ỨNG DỤNG ĐỒ HỌA 3D VÀO THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH MÁY BAY LƯỢN SÃI CÁNH 1 8 M USING CAD IN DESIGN AND MANUFACTURE OF RC MOTOR GLIDER WITH 1 8 M WING SPAN Ngô Khánh Hiếu Trường Đại học Bách khoa Tp HCM T[.]
78 ỨNG DỤNG ĐỒ HỌA 3D VÀO THIẾT KẾ-CHẾ TẠO MƠ HÌNH MÁY BAY LƯỢN SÃI CÁNH 1.8 M USING CAD IN DESIGN AND MANUFACTURE OF RC MOTOR-GLIDER WITH 1.8 M WING-SPAN Ngô Khánh Hiếu Trường Đại học Bách khoa Tp HCM TĨM TẮT Trong q trình thiết kế mơ hình máy bay việc ước lượng xác khối lượng ban đầu mơ hình bay thiết kế có ý nghĩa quan trọng Tuy nhiên, để đánh giá giá trị khối lượng ban đầu giai đoạn thiết kế chi tiết theo phương pháp kinh nghiệm truyền thống gặp thường nhiều khó khăn, khơng xác, đặc biệt đánh giá sau mơ hình chế tạo hồn chỉnh Điều dẫn đến việc phải điều chỉnh thiết kế nhiều lần, phát sinh chi phí thời gian Bằng cách áp dụng phần mềm thiết kế hỗ trợ đồ họa 3D theo phương pháp đề xuất viết này, q trình thiết kế mơ hình bay cải thiện đáng kể, đặc biệt đánh giá tốt khối lượng thiết kế đưa ban đầu mà không cần phải chế tạo mơ hình Những vấn đề phát sinh khối lượng thiết kế nhờ phát giải nhanh chóng, giúp giảm đáng kể thời gian chi phí thiết kế Mơ hình máy bay lượn có động sãi cánh 1.8 m trình bày viết ví dụ cụ thể cho phương pháp đề xuất Từ khóa: CAD, thiết kế - chế tạo mơ hình bay ABSTRACT Nowadays, the market of RC model airplane in Vietnam is a new one, but it has a strong potential for development In the aeronautical research field, the use of RC model airplane is primordial in order to verify and validate the reduced scale design problem This paper aims for a better procedure of the design and the manufacture of RC model airplane where the experience of designers is not a major factor, and the use of the graphical software is dominant to facilitate the design Keywords: CAD, design and manufacture of RC model airplane ĐẶT VẤN ĐỀ Trong trình thiết kế mơ hình bay, việc ước lượng khối lượng ban đầu mơ hình từ u cầu thiết kế đưa có ảnh hưởng lớn đến cấu hình mơ hình bay Đối với máy bay thực cơng việc thường chuẩn hóa cách sử dụng sổ tay thiết kế với vật liệu theo chuẩn quy định Tuy nhiên, mơ hình bay Q trình thiết kế mơ hình bay theo phương pháp truyền thống mô tả theo bước đưa Hình Theo đó, từ yêu cầu thiết kế đưa ra, trình thiết kế sơ cho kết khối lượng ban đầu, với thơng số kích thước thiết kế, cấu hình thiết kế mơ hình bay Tiếp theo, việc phân tích đặc tính ổn định điều khiển để đánh giá tính ổn định/điều khiển mô sử dụng vật liệu gỗ (gỗ balsa, gỗ ván ép…) việc dụng chuẩn thiết kế dẫn đến kết thường khơng xác Và đó, yếu tố kinh nghiệm dựa vào thông kế khối lượng rỗng mẫu mô hình bay có để đưa khối lượng ban đầu cho mơ hình bay thiết kế chiếm vai trị hình bay; lựa chọn hệ thống tạo lực đẩy cho mơ hình bay; kiểm tra bền kết cấu mơ hình bay tiến hành Ở bước kế tiếp, mơ hình bay chế tạo hồn chỉnh Cuối giai đoạn đánh giá yêu cầu thiết kế Nếu áp dụng theo quy