Uradi sam: RC avion na solarni pogon ispod 50 USD: 8 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:36

Obično se zahtjevi snage u RC ravnini kreću od nekoliko desetaka vata do stotina vata. A ako govorimo o solarnoj energiji, ona ima vrlo nisku gustoću snage (snaga/područje), tipično maksimalno 150 vata/m2, što se smanjuje i varira ovisno o sezoni, vremenu, vremenu i orijentaciji solarnih panela. Stoga je izazov za solarni avion omogućiti let pomoću vrlo male snage (dakle lagani zrakoplov).

No, ovo nije zrakoplov prvog mjerenja iz dva razloga:

1. Kao što je rečeno, ovaj avion mora biti iznimno male težine s dovoljnom snagom (tako da se solarne ćelije ne oštete zbog letećih opterećenja) što zahtijeva određeno iskustvo.

2. Leteći zrakoplov male snage također je težak i svaki sudar može rezultirati slomljenim solarnim panelom.

Ipak, ovaj projekt vrijedi isprobati. Kao i u rezultatima, imat ćete RC avion koji može letjeti cijeli dan (nadamo se) bez punjenja.

Slične pojedinosti možete pogledati i u priloženom videu.

Korak 1: Pozadina

Ranije sam pokušao napraviti RC avion koji bi isključivo letio koristeći solarnu energiju s baterijom za napajanje svoje kontrolne površine. Ovaj je avion mogao letjeti ako su vremenski uvjeti dobri. Ovaj je avion u idealnom stanju imao najveću izlaznu snagu od 24 vata.

Za više detalja pogledajte vezu:

www.instructables.com/id/Solar-RC-Plane-Un…

Ovaj će avion imati hibridnu snagu. Solarna ploča će kontinuirano puniti bateriju, kao i davati snagu avionu. U vrijeme najvećeg opterećenja (uzlijetanje) baterija također daje energiju zajedno sa solarnom ćelijom. Također ćemo pokušati zadržati njegovu težinu ispod 150g.

Korak 2: Potreban materijal

Ispod je popis glavnih dijelova koji će biti potrebni za izradu aviona. Dodao sam i veze za različite dijelove za referencu. Ovo nije isti dio odakle sam kupio komponente.

Sunpower c60 solarna ćelija: 5nos (preporučuje se kupovina nekoliko dodatnih) veza:

• Motor bez jezgre s podupiračem tako da omjer potiska i snage 0,2 Ref:
• minimalna opeka cigle s ugrađenim servo i ESC: koristio sam prijemnik od wltoys. Link:
• Karbonska šipka: Dia: 1mm, Dia: 4mm
• Dapron list debljine 5 mm,
• Baterija s ugrađenim zaštitnim krugom 500mah 1s (zaštitni krug nabavite zasebno jer ga nema)

Alati:

• Lemilica
• Pištolj za vruće ljepilo
• Ca ljepilo
• Šmirgl papir
• Prozirna traka
• Rezač papira
• Oštrica sjekire

Korak 3: Izrada krila i repa

Nakon prikupljanja potrebnog dijela izrada ravnine može se započeti izradom krila. Budući da je to dio našeg zrakoplova, svi ostali dijelovi bit će sastavljeni preko krila. Ovaj avion ima raspon krila 78 cm. Postupak koji slijedim je napraviti krilo ispod. Međutim, možete koristiti i rezanje vrućom žicom ili druge postupke.

• Ovisno o debljini vašeg dapron lima koji je dostupan za rezanje pravokutnih komada i njihovo lijepljenje zajedno tako da se iz njega može oblikovati zračni profil.
• Nakon lijepljenja, ove dijelove zajedno s ljepilom (koristio sam standardni SH fevicol) moramo izbrusiti beskorisnim materijalom i učiniti ga lijepim glatkim. Zakrivljenost gornje površine profila mora biti niža tako da se solarna ćelija mora savijati minimalno dok se lijepi. U suprotnom, postoji velika vjerojatnost pucanja stanica.
• Napravite rez do sredine krila, nanesite vruće ljepilo i stavite ugljičnu šipku. Time će krilo postati tvrđe.

Na sličan način zalijepite karbonsku šipku za repni dio. I napravite kormilo i dizalo koristeći 5 mm prozirnu foliju. Dimenzije kormila i lifta izravno se uzimaju od malenog trenera pomoću letačkog testa. Da biste učinili sve ove dijelove, pogledajte crtež dostupan na poveznici.

Korak 4: Priprema i sastavljanje solarnih ćelija:

Za napajanje našeg motora ulažemo 3,7 volti, a najviši napon baterije je 4,2 volta. Stoga moramo osigurati kontinuirano napajanje od 5 volti. Ćelija koju koristimo (SunPower c60) daje napon od 0,5 V sa naponom od 6A. Međutim, s obzirom na veličinu, ciljamo na 10 ćelija koje se ne mogu smjestiti. Stoga ćemo ove stanice prepoloviti i upotrijebiti. U tom slučaju svaka ćelija daje napon od 0,5 V, ali će se struja prepoloviti na 3A. Spojit ćemo 10 ovih polućelija u seriju koje će davati napajanje od 5 volti i vršnu struju od 3 ampera.

