Kendin Yap: 50$ Altında Güneş Enerjili RC Uçak: 8 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:19

Tipik olarak RC düzleminde güç gereksinimleri birkaç on watt ile yüzlerce watt arasında değişir. Ve güneş enerjisi hakkında konuşursak, çok düşük güç yoğunluğuna (güç/alan) sahiptir, tipik olarak maksimum 150 watt/m2'dir, bu azaltmak için mevsime, zamana, hava durumuna ve güneş paneli yönüne göre değişir. Yani bir güneş uçağı mücadelesi yaparken çok düşük güç (çok hafif uçak) kullanarak uçmayı mümkün kılmaktır.

Ancak bu, iki nedenden dolayı ilk zamanlayıcı bir uçak değil:

1. Tartışıldığı gibi, bu düzlemin son derece düşük ağırlıkta olması ve yeterli dayanıma sahip olması (güneş pillerinin uçuşan yüklerden dolayı zarar görmemesi için) biraz deneyim gerektiren olması gerekir.

2. Düşük güçle uçan uçak da zordur ve herhangi bir çarpışma, güneş panelinin kırılmasına neden olabilir.

Yine de, bu proje denemeye değer. Sonuçlarda olduğu gibi, tüm gün (umarım) şarj etmeden uçabilecek bir RC uçağınız olacak.

Benzer ayrıntılar için ekteki videoyu da inceleyebilirsiniz.

Adım 1: Arka Plan

Daha önce, kontrol yüzeyine güç sağlamak için pil ile tamamen güneş enerjisi kullanarak uçan bir RC uçak yapmaya çalıştım, bu uçak hava koşulları iyiyse uçabiliyordu. Bu uçak, ideal durumda 24 watt'lık tepe güç çıkışına sahipti.

Daha fazla ayrıntı için lütfen bağlantıya bakın:

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

Bu uçak hibrit güce sahip olacak. Güneş paneli pili sürekli olarak şarj edeceği gibi uçağa da güç verir. Pik yük gereksinimi (kalkış) anında akü, güneş pili ile birlikte güç de sağlar. Ağırlığını da 150 gramın altında tutmaya çalışacağız.

Adım 2: Gerekli Malzeme

Aşağıda uçağı yapmak için gerekli olacak ana parçaların listesi bulunmaktadır. Ayrıca referans için çeşitli parçaların bağlantılarını da ekledim. Bu, bileşenleri satın aldığım parçayla aynı değil.

Sunpower c60 güneş pili: 5nos (birkaç ekstra satın almanız önerilir) bağlantı:

• İtki ile Güç oranı 0,2 olacak şekilde pervaneli çekirdeksiz motor Ref:https://www.banggood.in/Coreless-Reducer-CW-Motor-…
• Dahili servo ve ESC'li minimum Alıcı tuğlası: wltoys'tan alıcı tuğla kullandım. Bağlantı:https://www.banggood.in/WLtoys-F949-Airplane-Spare…
• Karbon çubuk: Çap:1mm, Çap:4mm
• 5mm Dapron levha,
• Dahili koruma devreli pil 500mah 1s (koruma devresi mevcut değil ise ayrı alın)

Aletler:

• Havya
• Sıcak yapıştırıcı tabancası
• tutkal
• zımpara kağıdı
• Şeffaf bant
• Kağıt kesici
• Demir testeresi bıçağı

Adım 3: Kanat ve Kuyruk Bölümü Yapımı

Gerekli kısımlar toplandıktan sonra kanat yapılarak uçak yapımına geçilebilir. Uçağımızın mon parçası olduğu için diğer tüm parçalar kanat üzerine monte edilecektir. Bu uçak 78 cm kanat açıklığına sahip. Aşağıda bir kanat yapmak için izlediğim prosedür. Bununla birlikte, sıcak tel kesme veya diğer prosedürleri de kullanabilirsiniz.

