Olá amigos da AeroVirtual! Estou enviando um pequeno relato referente ao meu mais recente projeto que, aliás, deu muito trabalho para se concretizar, mas que compensou todo o investimento e o tempo gasto.

         Já há algum tempo (desde o ano 2000) tenho testado alguns joysticks no Flight Simulator e confesso que nenhum deles me satisfez totalmente, seja pela falta de realismo ou mesmo por problemas que vão aparecendo com o uso contínuo. Um dos problemas que sempre me chamou a atenção está relacionado com a falta de realismo, ou seja, você tem um painel foto-realístico de um Boeing 737 com a maioria dos comandos possíveis e um manche de um F15 para controlá-lo! Isso sempre me incomodou, até que fui presenteado com um manche de mesa que, apesar de parecer o volante de um Fórmula 1, chega mais perto da realidade.

         A princípio o meu novo manche pareceu-me satisfatório nos comandos e com certa suavidade, mas com o tempo e uso ele começou a engripar, principalmente quando se necessitava utilizar os dois eixos ao mesmo tempo. Era horrível quando eu me preparava para aproximação final ou pouso, e o joystick não respondia a pequenos ajustes, gerando os problemas que todos já devem conhecer. Tentei de todas as formas resolver o problema, inclusive o desmontando por várias vezes, sem sucesso algum.

         Comecei então a verificar em páginas na Web relacionadas com produtos mais profissionais e até encontrei alguns que aparentavam o mais realístico possível, e com suavidade, conforme prometiam os fabricantes. O problema então passou a ser o preço cobrado, tornando impraticável a melhoria da minha cabine caseira. A partir deste momento, entendi que se quisesse ter um manche com qualidade e com um bom preço deveria eu mesmo fabricá-lo. Neste meio tempo, também observei que os problemas relacionados à falta de suavidade no manche que estava utilizando, era puramente mecânico e não eletrônico.

         Sendo assim, fui para a prancheta e comecei a desenhar o projeto do manche, observando como características principais "Suavidade e Realismo".

         Após dois meses de trabalho (nas horas vagas) entre várias idas e vindas ao torneiro mecânico e ao serralheiro, consegui fazer a conversão (utilizei a parte eletrônica do manche antigo), sendo que o que deu mais trabalho foi descobrir qual a redução exata entre o manche e os potenciômetros que controlam os eixos. Quanto à suavidade, foi resolvida com a colocação de seis rolamentos em todas as superfícies controladoras. O envio do movimento do manche até a base é feita através de cabo de aço fino do tipo utilizado para pesca. O potenciômetro dos ailerons até que poderia ser colocado na parte de cima logo atrás do manche, mas com receio de causar alguma oscilação no circuito eletrônico, optei por colocá-lo também em baixo e como o outro eixo, controlado via cabos e roldanas de Tecnil (veja mais detalhes à frente). Após a finalização do projeto incluindo a confecção de uma caixa compatível (ele fica instalado na sala principal da casa), ajustei os eixos e fui para o primeiro teste. Confesso que não esperava que o conjunto ficasse tão suave e preciso ao mesmo tempo.

         Já no primeiro vôo fiz todo o percurso sem a utilização do compensador, pois a redução permite fazer qualquer ajuste na mão mesmo, mas em caso de necessidade todos os botões funcionam normalmente na parte superior do manche.

         No momento, o manche já conta com aproximadamente 50 horas de teste e nenhum problema que recomendasse qualquer ajuste ou regulagem, e acredito que a vida útil do conjunto mecânico será grande, pois o ele (Rolamento/cabos/Roldanas/Molas) trabalham quase sem esforço. O trabalho foi grande, mas além de conseguir me satisfazer, posso dizer que hoje consigo fazer a conversão de qualquer joystick em um manche de "Boeing Caseiro", e é claro aperfeiçoando a cada novo projeto.

  

Como funciona


PARTE ELETRÔNICA:

         Como disse anteriormente, o projeto aproveitou somente a parte eletrônica de um joystick comercial, que fica alojada na base do manche. A interface é serial, mas poderia ser qualquer outra, dependendo do joystick que fosse convertido. Os comandos (botões) são todos funcionais e foram fixados na parte superior do manche (as duas caixinhas pretas imitando o manche real). Também neste caso a quantidade de botões depende da parte eletrônica utilizada, e capacidade do joystick convertido.

Os dois eixos: Para que haja o movimento dos eixos, fazem parte da eletrônica, dois potenciômetros que podem ser rotativos ou deslizantes. No meu caso o controle é do tipo deslizante. Pois bem, para que funcione é necessário levar os movimentos mecanicamente do manche até estes potenciômetros. Utilizei para tal, cabinhos de aço flexíveis utilizados em pesca, e roldanas de Tecnil frezadas, presas em pequenos rolamentos. No eixo lateral (Ailerons) o movimento do manche é de aproximadamente 30 graus para a esquerda ou direita respectivamente (este movimento pode ser aumentado ou reduzido conforme o tamanho da roldana utilizada, e sua respectiva redução). Já no eixo vertical (profundor) o manche tem um deslocamento de aproximadamente 40 graus para frente ou para traz, que também pode ser modificado. O mais difícil foi regular este segundo eixo com as devidas reduções de roldanas, pois se o curso fosse pouco, o manche seria muito sensível nas subidas ou descidas, e se fosse muito, o manche encostaria no monitor ou no peito do piloto dependendo da manobra. Depois de muitas visitas ao torneiro consegui chegar a um ponto satisfatório.

