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

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

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

Ali ovo nije avion s timerima iz dva razloga:

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

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

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

Za slične detalje možete pogledati i priloženi video.

Korak 1: Pozadina

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

Za više detalja pogledajte link:

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

Ovaj avion će imati hibridnu snagu. Solarni panel 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 150 g.

Korak 2: Potreban materijal

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

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

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

Alati:

• Lemilica
• Pištolj za vruće ljepilo
• Ca ljepilo
• Brusni papir
• Prozirna traka
• Rezač papira
• Nož za hackshaw

Korak 3: Izrada krila i repa

Nakon prikupljanja potrebnog dijela izrada aviona može se započeti izradom krila. Budući da je to dio našeg aviona, 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 vaše prozirne ploče koja vam je dostupna 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) potrebno je izbrusiti beskorisni materijal i učiniti ga lijepo 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 ćelija.
• Napravite rez do sredine krila, nanesite vruće ljepilo i stavite karbonsku šipku. Ovo će krilo učiniti čvršćim.

Na sličan način zalijepite karbonsku šipku za repni dio. I napravite kormilo i dizalo koristeći 5 mm prozirnu foliju. Dimenzije kormila i lifta direktno se uzimaju od malog trenera testom leta. Da biste učinili sve ove dijelove, pogledajte crtež dostupan na linku.

Korak 4: Priprema i sastavljanje solarnih ćelija:

Za napajanje našeg motora tražimo 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 0,5V sa napajanjem od 6A. Međutim, s obzirom na veličinu, ciljamo na 10 ćelija koje se ne mogu smjestiti. Stoga ćemo ove ćelije 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 ove ćelije vrlo lomljive, rezanje je teško. Nakon što ih izrežete, bakrena žica može biti zalemljena na svaku od njih tako da su sve ćelije u nizu. Morate paziti na polaritet pola ćelije jer to ponekad postaje zbunjujuće. Tada se solarni panel može zalijepiti za krilo. Za to sam koristio vruće ljepilo. Upotrijebite dobru količinu vrućeg ljepila tako da nema zazora 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 zagađenja. Za inkapsulaciju možete koristiti i druge bolje tehnike. Sada je potrebno izmjeriti napon otvorenog kruga i struju kratkog spoja.

Nakon što je sve u redu, možete 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 sa:

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 karbonskih vlakana koristi se za davanje čvrstoće, a prijemnik se montira preko njega.

Kako koristim jedan motor, montiran je na nosu aviona. Ali ako želite koristiti 2 motora, možete ih sastaviti ispod ili iznad krila.

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

Korak 6: Električni sistem

Kao što je ranije objašnjeno, ovaj avion ima hibridnu snagu. Baterija i solarni panel povezani serijski. Ovo dolazi sa problemom. dobivamo napon otvorenog kruga od 6 volti i bateriju s najvećim naponom od 4,2. tako da 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 četvorokopter ili avion dolaze sa ovom vrstom ugrađenog kola. međutim, nijedna baterija Hobby razreda nema takav krug. tako da morate biti oprezni pri odabiru baterije, a ako baterija nema takvo kolo, može se kupiti zasebno i koristiti s avionom.

Dok je u radu, velike potrebe za strujom rješava baterija, dok kontinuirano napajanje od 1-2,5 Amp osigurava solarna ćelija koja se može direktno trošiti avionom ili se može pohraniti u bateriju ovisno o postavci gasa.

Korak 7: Testiranje:

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

1. Neprekidno radite dok se baterija ne isprazni:

Prigušivač je podešen 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 ujutro, a kako je bilo zimi, solarni kut je bio oko 50 stepeni (maksimum). tako da će se ove performanse 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. Praćenje struje iz baterije i solarne ćelije:

Jedan mjerač pojačala spojen je na solarnu ćeliju za praćenje trenutnog ulaza i napona iz solarne ćelije, dok se drugi ampermetar koristi za mjerenje trenutne potrošnje aviona. 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 testom 2, a zatim testom 1.

Korak 8: Letenje

Dakle, avion je spreman za let. ali za to mu je potreban konačni dodir. CG aviona mora se prilagoditi tipičnim 25% krila kao početna tačka i može se podesiti izvođenjem nekih kliznih pokusa.

Kako ovaj avion 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 zapis letenja možete pogledati u prethodno priloženom videu.

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