• Dikdörtgen parçaları kesmek için mevcut olan dapron tabakanızın kalınlığına bağlı olarak bunları hava folyosu şekillendirilebilecek şekilde birbirine yapıştırın.
• Yapıştırdıktan sonra, bu bölümleri tutkalla birlikte (standart SH fevicol kullandım) işe yaramaz malzemeyi zımparalayıp güzelce pürüzsüz hale getirmemiz gerekiyor. Kanat profilinin üst yüzeyinin eğriliği, güneş pili yapışırken minimum bükülecek şekilde daha düşük olmalıdır. Aksi takdirde, hücre çatlaması için iyi bir şans vardır.
• Kanadın ortasına bir kesi yapın ve sıcak tutkal sürün ve karbon çubuk koyun. Bu, kanadı daha sert hale getirecektir.

Benzer şekilde, kuyruk bölümü için karbon çubuğu yapıştırın. Ve 5 mm dapron sac kullanarak dümen ve asansör yapın. Dümen ve asansör boyutları, uçuş testi ile doğrudan minik eğitimciden alınır. Tüm bu parçaları yapmak için bağlantıda bulunan çizime bakın.

Adım 4: Güneş Pillerinin Hazırlanması ve Montajı:

Motorumuza güç sağlamak için 3,7 volt kullandık ve pilin en yüksek voltajı 4,2 volt. Bu yüzden sürekli olarak 5 voltluk bir besleme sağlamamız gerekiyor. Kullanmakta olduğumuz hücre (SunPower c60) 6A tepe besleme ile 0,5V gerilim vermektedir. Ancak, boyut için 10 hücrenin yerleştirilemeyeceğini hedefliyoruz. Yani bu hücreleri ikiye bölüp kullanacağız. Bu durumda, her hücre 0,5 V voltaj verir, ancak akım 3A'da yarıya iner. Bu yarım hücrelerden 10 tanesini 5 volt besleme ve 3 amper tepe akımı verecek şekilde seri bağlayacağız.

Bu hücreleri kesmek için bu videoya bakın. Bu hücreler çok kırılgan oldukları için kesim yapmak zordur. Bunları kestikten sonra, bunların her birine, tüm hücreler seri olacak şekilde bir bakır tel lehimlenebilir. Bazen kafa karıştırıcı olabileceğinden, yarım hücrenin polaritesine dikkat etmeniz gerekir. Daha fazla güneş paneli kanada yapıştırılabilir. Bunun için sıcak tutkal kullandım. Rüzgar ve güneş pili arasında boşluk kalmayacak şekilde iyi miktarda sıcak tutkal kullanın.

Şimdi güneş pilini korumak için şeffaf bantla kapladım. Bunu yapmak aslında kötü bir fikirdir, ancak onu tozdan ve diğer kirliliklerden korumak için gereklidir. Kapsülleme için diğer daha iyi teknikleri de kullanabilirsiniz. Şimdi açık devre voltajı ve kısa devre akımı ölçülmelidir.

Her şey yolunda olduğunda, sonraki adımlara geçmekte fayda var. Ve gösterilen voltaj, lehimlemede hata yapmış olabileceğinizden 5.5-6 v'den düşüktür - hata, bir seri yapmak için doğru polariteyi lehimlemektir.

Plan şu adresten indirilebilir:

Adım 5: Burun Bölümü ve Kontrol Yüzeyleri

Burun bölümünün boyutu ve şekli, kullanacağınız pil, motor ve alıcı tuğlanın boyutuna çok bağlıdır. mukavemet kazandırmak için karbon fiber çubuk kullanılır ve üzerine alıcı tuğla monte edilir.

Tek motor kullandığım için uçağın burnuna monte edilmiştir. Ancak 2 motor kullanmak isterseniz kanat altına veya üstüne monte edilebilir.

Bu uçak 3 kanal kontrolüne sahiptir. bu yüzden motor kontrolü ile birlikte sadece dümen, asansör kontrolüne sahibiz. Burada hareket aktarımı için ince karbon fiber çubuk (1 mm çapında) kullanılır. burada alıcı tuğla, CG'yi korumak için kanat önüne yerleştirilir.

