Cách chế tạo máy bay mô hình cánh bằng

Nếu bỏ tiền ra để mua một chiếc máy bay điều khiển thì sẽ không thể nói đến vấn đề này. Với những bạn yêu thích sáng chế thì việc chế tạo một chiếc máy bay điều khiển từ xa luôn là một niềm mơ ước, nó không những thỏa mãn nhu cầu sáng tạo mà còn có thể thưởng thức thành quả của mình bay trên vùng trời.

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giới thiệu đến các bạn cách làm một máy bay điều khiển từ xa “made in tự tui”

Bài viết này do một thành viên của website bongdensang.info thực hiện.
1.Chuẩn bị – 1 mô tơ mini từ ổ CD – 1 cốt 3mm dài khoảng 7cm

– 6 nam châm nhỏ và mạnh (mình dùng kìm cắt nam châm trong ổ cứng). Mình chỉ dùng 6 nam châm chứ không phải 12 cái.

– Dây đồng có bọc emay loại 0,2mm (mình dùng 2 sợi 0,2mm chập lại để quấn) chỉ cần khoảng 10m là dư sức quấn 1 môtơ. Mỗi cực từ mình quấn 20 vòng. Cách quán thì như quấn động cơ 3 pha bình thường.

2.Thực hiện
Đây là một số sản phẩm do tác giả thực hiện:

Những chiếc máy bay xốp của Việt Nam sản xuất được bán trong công viên Thống Nhất với giá từ khoảng 25.000 đồng một chiếc, tùy kích cỡ. Chúng có lõi kết bằng chun, được nối với cánh quạt. Người dùng có thể dự trữ năng lượng dạng thế năng khi quay cánh quạt khoảng 100 vòng, khi thả ra, máy bay có thể bay nhờ năng lượng phát sinh từ cánh quạt.

Tuy nhiên, nếu khéo léo lắp thêm động cơ điện, bộ điều tốc, pin và bộ chế động, chiếc máy bay thủ công có thể biến thành món đồ chơi công nghệ cao.

Động cơ điện có nhiều loại, được dùng ở đây là động cơ chổi than kiểu cũ.

Nhận tín hiệu từ bộ điều khiển, bộ điều tốc có tác dụng tăng hoặc giảm điện áp, điều tiết số vòng quay của động cơ điện, quyết định tốc độ bay.

Bộ chế động (servo) là cơ cấu truyền động giúp định hướng máy bay trong khi bay, thông qua các cánh máy bay. Bộ phần này cũng hoạt động theo tín hiệu điều khiển từ xa.

Pin được sử dụng là loại pin li-po (lithium-polymer) có trọng lượng nhẹ, xạc nhanh và khả năng tích trữ năng lượng cao.

Chun sẽ được tháo ra và thay thế bằng những thiết bị điện, sắp xếp khéo léo trong thân máy bay.

Động cơ nối với cánh quạt sẵn có, lắp ở phần đầu máy bay.

Bộ chế động được nối với 2 cánh tay đòn, một truyền chuyển động cho cánh lưng để định hướng trái – phải, một truyền chuyển động cho cánh đuôi để điều chỉnh việc bay lên hoặc hạ xuống.

Sau chưa đầy một tiếng đồng hồ lắp ráp, với trọng lượng 180 gram, chiếc máy bay xốp “cải tiến” này đã sẵn sàng cất cánh.

Máy bay có thể đạt tốc độ 30km/h, hoạt động trong bán kính 2.000m và bay được liên tục trong 10 phút trước khi phải thay pin mới.

Chiếc máy bay độc đáo này là một trong hàng chục chiếc máy bay điều khiển từ xa của anh Nguyễn Văn Lộc. Qua đây bạn đã có ý tưởng để làm một máy bay đơn giản chưa.

Trong bài viết này, Tự Tay Làm sẽ giới thiệu đến các bạn các bước thiết kế và chế tạo một chiếc máy bay điều khiển với độ dài sải cánh máy bay khoảng 190cm với động cơ RC từ những vật liệu giá rẻ và chất liệu khá nhẹ.

Các vật liệu, dụng cụ cần chuẩn bị: Đầu tiên, bạn cần phải lựa chọn những thiết bị điện tử phù hợp với máy bay sắp chế tạo, nhất là chọn một động cơ và pin sao cho thời lượng bay phù hợp với nhu cầu thiết kế và kinh phí cho phép.

