使用SOLIDWORKS Cloud升级太阳能RC平面 – (二)
如果您的太阳能遥控 (RC) 飞机在飞行途中失去动力并坠毁,您会怎么做?对于来自 Project Air 的 James Whomsley 来说,答案很简单:弄清楚那架飞机 Solar 2 出了什么问题,重建,然后再试一次。
Solar 3 是 James 雄心勃勃的项目的最新迭代,该项目旨在通过创造一架利用可再生能源的遥控飞机来实现可持续的太阳能飞行。这架飞机产生的电力超过了仅使用太阳能在空中飞行所消耗的电力。
注意:如果您错过了使用 SOLIDWORKS for Makers 升级太阳能 RC 平面 – 第一部分,可以在此处阅读。
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James 需要设计一个具有优化太阳能电池板的高效电力系统,建造一架坚固的飞机,并解决意料之中的和意外的问题,同时应用航空航天原理来保持轻量化和空气动力学。Solar 2 的最初坠机事故揭示了电力系统存在问题,因此该团队着手重新设计电子设备,测试他们的想法,并建造一架更坚固、更智能的飞机。
更智能的电力系统
第一步是调查导致失败的原因。这是一个他们甚至不知道存在的功能 — 内置电池断开功能,在低日照条件下启动,限制了太阳能电池的效率。该团队与 DIY Perks 的 Matt 合作,使用稳压器简化了电源系统,无需充电控制器。新系统在安装到重建的飞机上之前经过测试并以优异的成绩通过。
重建 Solar 3
Solar 2 坠毁后,James 还需要重新设计飞机的设计。使用 SOLIDWORKS for Makers 软件包的一部分 xDesign,他们快速调整了电机支架和螺旋桨组件等关键组件,确保它在下一次飞行中更加坚固。基于浏览器的工具使迭代变得容易,即使在 Mac 上也是如此,并且设计很快就准备好飞上天空。
飞行测试和经验教训
Solar 3 的首次试飞显示出有希望的迹象,升级后的动力系统成功地维持了飞机在空中的飞行。然而,一旦遇到动荡,新的挑战就显现出来了。加固的机翼现在装有铝制支架以增加强度,更重,使飞机不那么灵活。这种重量和大翼展使得在强风中更难控制飞机。
在 75% 的油门下,飞机可以保持高度,在保持高空的能力上类似于滑翔机,但每阵风都会使机翼弯曲和摆动。自动驾驶仪加班加点地工作以稳定飞行,但每一次调整都凸显了设计中的一个严重缺陷:机翼太灵活,无法始终如一地处理现实世界的条件。更糟糕的是,额外的重量和阻力使全速攀爬变得困难。
最终,这架飞机在紧张的空中飞行了几分钟后需要紧急降落。尽管小心翼翼地下降,但沉重的结构在着陆时导致了更大的损坏。飞行后的分析显示,电动机支架已断裂,机翼需要进一步加固。虽然这不是詹姆斯所希望的试飞,但他们对保持空中飞行需要多少功率以及当前机身设计的局限性有了重要的了解。
该团队很快意识到,他们需要一种更轻、更高效的太阳能飞机设计来处理风能并降低未来迭代的功耗。这些经验将为他们太阳能飞机计划的下一阶段奠定基础。
使用 SOLIDWORKS for Makers 优化设计
James 依靠 SOLIDWORKS for Makers 对其太阳能 RC 平面进行关键调整,例如加固电机支架和测试不同的设计方法。
SOLIDWORKS for Makers 包括两个软件包:适用于 Mac 和 Chromebook 的基于浏览器的应用程序,以及适用于 Windows 的 3DEXPERIENCE SOLIDWORKS for Makers。无论您身在何处,这两种软件包都提供了设计的灵活性。
借助 SOLIDWORKS,您可以访问强大的工具,将您的想法变为现实。您将获得处理雄心勃勃的项目所需的一切,从使用 xShape 进行直观的细分建模到制作流畅、有机的形状,再到在 xDesign 中完善精确的设计细节。此外,它每年只需 几百美元,使业余爱好者可以使用专业级工具进行个人项目。
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观看完整视频
您是否好奇 James 是如何应对设计和升级太阳能 RC 飞机的挑战的?在 YouTube 上观看完整视频,了解 Solar 3 的诞生。从电力系统升级到创新的设计调整,您将看到这个雄心勃勃的太阳能飞机计划的胜利、挫折以及下一步。