trình thiết kế việc kiểm tra khối lượng thiết kế có 79 thể thực sau mơ hình bay chế tạo hồn chỉnh Và đó, khối lượng mơ hình chế tạo khơng thỏa khối lượng ban đầu đưa việc hiệu chỉnh lại thiết kế sơ nhiều thời gian chi phí Hình 1: Quy trình thiết kế mơ hình bay theo phương pháp truyền thống thơng số thiết kế hình học ban đầu mơ Việc ứng dụng phần mềm vẽ thiết kế vào vị trí điểm trọng tâm, moment quán trình thiết kế/chế tạo mơ hình bay giúp tính khối lượng quanh hệ trục… cải thiện đáng kể khả kiểm soát khối lượng thiết kế, giúp kiểm tra QUY TRÌNH THIẾT KẾ MƠ HÌNH BAY ĐỀ XUẤT Quy trình thiết kế mơ hình bay với việc ứng dụng phần mềm vẽ thiết kế đề xuất Hình Theo từ thiết kế chi tiết, tiến hành xây dựng mơ hình 3D thiết kế đánh giá thơng số hình học thiết kế, thơng số hình học đáp ứng tiến hành xuất vẽ chế tạo, sau giai đoạn chế tạo mơ hình, xác thực u cầu thiết kế quy trình thiết kế truyền thống Hình 2: Ứng dụng phần mềm thiết kế vào quy trình thiết kế mơ hình bay Việc xây dựng mơ hình 3D từ kết thiết kế chi tiết giúp đánh giá thông số thiết kế ban đầu liên quan đến khối lượng, vị trị trọng tâm mơ hình bay thiết kế Do mơ hình bay điều khiển từ xa thường có khối lượng khoảng từ vài trăm grams đến vài kilograms, mơ hình thiết kế 3D xây dựng kích thước thiết kế chi tiết dựa mơ hình kết cấu mẫu cánh/thân dựa thiết bị, vật liệu lựa chọn trước (động cơ, servo điều khiển, 80 gỗ balsa, gỗ ván ép, xốp mịn…) nên khối lượng mơ hình ước tính thiết kế 3D nhỏ khối lượng mơ hình ước lượng ban đầu từ 5% đến 10% Sự khác biệt khối lượng khối lượng keo dán (keo 502, keo sữa…), khối lượng phát sinh thêm q trình chế tạo chưa xét đến mơ hình thiết kế 3D Việc phân bố tải trọng động hợp lý mơ hình thiết kế 3D giúp điều chỉnh vị trí trọng tâm mơ hình vùng trọng tâm thiết kế Và nhờ đó, vị trí tải trọng có từ mơ hình 3D vị trí đặt tải trọng tương ứng mơ hình bay chế tạo thực tế Các phần mềm đồ họa thiết kế 3D phổ biến AutoCAD, Pro/Engineer, CATIA, SolidWorks áp dụng tốt vào quy trình thiết kế mơ hình bay Ngồi ưu điểm vừa nêu trên, mơ hình thiết kế 3D giúp người thiết kế có nhìn thực mơ hình chế tạo mơ hình bay, giúp hình dung cách thức chi tiết lắp với mơ hình tổng thể, nhờ giúp việc hiệu chỉnh thiết kế trở nên dễ dàng hơn, thực Một ưu điểm việc xây dựng mơ hình thiết kế 3D giúp ước lượng tốt moment quán tính khối lượng quanh ba trục mơ hình bay Thực tế cho thấy moment quán tính khối lượng phụ thuộc vào phân bố khối lượng thực tế, nên thường đại lượng xác định sau mơ hình chế tạo hồn chỉnh thơng qua phương pháp thực nghiệm [1] Có số phương pháp ước lượng xấp xỉ moment qn tính khối lượng dựa hình dáng mơ hình, kết thu cho thấy có sai số lớn so với thực tế Và mơ hình bay, moment qn tính khối lượng phản ảnh mức độ đáp ứng điều khiển mơ hình thiết kế [2] Việc xác định xác moment tính khối lượng có ý nghĩa quan trọng đến thiết kế bề mặt điều khiển Và đó, nhờ phân bố tải trọng thiết lập mơ hình thiết kế 3D, kết moment qn tính