Thottle elektrik untuk pesawat layang elektrik

THROTTLE ELEKTRIK UNTUK PESAWAT LAYANG ELEKTRIK

Di kesempatan kali ini, kita akan membahas suatu masalah yakni untuk membuat pesawat layang elektrik melayang selama mungkin di udara. Masalah sebenarnya adalah sederhana yakni bagaimana untuk membuat penerbangan yang lebih aman di saat matahari mulai terbit hingga tenggelam nantinya. Kondisi seperti ini sering kita jumpai pada pesawat model R/C yang ditenagai dengan motor elektrik, motor listrik, dan tentunya akan sangat dibatasi oleh ukuran dan kapasitas baterai yang dipergunakan. Pemindahan posisi baterai dari seri ke paralel adalah memungkinkan jika pesawat ditenagai dengan panel surya, namun tentunya tidak boleh ada satu hubungan berupa kabel apapun yang berasal dari tanah ketika pesawat tersebut terbang. Arena penerbangan haruslah berupa lapangan terbang tanpa adanya bukit atau kemiringan.

Kita pernah membahas mengenai motor-motor listrik yang berkemampuan cukup baik seperti Mabuchi 550 atau Groupner seri Speed 300 dan 400 dan demikian juga baterainya dari jenis nickel cadnium yang berkapasitas mulai dari 400 hingga 1700. Dalam beberapa kasus, ukuran dari kapasitas baterai akan sangat dibatasi oleh adanya ruang yang tersedia pada pesawat-pesawat kecil. Untuk dapat melakukan pengujian, saya perlu mempergunakan pesawat layang dengan bentang sayap 1 1/2 m atau 1,75 m dengan sayap yang lurus dan airfoil dari jenis yang baru seperti Zelik 3021. Saya mempergunakan radio Futaba Attack dengan seluruh perangkatnya sehingga berat pesawat menjadi 800 gr. Itupun belum termasuk baterai untuk terbangnya.

Dengan angin yang bertiup cukup kencang akan mudah kita menerbangkan pesawat yang berukuran lebih besar, namun bagaimanapun kondisi yang diinginkan adalah angin yang kecil dan hadirnya thermal dalam kondisi tersebut. Saat ini banyak kit-kit pesawat model yang mempunyai bentang sayap sekitar 1 1/2 m dan cocok untuk motor listrik seperti Groupner Speed 300. Untungnya radio dengan komponen-komponen terbang yang lebih kecil saat ini sudah banyak diperoleh seperti mikro servo yang beratnya 1/3 dari servo-servo biasa.

Beberapa motor listrik saat ini dilengkapi dengan roda gigi atau gear box. Hal ini tentunya untuk membuat sistim penggerak elektrik lebih efisien karena motor ini akan menggerakkan propeller dengan diameter yang lebih besar. Dengan diameter yang lebih besar diharapkan efisiensi propulsi dari baling-balingnya akan menjadi lebih baik. Hanya sayangnya motor dengan gear box akan datang dengan harga sekitar Rp. 200.000,-, lebih dari dua kali harga motor listriknya sendiri. Roda-roda gigi pada gear box, pada umumnya mempunyai perbandingan putaran sekitar 2 : 1.

Motor-motor ini kebanyakan akan berputar pada 8000 rpm jika digerakkan dengan baterai 6,7, atau 8 cell. Motor Groupner dari seri Speed 600 akan berputar tanpa beban di 2600 rpm dan dijalankan dengan baterai antara 7 hingga 12 cell. Roda-roda giginya mempunyai ballbering dan giginya terbuat dari baja setelah kita menjalankannya selama beberapa jam kita disarankan untuk membuka gear box ini dan memberikan rubrikasi secukupnya.

Saat ini juga banyak propeller yang dapat dilipat dengan ukuran 12 x 10 inch yang cocok untuk poros 3 mm. Kondisi seperti ini tentunya menguntungkan karena cocok sekali dengan komposisi motor listrik yang tersedia. Sayangnya, pada waktu kami melakukan pengujian propeller ini belum ada di tempat sehingga saya mempergunakan Windsor 12 x 8 untuk mengumpulkan data.