-Động cơ motor ESC và pin

Đối với chiếc máy bay điều khiển trong bài viết này, sử dụng hai động cơ có khối lượng khoảng 860g và sử dụng hai thỏi pin có dung lượng khoảng 2200mAh.
-Bộ thu Bạn cần xác định những gì muốn thực hiện cho máy bay để chọn mua một bộ thu (Receiver).

-Động cơ servo và BEC

Máy bay có độ dài cánh khá lớn nên cần phải có servo lớn hơn, tiêu thụ lượng điện năng sẽ nhiều hơn. Ví dụ, mỗi servo sẽ dùng 400mA, nếu dùng 6 servo thì tổng cộng sẽ là 2400mA (2.4A). Do đó, bạn cần phải sử dụng một BEC bên ngoài. Về cơ bản, BEC lấy điện trực tiếp từ pin rồi giảm điện áp xuống mức độ mong muốn và truyền tới servo, bộ thu. Tổng số lượng bộ phận điện tử cần dùng: 2 motor, 2 ESC (Electronic Speed Controller), 1 BEC (Battery Eliminator Circuit), 1 bộ thu 8 kênh, 6 servo. Và vật liệu không thể thiếu đó là những tấm xốp loại dẻo dai.

Các bước thực hiện:

Bước 1: Tính toán trọng lượng và trọng tải Tổng khối lượng là 2085g, bao gồm khối lượng 2motor x 80g, 2pin x 400g, 2ESC x 35g, 6servo x 25g, 1BEC 35g, 1 bộ thu 15g.

Sau khi đã tính toán xong tổng trọng lượng của máy bay, bạn hãy tính tiếp phần diện tích của cánh máy bay để nó có thể nâng nổi trọng lượng của máy bay. Có nhiều cách để tính diện tích này nhưng để nhanh chóng thì bạn có thể sử dụng dịch vụ trực tuyến ef-uk.

Bước 2: Thiết kế sải cánh, thân máy bay
Khi đã có tổng diện tích của cánh máy bay thì bạn cần chia ra độ dài của sải cánh và chiều rộng từ cánh phía trước đến cánh sau (rìa cánh). Ví dụ trong bài viết này, tác giả tiến hành chia 5800cm vuông thành 31cm (12inch) và sải cánh có độ dài 190 cm (75inch). Tỉ lệ 12inch/75inch bằng 0,16 là phần tỉ lệ giữa cánh và rìa cánh. Tỉ lệ cao được dùng cho các loại máy bay huấn luyện, trong khi đó tỉ lệ thấp được dùng cho các loại máy bay trình diễn nhào lộn. Tỉ lệ cao có nghĩa là phần cánh sẽ dài hơn và mỏng hơn, ngược lại tỉ lệ thấp thì cánh sẽ ngắn và rộng hơn.

Khi đã thiết lập xong kích thước của phần cánh máy bay thì bạn cần thiết kế tiếp phần thân và đuôi máy bay. Thường thì để thanh ngang đuôi đạt mức độ ổn định phải chiếm khoảng 25%-35% diện tích cánh.
Còn đối với phần thân máy bay, bạn có thể thiết kế chiều dài khoảng 132cm, bề rộng 18cm và chiều cao 18cm. Nếu gặp khó khăn trong khâu thiết kế thì bạn có thể quan sát và vẽ thiết kế giống như mẫu hình ở dưới.

Trong trường hợp bạn thiết kế máy bay có kích thước lớn hơn thì nên làm phần cánh và phần đuôi có thể tháo rời được bằng cao su và chốt, để dễ dàng tháo ra trong lúc vận chuyển.
Bước 3: Tiến hành chế tạo máy bay
Một khi đã có bản vẽ thiết kế, bạn hãy bắt tay vào thiết kế phần thân đuôi bằng cách cắt hai hình tam giác và hai hình thang có đáy nhỏ hơi nhỏ rồi kết nối chúng lại với nhau bằng keo nóng.