khối lượng mơ hình bay thu từ mơ hình thiết kế 3D tốt (sai số 10% so với kết thực tế) Kết phân tích đáp ứng mơ hình bay từ kích thước bề mặt điều khiển moment quán tính khối lượng có từ thiết kế 3D tin cậy Nhờ vậy, giúp giảm đáng kể thời gian thiết kế, chi phí thiết kế phân tích đặc tính liên quan đến ổn định điều khiển mô hình bay [3] Ở phần viết, việc ứng dụng phần mềm đồ họa 3D vào quy trình thiết kế mơ hình bay trình bày cụ thể thơng qua q trình thiết kế/chế tạo mơ hình máy bay lượn có động có sãi cánh 1.8 m [4] Phần mềm đồ họa thiết kế 3D chọn áp dụng phần mềm AutoCAD hãng AutoDesk Hiện có nhiều giáo trình AutoCAD 2D/3D, độc giả quan tâm đến phần mềm AutoCAD tìm đọc giáo trình sau [5] ỨNG DỤNG AUTOCAD VÀO THIẾT KẾ MƠ HÌNH MÁY BAY LƯỢN Mơ hình máy bay lượn dùng động điện có sãi cánh 1.8 m mơ hình máy bay cánh có khả bay vận tốc thấp (khoảng 11 m/s đến 15 m/s) trì thời gian khơng điều kiện tắt động lâu Mơ hình có tính động cao khả tháo lắp dễ dàng, cất cánh trực tiếp (không cần quãng đường chạy đà), hạ cánh cỏ hay vùng đất mềm Mơ hình máy bay lượn dùng động điện tỏ phù hợp cho nhu cầu quan sát không khu sinh thái, rừng quốc gia, cánh đồng/trang trại… Vật liệu chọn để chế tạo mô hình máy bay lượn gỗ balsa, gỗ ván ép Gỗ balsa dùng để chế tạo mơ hình bay loại balsa có khối lượng riêng khoảng 135 kg/m3 đến 176 kg/m3 [6] Gỗ ván ép dùng chế tạo mơ hình bay thường có bề dày mm có khối lượng riêng khoảng từ 670 kg/m3 đến 1007 kg/m3 [7] 3.1 Kết thiết kế sơ Việc ước lượng khối lượng ban đầu cho mơ hình máy bay lượn dùng động điện có sãi cánh 1.8 m thực dựa việc thống kê khối lượng hoàn chỉnh số mơ hình máy bay lượn dùng động điện chế tạo vật liệu gỗ số website bán mơ hình bay Hobbyking [8], Alibaba [9] Theo đó, mơ hình bay lượn dùng động điện thống kê khối lượng theo sãi cánh sau: 81 Sãi cánh (m) Khối lượng hoàn chỉnh (g) 1.30 ÷ 1.50 650 ÷ 900 1.60 ÷ 1.80 750 ÷ 1000 1.90 ÷ 2.10 850 ÷ 1300 Từ u cầu thiết kế mơ hình máy bay lượn dùng động điện có sãi cánh 1.8 m nêu phần trên, khối lượng thiết kế ban đầu mơ hình ước lượng 850 grams ± 50 grams với khối lượng phận tổng hợp bảng đây: Bảng 1: Khối lượng ban đầu mơ hình máy bay lượn thiết kế Stt Tên thành phần Khối lượng (g) Khối lượng rỗng 425 Servos điện (3 cái) 60 Động điện, chong chóng 80 Pin Lipo 195 Bộ nhận tín (Rx) 20 Bộ điều tốc động (ESC) 50 Các thông số thiết kế sơ hình học lựa chọn cánh, hệ thống lực đẩy mơ hình máy bay lượn thiết kế cho Bảng (tham khảo [4]) Bảng 2: Thông số thiết kế sơ máy bay lượn dùng động điện có sãi cánh 1.8 m Sãi cánh đuôi 0.143 m đứng (bv) Cung cánh Đuôi đứng 0.1 m 0.1 m 0.09 m mũi (cw_tip) mũi (cv_tip) Cung cánh Đuôi đứng 0.2 m 0.12 m 0.12 m gốc (cw_root) gốc (cv_root) Biên dạng NACA NACA Biên dạng NACA cánh 4415 0009 đuôi đứng 0009 Góc đặt cánh Góc đặt 1.0 độ 0.0 độ 0.0 độ (iw) đứng (iv) Góc vễnh Tay địn 0.0 độ 0.575 m 0.530 m đứng (lv) cánh (w) Góc ngoặc Trọng tâm 0.0 độ 0.873 m 25% cw thiết kế (CG) cánh (w_c/4) Vận