Za rezanje ovih ćelija pogledajte ovaj video. Budući da su te stanice vrlo lomljive, rezanje je teško. Nakon što ih izrežete, bakrenu žicu možete zalemiti na svaku od njih tako da sve tamošnje stanice budu u nizu. Morate paziti na polaritet pola ćelije jer ponekad to postaje zbunjujuće. Tada se solarni panel može zalijepiti za krilo. Za to sam koristio vruće ljepilo. Upotrijebite dobru količinu vrućeg ljepila tako da nema razmaka između vjetra i solarne ćelije.

Kako bih zaštitio solarnu ćeliju, pokrio sam je prozirnom trakom. To je zapravo loša ideja, ali potrebno je zaštititi je od prašine i drugih onečišćenja. Za inkapsulaciju možete koristiti i druge bolje tehnike. Sada je potrebno izmjeriti napon otvorenog kruga i struju kratkog spoja.

Kad sve bude u redu, dobro je prijeći na sljedeće korake. Prikazani napon je niži od 5,5-6 V nego što ste možda pogriješili pri lemljenju -greška je lemljenje ispravnog polariteta za izradu serije.

Plan se može preuzeti s:

Korak 5: Odjeljak nosa i upravljačke površine

Veličina i oblik presjeka nosa uvelike ovise o veličini baterije, motora i prijemnika koje ćete koristiti. štap od ugljičnih vlakana koristi se za njegovu čvrstoću, a preko njega se sastavlja prijemna cigla.

Kako koristim jedan motor, montiran je na nosu aviona. No, ako želite koristiti 2 motora, može se sastaviti ispod ili iznad krila.

Ovaj avion ima trokanalno upravljanje. pa imamo samo kormilo, upravljanje dizalom zajedno s upravljanjem motorom. Ovdje se tanka šipka od karbonskih vlakana (promjera 1 mm) koristi za prijenos pokreta. ovdje se prijemna opeka postavlja ispred krila za održavanje CG.

Korak 6: Električni sustav

Kao što je ranije objašnjeno, ovaj avion ima hibridnu snagu. Baterija i solarna ploča spojeni u seriju. Ovo dolazi s problemom. dobivamo napon otvorenog kruga od 6 volti i bateriju s najvećim naponom od 4,2. pa se baterija može lako pokvariti zbog prekomjernog punjenja što je loše.

Koristit ću bateriju koja ima ugrađen krug za upravljanje napajanjem baterije (nekako …). ovaj krug ne dopušta prekomjerno punjenje niti ga čak štiti od dubokog pražnjenja. Obično svi LiPo koji se koriste na igračkama za četverokopter ili avion dolaze s ovom vrstom ugrađenog kruga. međutim, svaka baterija Hobby razreda nema takav krug. pa morate paziti pri odabiru baterije i ako baterija nema takav krug može se kupiti zasebno i koristiti s avionom.

Tijekom rada velike potrebe za strujom rješava baterija, dok kontinuirano napajanje od 1-2,5 Amp osigurava solarna ćelija koja se može izravno trošiti zrakoplovom ili se može pohraniti u bateriju ovisno o postavci leptira za gas.

Korak 7: Testiranje:

Ovdje sam proveo dva ispitivanja u avionu kako bih provjerio ukupne performanse solarnog punjenja.

1. Kontinuirano radi dok se baterija ne isprazni:

Prigušivač je postavljen na 100%, a napon na bateriji se prati sve dok se baterija ne isprazni. U priloženom videu možete provjeriti gdje sam postavio avion sa 100% baterijom sa 100% gasom i baterija je trajala oko 22 minute. ovo je bilo 10 sati vremena, a kako je bilo zimi, solarni kut je bio oko 50 stupnjeva (maksimum). pa će se ova izvedba dodatno poboljšati u ostalim danima sezone jer je to bilo vrijeme za minimalnu raspoloživu solarnu energiju. I dok leteći avion ne zahtijeva 100% gasa svaki put. Kako bih znao točan doprinos baterije i solarne ćelije, proveo sam sljedeće ispitivanje.

2. Nadzor struje iz baterije i solarne ćelije:

Jedan mjerač pojačala spojen je na solarnu ćeliju radi praćenja ulaza i napona iz solarne ćelije, dok se drugi ampermetar koristi za mjerenje trenutne potrošnje zrakoplova. Snimio sam video zapis od 3 minute pri punom gasu. Pri punom gasu potrebno je oko 1,3-1,5 ampera struje od čega 1,2 amp osigurava solarna ćelija.

Postoji jedan video zapis koji počinje s testom 2, a zatim s testom 1.

Korak 8: Letenje

Dakle, avion je spreman za let. ali treba neki konačni dodir da bi se to dogodilo. CG ravnine potrebno je prilagoditi na tipičnih 25% krila kao početnu točku i može se podesiti izvođenjem nekih proba klizanja.

Kako ovaj zrakoplov ima vrlo mali potisak, polako će dobivati visinu, a budući da ovaj avion ima vrlo nisko opterećenje krila, malo je teško letjeti u vjetrovitim danima.

Morate biti vrlo oprezni tijekom leta kako ne biste dopustili da se sruši. jer može oštetiti solarne ćelije aviona. i vrlo ga je teško popraviti. Video letenja možete vidjeti u prethodno priloženom videu.

Ovaj avion treba dodatno poboljšati radi boljeg nosivosti i određenog viška snage za pokretanje drugih stvari (poput FPV kamere).