

Mám s nejrůznějšími RC modely nalétáno pár tisíc (evidovaných) hodin, ale nechce se mi příliš věřit tomu, že by šlo tak malé a relativně rychlé modely poháněné spalovacím motorem (jiný tehdy dost dobře nepřipadal v úvahu) dobře ovládat vodičem, který strhává letoun a podstatně zhoršuje jeho stabilitu, ale pro zajímavost uvádím i toto. Nelze ale opominout to, že stejný princip se u létajících objektů skutečně používá, a to u vojenských protitankových raket řízených operátorem ovladačem z pultu. Jenže je to trochu jiný případ, hmotnost rakety je proti modelu letadla nesrovnatelně větší. Raketa také létá mnohem rychleji, ale řídící kabel se odvíjí z ní, takže raketu během těch několika sekund letu nestrhává, raketa jej neustále klade za sebe a nemusí jej tahat do strany.


Ultrazvuk se dnes využívá především k měření vzdáleností, a to zdaleka nejen v robotice, ale čím dál častěji jsou takto vybavena třeba i auta. Vzhledem k dobrým vlastnostem šíření ultrazvuku zejména vodou neušel ani tento způsob ovládání pozornosti. Následující obrázek ukazuje přijímač ultrazvuku generovaného třeba píšťalkou.

Na vstupu přijímače je sériový rezonanční LC obvod a za ním pět stupňů střídavě vázaných tranzistorových zesilovačů (jiné než PNP tranzistory tehdy téměř nebyly). Byl-li detekován dostatečně silný zvuk v oblasti 15 – 25 kHz, seplo relé (a třeba přestavilo kormidlo.

W366

Přijímač ultrazvukových signálů

Problém byl s vysíláním. Piezoměniče nebyly respektive krystalové výbrusy potřebné velikosti byly nesmírně drahé a nedostupné, zbývaly víceméně píšťalky. Co tomu ale říkali psi v širokém okolí, to autor neuvádí.


Zajímavý a dnes už prakticky zaponemutý způsob je galvanické ovládání modelů lodí a dokonce ponorek. Vychází z toho, že sladká voda je dost vodivá na to, aby v ní procházející proud vytvořil gradient potenciálu, ale dostatečně málo vodivá na to, aby při větší vzdálenosti elektrod (5 – 15 m) a běžně používaném napětí docházelo k elektrolýze.

Trup modelu musí být z nevodivého materiálu, dřeva nebo plastu. Na trupu jsou ve větší vzdálenosti od sebe (asi 1 m) umístěny nekorodující, například mosazné elektrody. Obě snímací elektrody musí být ze stejného materiálu.

w366b

Galvanické ovládání lodí

Vysílací elektrody jsou deskové, větší, napájené nízkofrekvenčním signálem (400 až 1000 Hz), opět lze použít několik různých tónů a odlišit je v přijímači rezonančními LC obvody. Při vzdálenosti elektrod 10 m a vstupní citlivosti přijímače 50 μV bylo takto dosaženo ovládání na vzdálenost až 100 m, tedy podstatně větší, než je rozestup elektrod. Co na to říkaly ryby vystavené těmto „elektrošokům“ opět autor neuvádí.

Tyto výsledky jsou podstatně lepší, než třeba u dnes používaného radiového ovládání ponorek v pásmu 40 MHz, které začíná být nespolehlivé při průchodu signálu vrstvou vody o tloušťce 4 – 8 m. Protože se ale počítá i „šikmý“ průchod vodou mezi anténou vysílače a anténou ponorky, třeba na vzdálenost 20 – 30 m je už toto ovládání na mezi možností i při malé hloubce ponoru. Tyto nevýhody galvanické ovládání nemá, na hloubce u něj (v rozumných mezích) prakticky nezáleží. V bazénech (s výjimkou plechových nerezových) by podobný systém bylo možné výhodně využít i dnes.