tốc thiết 100 m ÷ Phương pháp Phóng 11 m/s Cao độ bay 83 kế (Vlevel) 200 m cất cánh tay Động điện 180 W ESC 30A Chong chóng 9x6 máy bay Độc giả quan tâm đến nội Do mục tiêu viết ứng dụng dung tìm đọc [4] để biết thông tin phần mềm thiết kế đồ họa 3D vào thiết kế chi tiết mơ hình bay nên bước phần phân tích đặc tính ổn định/điều khiển mơ hình Ở phần viết, tác giả máy bay lượn thiết kế khơng đề cập, trình bày cách thức xây dựng mơ hình kết thu từ [4] cho thấy mơ hình thiết kế phần mềm đồ họa 3D mô bay thiết kế thỏa đặc tính ổn định tĩnh, ổn hình máy bay lượn dùng động điện có sãi định động; bề mặt điều khiển (bánh lái cánh 1.8 m; làm để ước lượng khối độ cao, bánh lái lượn) thiết kế có độ lượng thiết kế từ mơ hình 3D; nhạy đáp ứng điều khiển phù hợp với tiêu cách ước lượng thông số thiết kế khác chuẩn điều khiển dọc, điều khiển lăn/hướng Sãi cánh đuôi ngang (bt) Đuôi ngang mũi (ct_tip) Đi ngang gốc (ct_root) Biên dạng ngang Góc đặt ngang (it) Tay địn ngang (lt) Chiều dài thân (lf) 0.4 m Đuôi đứng (Fin) 1.8 m Đuôi ngang (Tail) Cánh (Wing) Sãi cánh (bw) 82 moment quán tính khối lượng, trọng tâm thiết kế thực tế mơ hình bay 3.2 Xây dựng mơ hình thiết kế 3D mơ hình máy bay lượn thiết kế tư dây cung cánh, vị trí ba phần tư dây cung cánh; “wing-rib” bố trí mật độ tập trung nhiều gốc cánh giảm dần phía mũi cánh (khoảng cách hai “wing-rib” nằm khoảng từ 25 ÷ 50 mm vùng gần gốc cánh; khoảng từ 100 ÷ 125 mm vùng gần mũi cánh); dùng ống carbon (đường kính từ ÷ mm) ống nhơm (đường kính từ 10 ÷ 22 mm) dùng gỗ ván ép vùng gốc cánh để gia tăng độ cứng uốn cho cánh Để chống xoắn cánh, đặc biệt mơ hình bay có tỉ số “aspect ratio, AR” lớn (AR từ 10 trở lên), gỗ balsa mm chọn dùng để ốp bề mặt cánh Hình thể kết cấu cánh thiết kế mơ hình máy bay lượn dạng vẽ 2D Do đặc thù mơ hình bay điều khiển từ xa dùng động điện vận tốc thiết kế thấp (từ 10 m/s đến 25 m/s), khối lượng cất cánh mơ hình nhỏ (từ vài trăm grams đến vài kilograms), sãi cánh từ m đến m nên q trình thiết kế chi tiết mơ hình bay xây dựng chủ yếu dựa kích thước thiết kế q trình thiết kế sơ (xem Bảng 2), việc lựa chọn vật liệu chế tạo mơ hình mẫu chuẩn kết cấu cánh mơ hình bay Với lựa chọn vật liệu sử dụng cho cánh gỗ Balsa mm ván ép mm, mơ hình mẫu kết cấu cánh mơ hình bay gồm hai “wing-spar” đặt vị trí phần Hình 3: Thiết kế chi tiết kết cấu cánh mơ hình máy bay lượn dạng vẽ 2D Thực tế cho thấy thiết kế kết cấu cánh mơ hình máy bay lượn dạng 2D gặp nhiều hạn chế khả biểu đạt ý tưởng thiết kế Điều dẫn đến nhiều phát sinh trình chế tạo Thêm khó đánh giá khối lượng kết cấu cánh từ vẽ 2D Và việc xây dựng mơ hình thiết kế chi tiết dạng vẽ lắp 3D có ý nghĩa quan trọng trình thiết kế Phần mềm AutoCAD chọn sử dụng viết Đây phần mềm vẽ thiết kết 2D/3D hãng AutoDesk Theo ý kiến cá nhân tác giả, AutoCAD phần mềm thiết kế đồ họa phổ biến Việt nam, thêm AutoCAD dễ tự học thông qua giáo trình [5] Mơ hình thiết kế 3D/AutoCAD cánh mơ hình máy bay lượn dùng động điện