DIY: Pesawat RC Tenaga Surya Di Bawah 50$: 8 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Biasanya di bidang RC kebutuhan daya berkisar dari beberapa puluh watt hingga ratusan watt. Dan jika kita berbicara tentang energi surya, ia memiliki kerapatan daya (daya/luas) yang sangat rendah biasanya 150 watt/m2 maks., yang dapat dikurangi dan bervariasi sesuai musim, waktu, cuaca, dan orientasi panel surya. Jadi saat membuat tantangan pesawat surya adalah membuat terbang mungkin menggunakan daya yang sangat rendah (pesawat sangat ringan).

Tapi ini bukan pesawat pengatur waktu pertama karena dua alasan:

1. Seperti yang telah dibahas, pesawat ini harus memiliki bobot yang sangat rendah dengan kekuatan yang cukup (sehingga sel surya tidak rusak karena beban terbang) yang memerlukan beberapa pengalaman.

2. Menerbangkan pesawat dengan daya rendah juga sulit dan setiap kecelakaan dapat mengakibatkan panel surya rusak.

Namun, proyek ini patut dicoba. Seperti hasilnya, Anda akan memiliki pesawat RC yang bisa terbang sepanjang hari (semoga) tanpa pengisian daya.

Anda juga dapat merujuk video terlampir untuk detail serupa.

Langkah 1: Latar Belakang

Sebelumnya saya mencoba membuat pesawat RC yang terbang murni menggunakan energi matahari dengan baterai untuk power control surface nya pesawat ini bisa terbang jika kondisi cuaca bagus. Pesawat ini memiliki output daya puncak 24 watt dalam kondisi ideal.

Untuk lebih jelasnya silakan lihat tautan:

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

Pesawat ini akan memiliki tenaga hybrid. Panel surya akan terus mengisi baterai serta memberikan daya ke pesawat. Pada saat kebutuhan beban puncak (take off) baterai juga memberikan daya bersama dengan solar cell. Kami juga akan mencoba untuk menjaga beratnya di bawah 150g.

Langkah 2: Bahan yang Diperlukan

Di bawah ini adalah daftar bagian utama yang akan dibutuhkan untuk membuat pesawat. Saya juga menambahkan tautan untuk berbagai bagian untuk referensi. Ini bukan bagian yang sama dari tempat saya membeli komponen.

Sunpower c60 solar cell: 5nos (disarankan untuk membeli beberapa tambahan) link:

• Motor tanpa biji dengan penyangga sedemikian rupa sehingga rasio daya dorong terhadap daya 0.2 Ref:https://www.banggood.in/Coreless-Reducer-CW-Motor-…
• Bata penerima minimum dengan servo inbuilt dan ESC: Saya telah menggunakan bata penerima dari wltoys. Link:
• Batang karbon: Diameter: 1mm, Diameter: 4mm
• lembaran Dapron 5mm,
• Baterai dengan sirkuit perlindungan built-in 500mah 1s (dapatkan sirkuit perlindungan secara terpisah jika tidak ada)

Peralatan:

• Besi solder
• Pistol lem panas
• lem Ca
• Ampelas
• Isolasi transparan
• Pemotong kertas
• Pisau Hackshaw

Langkah 3: Membuat Bagian Sayap dan Ekor

Setelah mengumpulkan part yang dibutuhkan, pembuatan pesawat dapat dimulai dengan membuat sayap. Karena ini adalah bagian mon dari pesawat kami dan semua bagian lainnya akan dipasang di atas sayap. Pesawat ini memiliki lebar sayap 78cm. Untuk membuat sayap di bawah ini adalah prosedur yang saya ikuti. Namun, Anda juga dapat menggunakan pemotongan kawat panas atau prosedur lainnya.

• Tergantung pada ketebalan lembaran dapron Anda yang tersedia untuk memotong potongan persegi panjang dan menempelkannya sehingga airfoil dapat dibentuk darinya.
• Setelah menempel, bagian-bagian ini bersama-sama dengan lem (saya telah menggunakan fevicol SH standar) kita perlu mengampelas bahan yang tidak berguna dan membuatnya menjadi halus. Kelengkungan permukaan atas airfoil harus lebih rendah sehingga sel surya perlu menekuk minimum saat menempel. Jika tidak, ada peluang bagus untuk retak sel.
• Buat potongan di tengah sayap, oleskan lem panas dan tempelkan batang karbon. Ini akan membuat sayap lebih kaku.

Cara serupa merekatkan batang karbon untuk bagian ekor. Dan membuat rudder dan elevator menggunakan lembaran dapron 5mm. Dimensi kemudi dan elevator langsung diambil dari pelatih mungil dengan uji terbang. Untuk membuat semua bagian ini lihat gambar yang tersedia di tautan.

Langkah 4: Mempersiapkan dan Merakit Sel Surya:

Untuk menyalakan motor kami, kami memenuhi 3,7 volt, dan tegangan baterai tertinggi adalah 4,2 volt. Jadi kita perlu menyediakan pasokan 5 volt secara terus menerus. Sel yang kami gunakan (SunPower c60) memberikan tegangan 0,5V dengan suplai puncak 6A. Namun untuk ukuran, kami menargetkan 10 sel tidak dapat ditampung. Jadi kita akan memotong sel-sel ini menjadi dua dan menggunakannya. Dalam hal ini, setiap sel memberikan tegangan 0,5 V tetapi arus akan dibagi dua pada 3A. Kami akan menghubungkan 10 setengah sel ini secara seri yang akan memberikan suplai 5 volt dan arus puncak 3amp.