Ajuste de Zero: Para que o controle ficasse parecido com os Joysticks comerciais e facilitar as regulagens, foram colocados ajustes centralizadores (nos comerciais normalmente são de plásticos e presos com pequenas molas). Acredito que este seja um dos grandes problemas críticos dos comerciais, pois o plástico se desgasta muito rápido causando folga ou perde aquela lubrificação de fábrica (espécie de graxa branca utilizada em eletrônica), e ai começa a engripar. No manche caseiro, foram utilizados rolamentos e tensores de metal presos com molas maiores. Os rolamentos impedem qualquer engripamento ou desgaste, e as molas centram o conjunto. Na base, as molas trabalham em dupla paralela. Esta opção possibilitou o uso de molas não muito fortes e uma maciez de movimentos considerável. Este controle faz com que o manche volte para a posição central após uma curva por exemplo, ou após uma subida. Se o soltarmos ele estará sempre centrado (como nas fotografias). Vale observar que a pequena caixa que fica atrás do manche contém praticamente este dispositivo e dois rolamentos. Estou trabalhando para reduzir o tamanho deles a fim de ficar mais real.


PARTE MECÂNICA

         É composta dos seguintes itens:

Manche: Construído em madeira (duas chapas de compensado de 20mm coladas lado a lado) devidamente moldado, coberto com massa plástica e pintado na cor preta com esmalte protetor. Os fios dos botões passam por dentro do mesmo através de dutos plásticos.

Ajuste de Zero: (eixo lateral-Ailerons) Pequena caixa atrás do manche.

Cano sustentador do manche: Cano de PVC de 50mm pintado em cinza claro (por dentro deste cano passam os cabos que comandam o potenciômetro dos ailerons, e os fios dos botões vindos do manche).


BASE

         Totalmente construída chapa de metal parafusada e dividida da seguinte forma:

Suporte do conjunto: contém rolamentos, as roldanas controladoras e o eixo principal.

Ajuste de Zero: Centraliza o manche na posição Vertical (contém um rolamento, duas molas paralelas e separadores de metal).

Caixa do conjunto: Também em metal, envolvendo todo o conjunto e pintada na cor cinza. Possui pés que podem ser regulados (tipo geladeira). Na parte superior, está uma tampa facilmente removível, pintada na cor preta. Possui uma capa, que acompanha o movimento para frente e para traz do manche, e isola visualmente a parte interna da externa.

Rolamentos: No total são sete do tipo 608ZZ (pequenos e com blindagem nos dois lados).

Roldanas e polias: Em Tecnil e Metal frezados.

Parte Eletrônica: Original do Joystik comercial que possuía. Como também sou técnico em eletrônica, sei muito bem que devem ser tomados cuidados especiais quanto a esta parte. Um deles foi o de manter os potenciômetros de controle bem próximos ao circuito principal para evitar oscilações (o potenciômetro do eixo horizontal, poderia ficar perfeitamente em cima e atrás do manche, mas optei por coloca-lo na base, sendo controlado por cabos ao lado do circuito eletrônico). Também foram confeccionados adaptadores especiais (espécie de carretéis deslizantes) para não forçar mecanicamente o componente, e permitir que o mesmo deslize suavemente controlado pelas roldanas.


OUTROS ASPECTOS

Possibilidades: Um ponto importante no projeto é que o mesmo poderá no futuro ser acoplado a outro manche igual, através de um eixo e um cabo lateral. A base poderia ter ficado menor, mas já deixei espaço para esta futura adaptação. O nível de realismo será muito bom se tivermos dois manches lado a lado onde tanto o comandante como o Co-Piloto, podem assumir o comando a qualquer momento. Também para cabines mais sofisticadas esta solução será imprescindível.

Melhorias:
- Está sendo trabalhada a redução do tamanho da caixa atrás do manche com o objetivo de ficar igual ao real.
- Adaptação de outro manche paralelo interligado ao mesmo.

Adaptações: Qualquer Joystick poderá ser convertido independente do tipo de potenciômetro ou numero de botões que possui. (Obs. Não é utilizada qualquer peça mecânica do joystick original. Se no meu caso o projeto não desse certo, o joystick original poderia ser montado novamente sem nenhum problema).

Sistema no qual o manche está conectado:
- Atlhom XP 2.2 C/overclock, 512 RAM, Vídeo 128MbDDR Gforçe 4 /Ti4800-SE, HD 40GB Barracuda, Monitor 17" TP. Flight Simulator 2004.


Fotos

Rolando para decolagem


Sem a tampa/ Capa rotativa


Internamente - Detalhe do centralizador e seu rolamento/Batente/Circuito eletrônico


Com a capa


Detalhe da roldana e o cabo que controla o potenciometro


Todo para traz


Todo para frente


Iniciando curva para esquerda


Detalhe de uma das roldanas

         Espero ter esclarecido amplamente o projeto e me coloco à disposição para qualquer outra dúvida através do meu e-mail.


Milton Sérgio de Souza
Goiânia - GO
miltons@ih.com.br
Representante Comercial/ Tec.Eletrônica e inventor nas horas vagas