có sãi cánh 1.8 m 85 thể Hình 4, hình 4.a thể mơ hình 3D hồn chỉnh cánh; hình 4.b thể mơ hình 3D kết cấu cánh chi tiết Hình 3; hình 4.c thể phần kết cấu phần gốc cánh với vật liệu ván ép mm ống carbon gia cường khả chịu uốn cánh 83 Hình 4: Mơ hình thiết kế 3D cánh mơ hình máy bay lượn sãi cánh 1.8 m Kết cấu thân mơ hình máy bay lượn đảm nhiệm vai trị đảm bảo độ bền cho việc lắp cánh, cụm đuôi, chứa thiết bị điện tử phục vụ cho việc điều khiển mơ hình bay (servo, ESC, pin Lipo, nhận tín hiệu, động điện) Một điểm cần ý thân mơ hình máy bay lượn thường có hình dạng khí động giúp giảm lực cản, đảm bảo khả trì thời gian khơng mơ hình bay điều kiện có gió Và đó, thân mơ hình máy bay lượn thường có diện tích mặt cắt ngang thân nhỏ, tiết diện trịn Để đáp ứng yếu tố trên, tác giả dùng ván ép mm để tạo tiết diện ngang thân, tạo đường sườn dọc thân; dùng gỗ balsa mm để ốp vỏ cho thân (xem Hình 5) Cụm mơ hình máy bay lượn thiết kế đảm nhiệm vai trò giữ ổn định dọc ổn định hướng cho mơ hình bay Bánh lái độ cao thiết kế có diện tích phù hợp, giúp đảm bảo khả điều khiển ngóc/chúi cho mơ hình Gỗ balsa mm chọn để chế tạo cụm mơ hình máy bay lượn (xem Hình 5) 86 Hình 5: Mơ hình thiết kế 3D thân cụm mơ hình máy bay lượn sải cánh 1.8 m Tương tự mơ hình thiết kế 3D cánh, mơ hình thiết kế 3D thân cụm mơ hình máy bay lượn dùng động điện có sãi cánh 1.8 m, xây dựng AutoCAD, giúp người thiết kế diễn tả đầy đủ ý tưởng thiết kế (Hình 5.b.), đồng thời có nhìn “thực” kết cấu thân, cụm trước chế tạo (Hình 5.a) Hình thể hiển mơ hình thiết kế 3D dạng lắp hồn chỉnh phận mơ hình máy bay lượn sải cánh 1.8 m (trong trường hợp này, lớp vỏ ốp balsa mm cánh thân mơ hình chuyển sang dạng khơng nhìn thấy để quan sát chi tiết kết cấu bên trong) 84 Hình 6: Mơ hình thiết kế 3D hồn chỉnh mơ hình máy bay lượn sãi cánh 1.8 m Trên sở mơ hình thiết kế 3D hồn chỉnh, việc đánh giá lại thơng số thiết kế liên quan đến khối lượng, vị trí trọng tâm, 3.3 Đánh giá thông số thiết kế từ mơ hình thiết kế 3D Việc đánh giá lại khối lượng mơ hình bay từ mơ hình thiết kế 3D thực xác định vật liệu sử dụng Đối với mơ hình máy bay lượn dùng động điện có sãi moment qn tính khối lượng mơ hình máy bay lượn có sãi cánh 1.8 m thực dễ dàng với độ tin cậy cao cánh 1.8 m, vật liệu sử dụng gỗ balsa mm/3 mm/5 mm có khối lượng riêng 150 kg/m3; gỗ ván ép mm có khối lượng riêng 753 kg/m3; delcal dùng để phủ mơ hình bay có khối lượng 125 g/m2; ống carbon gia cường có khối lượng riêng khoảng 1528 kg/m3 Hình 7: Bảng Excel đặc tính khối lượng thành phần mơ hình máy bay lượn thiết kế Nhờ vào tính xác định thể tích, trọng tâm, moment quán tính khối lượng khối rắn AutoCAD nên thông số thiết kế ban đầu mơ hình máy bay lượn sãi cánh 1.8 m tính lại nhanh chóng từ thiết kế 3D thơng qua tập tin thống kê Excel đặc tính khối lượng thành phần mơ hình bay (xem Hình 7) Kết phân tích từ bảng Excel cho thấy khối lượng mơ hình máy bay lượn 836 grams (thấp 1.65% so với khối lượng sơ 850 