Adım 6: Elektrik Sistemi

Daha önce açıklandığı gibi, bu uçağın hibrit gücü var. Seri bağlı pil ve güneş paneli. Bu sorunla birlikte geliyor. 6 voltluk bir açık devre voltajı ve en yüksek voltajı 4.2 olan pil alıyoruz. bu nedenle pil, kötü olan aşırı şarj nedeniyle kolayca arızalanabilir.

Dahili pil gücü yönetim devresine sahip bir pil kullanacağım (bir tür…). bu devre aşırı şarj olmasına izin vermez ve hatta onu derin deşarjdan korur. Tipik olarak, oyuncak quadcopter veya uçakta kullanılan tüm LiPo, bu tür dahili devre ile birlikte gelir. ancak Hobby sınıfı pillerin hiçbirinde böyle bir devre yoktur. bu yüzden pil seçerken dikkatli olmanız gerekiyor ve pilin böyle bir devresi yoksa ayrı olarak satın alıp uçakla birlikte kullanılabilir.

Çalışırken yüksek akım ihtiyaçları akü ile karşılanırken, 1-2,5 Amperlik sürekli besleme, doğrudan uçakla tüketilebilen veya gaz ayarına bağlı olarak aküde depolanabilen güneş pili ile sağlanır.

7. Adım: Test Etme:

Burada solar şarjın genel performansını kontrol etmek için uçakta iki test gerçekleştirdim.

1. Pil bitene kadar sürekli çalışma:

Gaz kelebeği %100'e ayarlandı ve aküdeki voltaj, akü boşalana kadar izlendi. Ekteki videoda %100 pilli ve %100 gazlı bir uçağı nereye yerleştirdiğimi ve pilinin yaklaşık 22 dakika sürdüğünü görebilirsiniz. bu saat sabah 10'du ve kış olduğu için güneş açısı 50 derece (maksimum) civarındaydı. bu nedenle bu performans, mevcut minimum güneş enerjisi zamanı olduğu için sezonun diğer günlerinde daha da geliştirilecektir. Ve uçarken uçak her seferinde %100 gaza ihtiyaç duymaz. Pil ve güneş pilinin kesin katkısını bilmek için bir sonraki testi yaptım.

2. Pil ve Güneş pilinden izleme akımı:

Güneş pilinden gelen akım girişini ve voltajı izlemek için güneş piline bir Amper metre bağlanırken, uçağın mevcut tüketimini ölçmek için başka bir Ampermetre kullanılır. Tam gaz yaklaşık 3 dakikalık videosunu çektim. Tam gazda yaklaşık 1,3-1,5 amperlik akım alır ve bunun 1,2 amperlik kısmı güneş pili tarafından sağlanır.

Test 2 ile başlayan ve ardından test 1 ile başlayan tek bir video var.

Adım 8: Uçmak

Yani uçak uçmaya hazır. ama bunun gerçekleşmesi için son bir dokunuşa ihtiyacı var. Uçağın CG'sinin bir başlangıç noktası olarak kanadın tipik bir %25'ine ayarlanması gerekir ve bazı süzülme denemeleri yapılarak ayarlanabilir.

Bu uçak çok düşük itme gücüne sahip olduğu için yavaş bir şekilde irtifa kazanacaktır ve bu uçak çok düşük kanat yüküne sahip olduğu için rüzgarlı günlerde uçması biraz zordur.

Düşmesine izin vermemek için uçarken çok dikkatli olmalısınız. çünkü uçağın güneş hücrelerine zarar verebilir. ve tamiri çok zordur. Uçmanın videosu daha önce eklenmiş olan videoda görülebilir.

Daha iyi yük kapasitesi ve diğer şeyleri (FPV kam gibi) çalıştırmak için bir miktar fazla güç için bu düzlemin daha da iyileştirilmesi gerekiyor.