Úvahy o Futabě a naše vize S.bus rozvodů pro modely letadel

FUTABA Co. je výrobce RC zařízení, který má dlouholetou tradici nejen v modelařině, ale i v průmyslu. Výrobky FUTABA jsou typicky japonské – vše je vyvinuto naprosto precizně tak, aby to mohlo sloužit řadu let bez výraznějších inovací. Co velmi dobře funguje, tak není nutné měnit, přestože konkurence již přináší na trh mnohdy nevyzkoušené a nedokončené novinky. To je filozofie, která je nám, s ohledem na bezpečnost, velmi blízká.

FUTABA S.bus/S.bus2 je protokol, který na první pohled sice není dokonalý, ale funguje naprosto spolehlivě a společně s přenosem FASSTest u novějších RC souprav představuje jednu z nejbezpečnějších cest, jak řídit naše hračky.

V našem internetovém obchodě se snažíme nabízet komplexní řešení. Nikdy zde nenajdete tisíce položek, bezmyšlenkovitě převzatých od velkoobchodníků. Najdete zde jen to, o čem jsme přesvědčeni, že funguje, o čem víme vše a můžeme tak zákazníkům fundovaně poradit.

Celá naše koncepce S.bus rozvodů je založena na následujících skutečnostech:

  • V době, kdy většina komponent je navrhována na napětí 4 – 8,4V a je označena HV budeme instalace do modelů dělat jen z těchto HV komponentů. Má to velkou výhodu nejen v omezení proudových zatížení a omezení vlivu úbytků napětí (např. na konektorech a dlouhých kabelech), ale také v tom, že můžeme použít mnohem levnější systém napájení bez různých zdrojů, stabilizátorů apod. To má další výhodu v tom, že při použití výkonných serv se střídavými motory nedochází k ovlivňování zdrojů napájení velkými impulsními odběry a případné krátké podpěťové/přepěťové špičky lze účinně eliminovat kondenzátory, zapojenými do připravených pozic jednotlivých komponent. Na všech komponentech je „tvrdé“ napětí baterií a veškeré rozvody jsou dobře dimenzované pro omezení úbytků napětí. Kvalitní napájecí modul, který umožní připojit 2 baterie (obsahuje dva elektronické vypínače) a umí redundantně využívat napětí těchto baterií u nás pořídíte za cenu lepšího serva. Modul Power Source A+B a veškeré další navazující komponenty (HUBy)  jsou přizpůsobené pro rozvod dvou nezávislých signálů S.bus/S.bus2 ze dvou  S.bus/S.bus2 přijímačů Futaba.
  • FUTABA je lídrem bezpečnosti radiového řízení také díky tomu, že používá pro modelářská RC zařízení vlastní speciální integrované obvody, vyvinuté hlavně pro průmyslové aplikace a jako jeden z mála výrobců nepoužívá pro důležité funkce RC zařízení univerzální procesory. Z tohoto důvodu jsme po zralé úvaze náš modul Power Source A+B nevybavili procesorovým obvodem pro přepínání signálu ze dvou přijímačů (např. na základě vyhodnocení stavu přijímače ze signálu S.bus).

