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太陽能遙控飛機的制作

454398 ? 來源:工程師吳畏 ? 2019-08-08 11:41 ? 次閱讀

步驟1:背景

以前我試過制造一架純粹使用太陽能和電池飛行的RC飛機,如果這架飛機能夠飛行,天氣條件很好。在理想條件下,該平面的峰值功率輸出為24瓦。

這架飛機將擁有混合動力。太陽能電池板將持續為電池充電,并為飛機提供電力。在峰值負載要求(起飛)時,電池也與太陽能電池一起提供電力。我們還將嘗試將其重量保持在150克以下。

第2步:必需材料

下面是制作飛機所需的主要部件列表。我還添加了各個部分的鏈接以供參考。這與我購買組件的地方不同。

Sunpower c60太陽能電池:5nos(建議少買幾個)

具有支柱的無心電機,推力功率比為0.2

最小的內置伺服和ESC的接收器磚:我使用了wltoys的接收器磚。

碳棒:直徑:1mm,直徑:4mm

5mm Dapron表,

內置保護電路500mah 1s的電池(單獨獲取保護電路不存在)

工具:

烙鐵

熱膠槍

Ca膠

砂紙

透明膠帶

切紙機

Hackshaw blade

第3步:制作翼尾部分

收集完所需的零件飛機后,可以通過制造機翼來啟動。因為它是我們飛機的一部分,所有其他部分將組裝在機翼上。這架飛機的翼展為78厘米。在下面制作機翼是我遵循的程序。但是,您也可以使用熱線切割或其他程序。

取決于可用于切割矩形件的dapron板材的厚度,并將它們粘在一起,使翼型可以成形。

粘貼后,這些部分在一起用膠水(我使用標準的SH fevicol)我們需要打磨無用的材料并使其光滑。翼型的上表面的曲率需要較低,使得太陽能電池在粘附時需要彎曲最小。否則,細胞破裂的可能性很大。

切割到機翼中部,用熱膠涂上碳棒。這會使機翼變硬。

類似的方法將碳棒粘在尾部。并使用5毫米的dapron板材制作方向舵和電梯。通過飛行試驗直接從微型訓練器中取出舵和電梯尺寸。要使所有這些部分參考鏈接中提供的圖紙。

步驟4:準備和組裝太陽能電池:

為了給我們的電機供電,我們調節了3.7伏電壓,電池最高電壓為4.2伏。所以我們需要提供5伏的連續電源。我們使用的電池(SunPower c60)提供0.5V電壓,6A峰值電源。但是,對于尺寸,我們瞄準的10個細胞無法容納。所以我們將這些細胞切成兩半并使用它。在這種情況下,每個電池提供0.5 V的電壓,但電流將在3A時減半。我們將連接這些半電池中的10個,這將提供5伏電源和3安培峰值電流。

要剪切這些細胞,請參閱此視頻。由于這些細胞非常脆,因此難以切割。一旦切割它們,就可以將銅線焊接到每個銅線上,使得所有的電池串聯在一起。你需要注意半電池的極性,因為它有時會讓人感到困惑。比太陽能電池板可以粘在機翼上。我用過熱膠。使用大量熱膠,使風和太陽能電池之間沒有任何間隙。

現在為了保護太陽能電池,我用透明膠帶覆蓋了它。這實際上是一個壞主意,但要保護它免受灰塵和其他污染,這是必要的。您還可以使用其他更好的封裝技術。現在需要測量開路電壓和短路電流。

一旦一切正常,您就可以進入下一步了。并且顯示的電壓低于5.5-6 v,而不是焊接錯誤 - 錯誤是焊接正確的極性以制作一系列電壓。

第5步:鼻子部分和控制表面

尺寸鼻子部分的形狀在很大程度上取決于你要使用的電池,電機和接收器磚的大小。碳纖維桿用于提供強度,接收器磚在其上組裝。

當我使用單電機時,它被組裝在飛機的機頭上。但是如果你想使用2個電機,它可以在機翼下方或上方組裝。

這架飛機有3個通道控制。所以我們只有舵,電梯控制和電機控制。這里使用薄碳纖維桿(直徑1mm)進行運動傳遞。這里接收器磚放在機翼前面以維持CG。

步驟6:電氣系統

如前所述,這架飛機具有混合動力。電池和太陽能電池板串聯連接。這帶來了問題。我們得到6伏的開路電壓,電池的最高電壓為4.2。所以電池很容易因過度充電而發生故障。

我打算使用內置電池電源管理電路的電池(種。..。..)。這個電路不會過充電甚至保護它免受深度放電。通常,玩具四軸飛行器或飛機上使用的所有LiPo都帶有這種內置電路。但是,任何Hobby級電池都沒有這樣的電路。因此在選擇電池時需要注意,如果電池沒有這樣的電路,可以單獨購買并與飛機一起使用。

在運行中,電池需要注意高電流需求,而太陽能電池可以連續供電1-2.5安培,可以直接用飛機消耗,也可以根據油門儲存在電池中設置。

步驟7:測試:

這里我在飛機上進行了兩次測試,以檢查太陽能充電的整體性能。

的 1。連續運行直到電池耗盡:

將油門設置為100%并監控電池兩端的電壓,直到電池耗盡。在隨附的視頻中,您可以查看我放置100%電池和100%油門的飛機的位置,電池持續約22分鐘。這是上午10點的時間,因為它是冬季太陽角度約為50度(最大值)。所以這個性能將在本賽季的其他日子里得到進一步改善,因為這是最小的太陽能可用時間。而飛行飛機每次都不需要100%的油門。因此,要了解電池和太陽能電池的確切貢獻,我進行了下一次測試。

2。監測電池和太陽能電池的電流:

一個安培表連接到太陽能電池,監測太陽能電池的電流輸入和電壓,而另一個電流表用于測量飛機的電流消耗。我全速拍攝了大約3分鐘的視頻。在全油門時,它需要大約1.3-1.5安培的電流,其中1.2安培由太陽能電池提供。

有一個視頻以測試2開始,然后是測試1。

步驟8:飛行

所以飛機已準備好飛行。但它需要一些最后的觸摸來實現它。飛機的CG需要調整到機翼的典型25%作為起點,并且可以通過做一些滑行試驗來調整。

由于這架飛機的推力非常低,它將慢慢地獲得高度由于這架飛機的機翼載荷非常低,所以在大風天飛行時有點困難。

飛行時一定要非常小心,不要讓它墜毀。因為它會損壞飛機的太陽能電池。并且很難修復它。飛行視頻可以在之前附帶的視頻中看到。

這架飛機需要進一步改進,以獲得更好的有效載荷能力和一些剩余動力來運行其他物品。

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。 舉報投訴
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