grams), vị trí trọng tâm ứng với phân bố tải trọng mơ hình thiết kế 3D 24.79% (so với trọng tâm thiết kế sơ 25%); moment quán tính khối lượng quanh ba hệ trục mơ hình bay Ixx = 0.05656 kg.m2; Iyy = 0.02475 kg.m2; Izz = 0.08089 kg.m2 85 Khối lượng mơ hình máy bay lượn tính từ thiết kế 3D chưa xét đến khối lượng phần keo dán, số khối lượng phát sinh khác trình chế tạo Theo kinh nghiệm tác giả, phần khối lượng gia tăng thường khoảng 5% khối lượng ước tính từ thiết kế 3D Và đó, mơ hình máy bay lượn, khối lượng chế tạo nằm khoảng 878 grams, nằm vùng khối lượng ước lượng sơ ban đầu Trọng tâm mơ hình bay đạt từ thiết kế 3D vùng trọng tâm thiết kế ban đầu Mơ hình thiết kế 3D (xem Hình 6) sở để bố trí thiết bị lên mơ hình bay giai đoạn chế tạo Một kết giá trị khác thu từ mơ hình thiết kế 3D khoảng cách ZCG từ trọng tâm mơ hình bay đến đường dọc thân (trong trường hợp ZCG – 12.88 mm) Điều cho thấy trọng tâm mơ hình bay nằm so với đường dọc thân (hay nói cách khác, đường lực đẩy chong chóng mơ hình bay nằm trọng tâm khoảng 12.88 mm theo trục Oz) Do đó, cần điều chỉnh góc đặt động điện mơ hình máy bay lượn theo hướng ngóc xuống góc khoảng 2o ÷ 3o để phương đường lực đẩy nằm vùng lận cận trọng tâm 3.4 Xuất vẽ chế tạo chế tạo mơ hình bay Một thông số thiết kế xác thực từ mơ hình thiết kế 3D, việc xuất vẽ chế tạo mơ hình từ thiết kế 3D tiến hành dễ dàng nhanh chóng Hiện nay, đa phần máy cắt laser dùng để chế tạo mơ hình tương thích với tập tin định dạng DXF AutoCAD Đây lợi AutoCAD so với chương trình vẽ thiết kế khác Hình 8: Bản vẽ cắt cánh xuất từ mơ hình thiết kế 3D 88 Hình 9: Mơ hình máy bay lượn có sãi cánh 1.8 m sau chế tạo hồn chỉnh Hình thể vẽ cắt “wing-rib” kết cấu cánh mơ hình máy bay lượn có sãi cánh 1.8 m, vẽ thiết lập dựa kích thước gỗ balsa mm khổ cắt máy cắt laser có phịng thí nghiệm Hàng khơng, nhà C1, Trường Đại học Bách khoa Tp Hồ Chí Minh Cụ thể, kích thước balsa 80×1000×2 mm; khổ cắt máy cắt laser 600×400 mm Hình thể mơ hình máy bay lượn dùng động điện có sãi cánh 1.8 m sau chế tạo hoàn chỉnh Kết cân tải khối lượng vị trí trọng tâm từ [10] cho thấy khối lượng mơ hình máy bay lượn sau chế tạo hoàn chỉnh 870 grams ± 10 grams; vị trí trọng tâm nằm vùng thiết kế ban đầu (xem Hình 10) 86 Hình 10: Cân tải xác định vị trí trọng tâm mơ hình máy bay lượn sãi cánh 1.8 m KẾT LUẬN Thông qua q trình thiết kế chế tạo hồn chỉnh mơ hình máy bay lượn dùng động điện có sãi cánh 1.8 m trình bày viết này, việc ứng dụng phần mềm vẽ thiết kế vào thiết kế mơ hình bay hữu ích Điều giúp cải thiện đáng kể nhược điểm quy trình thiết kế truyền thống, cụ thể: (1) giúp thể đầy đủ ý tưởng người thiết kế, nhờ quan sát mơ hình trước chế tạo hỗ trợ khả chỉnh sửa thiết kế dễ dàng; (2) giúp ước lượng tốt khối lượng chế tạo mơ hình, nhờ đánh giá khối lượng thiết kế sơ ban đầu mà không cần chờ đến chế tạo mơ hình hồn chỉnh, qua rút ngắn thời gian thiết kế mơ hình, giảm chi phí chế tạo; (3) nhờ vào thiết kế 3D, việc phân bố