futaba_chip

  • Dvojitý rozvod S.bus v modelu je sice méně komfortní z pohledu nutnosti správného nastavení výchylek F/S, avšak z hlediska bezpečnosti nejvýhodnější, protože odpadají všechna nezálohovaná a komplikovaná zařízení, jejichž porucha by vedla k fatálnímu selhání celé instalace. Jaký smysl by mělo, kdybychom z hlediska řetězce spolehlivosti zařadili za dva paralelní bloky (přijímače FUTABA s obvody FUTABA) do série jeden blok obsahující univerzální mikrokontrolér PIC nebo AT,… ? Modul Power Source A+B neobsahuje nic, co by nebylo zálohované. Napájení je standardně ze dvou aku baterií. Na rozdíl od některých konkurenčních výrobků modul obsahuje dva nezávislé elektronické vypínače napájení. Všechny pasívní součástky jsou zdvojené a dva výkonové tranzistory jsou dimenzované (každý) na 49A trvalého proudu. Schottky diody, které slouží pro zálohování napětí ze dvou baterií, jsou použity rovněž ve dvojitém provedení. Každý výstup pro S,bus serva je odjištěn speciální obnovitelnou pojistkou, dimenzovanou i pro použití rychlých a výkonných serv. Jakákoliv porucha serva, spojená se zkratem tedy nezpůsobí kolaps napájení a všechna ostatní zařízení tak mohou dále nerušeně pracovat. Zkrat nezpůsobí žádné tepelné projevy (požár modelu), ani rychlé vybíjení baterií. Všechny proudové cesty, vč. obvodů napájení přijímačů jsou bohatě proudově dimenzované. Deska plošných spojů má nadstandardní tloušťku mědi, všechny konektory a součástky s vývody jsou zapájeny do prokovených otvorů, ostatní součástky jsou v provedení  SMD. Jsou použity zlacené konektory japonské výroby a značkové součástky renomovaných výrobců.
  • Domníváme se, že v současné době je bezkonkurenčně nejlepším zdrojem HV napájení pro instalace ve větších modelech dvojčlánek LiIon v pouzdru 18650, ať už v provedení 2s a nebo 2s2p. Pro sestavení baterie můžete použít naší destičku s kabelem a konektorem, do které lze zapájet dvojice článků LiIon Sony, opatřených páskovými vývody. Použité LiIon články jsou v kovovém obalu, proto nabízí mnohem lepší bezpečnost, než např. LiPol baterie.
  • Pokud osazujeme model s mnoha servy, zajímá nás mj. také to, jak provést co nejspolehlivěji rozpojitelné místo mezi trupem a křídlem. Pokud použijeme S.bus/S.bus2 rozvody, vedeme do křídla pouze 3 dobře dimenzované vodiče bez ohledu na počet serv v křídle. Proto máme v nabídce S.bus kabeláže o průřezu 2 x 1,0 mm2 + 1 x 0,5 mm2 (příp. 2 x 1,0 mm2 + 2 x 0,5 mm2) s japonskými zlacenými konektory s mechanickou pojistkou. Vše je krimpované, odolné proti vibracím, ochráněno proti mechanickému poškození a dimenzováno na proudové odběry ultra silných serv.
  • Jedinou nevýhodou popsaných S,bus/S.bus2 rozvodů je skutečnost, že při případné poruše jednoho serva (spojené s tvrdým zkratem) mohou být vyřazena z provozu ostatní serva, zapojená do stejného HUB. Všechny výstupy pro S.bus serva modulu Power Source A+B a všechny výstupy HUB jsou chráněny proti přetížení a zkratu, proto se porucha nepřenese na ostatní S.bus výstupy a tak serva zapojená přímo do modulu a nebo do dalších HUB budou pracovat. V případě, že budete potřebovat nějaké zařízení připojit i přímo do PWM výstupů přijímačů, doporučujeme pro vyšší bezpečnost tedy do servo-prodlužek (případně přímo do servo-kablíku) instalovat obnovitelnou pojistku, která zabrání výpadku přijímače.
  • U obřích modelů není výjimkou, když na jednom kormidle pracují 2, 3, případně i 4 serva. Žádná dvojice serv nechodí zcela identicky a tak se serva, pokud je nedokážeme nějakým způsobem „sladit“, mohou při pohybu kormidla různě přetlačovat, což by vedlo k přetěžování serv a zvyšování jejich proudových odběrů. Na servech tedy musíme provést tzv. „Servo Matching“. Když pomineme staré mechanické metody vyrovnávání výchylek serv, tak nejčastěji se „Servo Matching“ provádí na napájecí konzoli – power boxu a nebo v případech, kdy to nelze jinak, tak ve vysílači, kde každé servo má přiřazen samostatný kanál. V případě našich S.bus/S.bus2 rozvodů můžeme „Servo Matching“ provádět jednoduše programováním S.bus/S.bus2 serv.
  • V nabídce mnoha modelářských obchodníků jsou různé komponenty pro vytváření S.bus rozvodů. Většinou jsou nepřiměřeně drahé a bez koncepce. My jsme pro Vás vytvořili stavebnici, ze které můžete osadit většinu modelů bez toho, abyste museli vzít do ruky pájku a nebo krimpovací kleště. Příklady osazení modelů různých velikostí najdete v samostatných článcích.

Ještě k servům. Samozřejmě, že ideálem jsou špičkové parametry, vysoká kvalita a spolehlivost za co nejmenší cenu. Na trhu je řada no-name serv v kovové krabičce, se špičkovými „papírovými“ parametry a neuvěřitelně nízkou cenou. Modelářské diskuse jsou plné kladných, ale i záporných recenzí takovýchto serv, ale reálně se jedná spíše o dojmy a recenze, které by byly podloženy argumenty, jsou velmi vzácné. Do modelu v ceně desítek až stovek tisíc Kč tedy budeme volit spíše značková serva renomovaných výrobců. Jedním z těchto výrobců je právě FUTABA. Serva FUTABA mají ve světě (a zejména na americkém kontinentu) velmi dobrou pověst, ale u nás jsou známá spíše vysokou cenou a nepřehlednou škálou nabídky s různým doporučeným využitím. Do našeho internetového obchodu jsme vybrali jen několik serv, která jsou využitelná v S.bus/S.bus2 rozvodech modelů letadel a jsou určena pro HV napájení. Tím se nabídka dosti zúžila, a pokud budeme porovnávat tato vybraná serva se servy podobných parametrů a konstrukce od jiných výrobců, zjistíme, že rozdíly v cenách nejsou až tak veliké. Pokud vezmeme v úvahu, že nám tato serva umožní použít jednoduchý levný napájecí modul, zjednodušit veškeré rozvody a k tomu využít i velmi komfortní „Servo Matching“ pomocí USB programátoru, nebo vysílače FUTABA, jedná se jednoznačně o dobrou volbu. Další argument je spíše subjektivní – vezměte si třeba jedno z levnějších serv Futaba S3071HV 10.5kg.cm 0.17s/60°, zapojte jej a hned Vás dostane to, jak je servo tiché, nevrčí, nekmitá, hbitě se pohybuje a přesně zastavuje. A takto podobně se chová celá škála serv FUTABA, lhostejno jestli nových, nebo po mnoha hodinách těžkého provozu. Ještě informace ke kompatibilitě serv: Serva S.bus2 mohou pracovat i v rozvodech S.bus. Každé servo S.bus nebo S.bus2 umí (bez potřeby něco programovat) pracovat i v PWM módu, takže je lze použít i s jinými přijímači, než FUTABA.

extra1