Untuk memotong sel-sel ini lihat video ini. Karena sel-sel ini sangat rapuh, pemotongannya sulit. Setelah Anda memotongnya, kawat tembaga dapat disolder ke masing-masing sel sedemikian rupa sehingga semua sel di sana seri. Anda harus berhati-hati dengan polaritas setengah sel karena terkadang membingungkan. Dari panel surya bisa menempel di sayap. Saya telah menggunakan lem panas untuk itu. Gunakan lem panas dalam jumlah yang baik sehingga tidak ada celah di antara angin dan sel surya.

Sekarang untuk melindungi sel surya saya telah menutupinya dengan selotip transparan. Ini sebenarnya adalah ide yang buruk untuk melakukannya, tetapi untuk melindunginya dari debu dan kontaminasi lainnya perlu dilakukan. Anda juga dapat menggunakan teknik lain yang lebih baik untuk enkapsulasi. Sekarang tegangan rangkaian terbuka dan arus hubung singkat perlu diukur.

Setelah semuanya baik-baik saja, Anda dapat melanjutkan ke langkah berikutnya. Dan tegangan yang ditampilkan lebih rendah dari 5,5-6 v daripada yang mungkin Anda lakukan kesalahan dalam menyolder -kesalahan menyolder polaritas yang benar untuk membuat seri.

Paket dapat diunduh dari:

Langkah 5: Bagian Hidung dan Permukaan Kontrol

Ukuran dan bentuk bagian hidung sangat tergantung pada ukuran baterai, motor dan bata penerima yang akan Anda gunakan. batang serat karbon digunakan untuk memberikan kekuatan dan bata penerima dipasang di atasnya.

Karena saya menggunakan motor tunggal, itu dirakit di hidung pesawat. Tapi kalau mau pakai 2 motor bisa dirakit di bawah atau di atas sayap.

Pesawat ini memiliki 3 saluran kontrol. jadi kami hanya memiliki kemudi, kontrol lift bersama dengan kontrol motor. Di sini batang serat karbon tipis (diameter 1mm) digunakan untuk transfer gerak. di sini bata penerima ditempatkan di depan sayap untuk mempertahankan CG.

Langkah 6: Sistem Listrik

Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya, pesawat ini memiliki tenaga hybrid. Baterai dan panel surya dihubungkan secara seri. Ini datang dengan masalah. kita mendapatkan tegangan rangkaian terbuka 6 volt dan baterai memiliki tegangan tertinggi 4,2. sehingga baterai dapat dengan mudah gagal karena pengisian yang berlebihan yang buruk.

Saya akan menggunakan baterai yang memiliki sirkuit manajemen daya baterai inbuilt (semacam …). sirkuit ini tidak membiarkan overcharge atau bahkan melindunginya dari pelepasan yang dalam. Biasanya semua LiPo yang digunakan pada mainan quadcopter atau pesawat terbang dilengkapi dengan rangkaian inbuilt jenis ini. namun, baterai kelas Hobby tidak memiliki sirkuit seperti itu. jadi Anda perlu berhati-hati saat memilih baterai dan jika baterai tidak memiliki sirkuit seperti itu dapat dibeli secara terpisah dan digunakan dengan pesawat.

Saat beroperasi, kebutuhan arus tinggi dicukupi oleh baterai, sedangkan pasokan kontinu 1-2,5 Amp disediakan oleh sel surya yang dapat langsung dikonsumsi oleh pesawat atau dapat disimpan dalam baterai tergantung pada pengaturan throttle.

Langkah 7: Pengujian:

Di sini saya telah melakukan dua tes di pesawat untuk memeriksa kinerja keseluruhan pengisian solar.

1. Terus berjalan sampai baterai habis:

Throttle disetel ke 100% dan tegangan pada baterai dipantau sampai baterai kosong. Dalam video terlampir, Anda dapat melihat di mana saya menempatkan pesawat dengan baterai 100% dengan throttle 100% dan baterai bertahan selama sekitar 22 menit. ini jam 10 pagi dan saat itu sudut matahari musim dingin sekitar 50 derajat (maksimum). jadi kinerja ini akan lebih ditingkatkan di hari-hari lain musim karena ini adalah waktu untuk energi matahari minimum yang tersedia. Dan saat terbang pesawat tidak membutuhkan 100% throttle setiap saat. Jadi untuk mengetahui kontribusi yang tepat dari baterai dan sel surya saya melakukan tes berikutnya.

2. Memantau arus dari Baterai dan Sel Surya:

Satu Amp meter terhubung ke sel surya untuk memantau input arus dan tegangan dari sel surya sementara Ammeter lain digunakan untuk mengukur konsumsi arus pesawat. Saya telah merekam video sekitar 3 menit dengan kecepatan penuh. Pada kecepatan penuh, dibutuhkan sekitar 1,3-1,5 amp arus dari mana 1,2 amp disediakan oleh sel surya.

Ada satu video yang dimulai dengan tes 2 dan kemudian dengan tes 1.

Langkah 8: Terbang

Jadi pesawat siap terbang. tapi butuh sentuhan akhir untuk mewujudkannya. CG pesawat perlu disesuaikan dengan 25% sayap sebagai titik awal dan dapat disetel dengan melakukan beberapa uji luncur.

Karena pesawat ini memiliki daya dorong yang sangat rendah, ketinggiannya akan naik secara perlahan dan karena beban sayap yang sangat rendah, pesawat ini agak sulit untuk terbang di hari yang berangin.

Anda harus sangat berhati-hati saat terbang agar tidak jatuh. karena dapat merusak sel surya pesawat. dan sangat sulit untuk memperbaikinya. Video terbang dapat dilihat pada video terlampir sebelumnya.

Pesawat ini perlu ditingkatkan lebih lanjut untuk kapasitas muatan yang lebih baik dan beberapa kelebihan daya untuk menjalankan hal-hal lain (seperti kamera FPV).