tải thiết bị mô hình bay để đưa trọng tâm mơ hình vùng trọng tâm thiết kế tiến hành nhanh chóng máy tính, kết phân bố sở để tiến hành lắp thiết bị mơ hình chế tạo hồn chỉnh; (4) kết phân tích moment quán tính khối lượng vị trí trọng tâm mơ hình bay thu từ thiết kế 3D có ý nghĩa việc phân tích đặc tính đáp ứng mơ hình bay, xác định góc đặt động cơ; (5) nhờ vào thiết kế 3D mà việc xuất vẽ thiết kế sang thiết bị gia công trở nên dễ dàng, xu hướng phổ biến lĩnh vực thiết kế/chế tạo mơ hình bay Từ thực tế áp dụng cho mơ hình máy bay lượn có sãi cánh 1.8 m, quy trình thiết kế/chế tạo mơ hình bay ứng dụng phần mềm vẽ thiết kế 3D đề xuất viết (xem Hình 2) áp dụng cho thiết kế mơ hình bay Hơn nữa, quy trình cịn cho phép phát triển hoàn thiện cách kết hợp với nghiên cứu chuyên sâu đặc tính khí động lực học, kết cấu thông qua việc xuất vẽ thiết kế 3D sang chương trình phân tích đặc thù lĩnh vực Đây hướng phát triển thời gian 89 tới tác giả nhằm hướng đến chuẩn hóa quy trình thiết kế/chế tạo mơ hình bay phục vụ cho nhu cầu nghiên cứu Trường Đại học, nhu cầu dân sinh Kết trình bày viết nằm đề tài nghiên cứu khoa học cấp Trường, Đại học Bách khoa Tp Hồ Chí Minh năm 2011 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Edi Sofyan, “Identification of Model Aircraft Dynamic Using Flight Testing”, Luận văn Thạc sĩ chun ngành Hàng khơng, Viện Kỹ thuật Hồng gia Melbourne, Úc, 09/1996 [2] Estimation of moment of inertia: www.eng-tips.com/viewthread.cfm?qid=138370 87 [3] Robert C Nelson, “Flight Stability and Automatic Control”, 2nd ed., University of Notre Dame, 1998 [4] Đề tài nghiên cứu khoa học cấp Trường năm 2011, “Thiết kế chế tạo mơ hình máy bay lượn dùng động điện có sãi cánh 1.8 m”, Mã số T-KTGT-2011-34, chủ nhiệm đề tài TS Ngô Khánh Hiếu, Trường Đại học Bách khoa Tp HCM [5] Nguyễn Hữu Lộc, “Sử dụng AutoCAD 2008”, Nhà xuất Thành phố Hồ Chí Minh, 1018 trang, 2007 [6] “Balsa Wood Core Material”, Balsaflex, http://www.gurit.it/Files/Documents/English%20Datasheets%20SP-HM)/Balsaflex_v3.pdf [7] Aircraft Plywood: www.misterplywood.com.au/products/plywood/aircraft-plywood [8] HobbyKing: www.hobbyking.com [9] Alibaba: www.alibaba.com [10] Phạm Bá Sơn, “Initial Flight Test of the RC Model Aircraft using Electric Motor”, luận văn tốt nghiệp Kỹ sư Hàng khơng, chương trình Việt-Pháp (PFIEV), Đại học Bách khoa Tp HCM, 07/2012 ... Cung cánh Đuôi đứng 0.1 m 0.1 m 0.09 m mũi (cw_tip) mũi (cv_tip) Cung cánh Đuôi đứng 0.2 m 0 .12 m 0 .12 m gốc (cw_root) gốc (cv_root) Biên dạng NACA NACA Biên dạng NACA cánh 4415 0009 đứng 0009... (trong trường hợp ZCG – 12. 88 mm) Điều cho thấy trọng tâm mơ hình bay nằm so với đường dọc thân (hay nói cách khác, đường lực đẩy chong chóng mơ hình bay nằm trọng tâm khoảng 12. 88 mm theo trục Oz)... kg/m3; gỗ ván ép mm có khối lượng riêng 753 kg/m3; delcal dùng để phủ mơ hình bay có khối lượng 125 g/m2; ống carbon gia cường có khối lượng riêng khoảng 1528 kg/m3 Hình 7: Bảng Excel đặc tính