Riêng phần thân chính thì bạn tạo một hình hộp có kích thước khoảng 76x18x18, rồi thêm một số vách ngăn bên trong để giữ cố định và chắc chắn cho hình dạng thân máy. Riêng phần mũi, bạn tạo hình có dạng như hình chóp. Khi xong, dán cả ba phần lại với nhau.
Bước 4: Gắn bộ phận điện tử và đuôi máy bay
Tiếp theo, bạn gắn các thiết bị điện tử vào trong thân máy như bộ thu, pin và các servo được gắn trực tiếp; riêng với hai ESC và BEC nên gắn bên ngoài thân máy bay.

Còn phần đuôi máy bay được gắn thẳng đứng lên phần thân đuôi, riêng đối với thanh ngang giúp ổn định điều chỉnh máy bay thì bạn sử dụng dao cắt sâu khoảng nửa để tạo độ lên xuống cho phần rìa (giống như cái bản lề), phần rìa này có thể chuyển động tự do.

Bước 5: Làm cánh máy bay Bạn làm phần cánh máy bay giống như thiết kế ở hình bên dưới. Lưu ý, bạn dán keo để cố định các dây dẫn giúp servo có thể điều chỉnh được hoạt động bay của cánh.

Còn đối với phần rìa cánh, bạn cắt một rãnh nhỏ sao cho phần rìa này có thể chuyển động lên xuống, nhưng để chắc chắn cho phần rìa này không bị rơi ra thì nên sử dụng băng keo trong dán phần rìa và phần cánh lại với nhau.

Bước 6: Làm bệ gắn hai động cơ
Đây là một bộ phận quan trọng của máy bay, nó cần phải được gắn ở một vị trí chắc chắn và đủ mạnh để có thể nâng cả máy bay lên cao. Sau đây là cách làm bệ gắn động cơ:

-Tạo hai hình hộp chữ nhật nhưng ở phần cuối hơi uốn cong lên. -Sử dụng hai miếng xốp cách nhiệt (dán keo kết dính chúng lại với nhau) có kích thước bằng với đầu lớn của hình hộp chữ nhật. Trên hai miếng xốp này, bạn gắn hai thanh gỗ nhỏ (que gỗ y tế) để làm nơi vặn ốc vít. -Dùng hai thanh gỗ tròn xiên qua phần trước và phần sau của hình hộp. Tác dụng của hai thanh gỗ này dùng để kết nối với cánh máy bay bằng dây cao su.

-Khi keo đã khô thì dùng tua vít gắn chặt các động cơ vào hai thanh gỗ trên hai hình hộp.

Có thể bạn quan tâm: Tự làm một chiếc máy bay điều khiển từ xa

Bước 7: Gắn phần cánh vào thân máy bay
Bây giờ, bạn cần tìm ra trọng tâm của phần thân máy bay để gắn cánh sao cho nó đạt được sự cân bằng. Dùng hai ngón tay nắm vào ở giữa phần thân và nhấc nó lên xem nó đạt mức cân bằng như thế nào, rồi di chuyển đến vị trí cân bằng và dùng bút lông đánh dấu vị trí đó.

Tiếp theo, cần phải tìm vị trí đóng hai thanh chốt bằng gỗ theo tỉ lệ 7:3, tức là vị trí cân bằng bạn đánh dấu về phía trước 3 phần, và phía sau 7 phần độ rộng của cánh.
Bước 8: Gắn thanh điều khiển rìa cánh
Việc chuyển động của rìa cánh máy bay phụ thuộc vào hoạt động của servo. Do đó, bạn cần dùng một dây đồng kết nối rìa cánh với servo, riêng chỗ rìa cánh dùng một tấm nhựa cắt hình dạng giống như trong hình dưới đây.

Bước 9: Làm phần chân hạ cánh cho máy bay
Việc cuối cùng là làm chân hạ cánh cho máy bay bằng hai bánh xe. Lưu ý, bạn uốn cong một đoạn dây chì như hình dạng trong hình chụp bên dưới rồi gắn vào phần thân máy bay bằng dây cao su rồi gắn vào hai bánh xe (có thể tận dụng từ những chiếc xe đồ chơi).

Đây là một chiếc máy bay tự chế có sải cánh khá rộng nên khi thực hiện bay bạn cần chọn những nơi đất trống như sân bóng, cánh đồng hoặc những khu đất đã bỏ hoang.

Tác giả bài viết: Bùi Thanh Liêm