Kombinasi-kombinasi seperti ini bukannya hanya mudah untuk dipergunakan tapi juga untuk dipertunjukkan bagaimana mereka dapat melakukan prestasi yang lebih baik. Pada pengujian terbang pertama dipergunakan speed 600 pada pesawat Skimmer dengan cell baterai sebanyak 7 dan 8. Prestasi yang dicapai terlihat cukup baik dengan penanjakan yang cepat dan mantap. Pengujian dilakukan dengan propeller Sonic-Tronik 13 x 7 dan hasilnya adalah hampir identik. Sebagai konsekwensinya, saya melihat bahwa prestasi terbang akan sebaik propeller Windsor. Propeller 11 x 7 nya juga dicoba dengan rpm yang lebih tinggi dan juga harus lebih rendah pada pengujian tersebut.

Motor Speed 500 juga diterbangkan namun karena angin yang terlalu kencang, maka hasilnya kurang memadai. Engine atau motor Speed 500 memberikan suatu daya thrust yang lebih besar dan saya perkirakan arusnya akan jauh lebih besar dibandingkan dengan Groupner Speed 600. Sepengetahuan saya, gear box ada yang dijual dalam kondisi terpisah, dan hal ini akan sangat menguntungkan untuk anda yang belum memiliki gear boxnya secara terpadu dengan enginenya.

Saya melihat sebuah artikel dari David Palambo yang membahas mengenai pesawat model elektrik. Yang pertama adalah mengenai pesawat yang dipergunakan oleh Jerry Brigdeman dari tim Amerika Serikat pada kejuaraan dunia di Wangaratta Australia. Jerry menerbangkan pesawat Vortex yang dirancangnya sendiri dengan baterai Sanyo 1700 SCRC sebanyak 21 cell. Modelnya mempunyai bentang 150 cm dan mempergunakan propeller APC 10 x 6. Daya untuk propulsi diberikan oleh motor AVX-1412/3Y dengan kontroler 120-LV2M. Motor semacam ini mempunyai karakteristik khusus dan harganya sekitar Rp. 1 1/2 juta, dan pada umumnya para dealer tidak menyediakan stock untuk motor ini.

Dave Palambo juga mempresentasikan mengenai motor-motor seri 14XX yang merupakan modifikasi dari motor khusus untuk prestasi yang dramatis. Efisiensinya lebih tinggi 15 % pada kondisi pembebanan dibandingkan dengan motor yang biasanya kita pergunakan. Pengaturan waktu atau adjustable timing juga memungkinkan untuk mengoptimalisasi motor terhadap beban yang diberikan. Dave juga meluncurkan satu program modifikasi menggantikan stators pada motornya di lapangan. Hal seperti ini akan memberikan suatu prestasi yang tersendiri terhadap komponen-komponen motor termasuk diantaranya adalah magnitnya dan beberapa perbaikan diantaranya. Penggantian stators akan memakan biaya sekitar Rp. 100.000,- dan Dave mengatakan bahwa kita dapat mengendalikan komponen AVX-1409/5 yang dapat menempuh prestasi beberapa mil dalam beberap waktu. Memang motor ini terlihat demikian hebat sehingga saya ingin tahu lebih banyak prestasinya di masa depan.

Memang desain yang bari dari motor memberikan suatu kumparan yang terdiri atas 16 macam dengan konfigurasi Y dibandingkan dengan Delta. Ada beberapa motor asli yang tersedia saat ini dengan harga yang tereduksi, tapi saat ini mungkin sudah terjual dan kebanyakan dari kumparannya memang memberikan prestasi yang lebih baik. Motor-motor seperti ini dapat dijalankan dengan baterai 5 hingga 8 cell dan dapat juga diterbangkan dengan 32 hingga 40 cell dengan daya sekitar 500 hingga 2800 watt. Harganya bervariasi, mulai dari Rp. 400.000,- hingga Rp. 1,5 juta. Permasalahnya adalah saya tidak mempunyai tempat yang memadai untuk memasang motor-motor ini pada pesawat kecil.

Aveox juga memberikan 4 kondisi yang berbeda juga tergantung dari banyaknya cell yang dipergunakan. Pengendalian tanpa komutator harus dipergunakan pada motor-motor tanpa sikat atau komutator. Kontroler seperti ini akan beroperasi dengan frekuensi pengaturan 800 Hz yang memberikan pengaturan frekuensi yang maksimal dan respon yang sangat mulus. Pengendalian ini mempergunakan 12 transistor Mosfets pada sirkuit pengendalian daya besar dan memberikan jumper pada pengarah motor atau pembalik serta kemungkinan untuk pengereman. Harganya bervasiari antara Rp. 400.000,- hingga Rp. 800.000,-, dan sistim kendali semacam ini menawarkan berbagai kombinasi motor yang dikendalikan.

Saya melihat adanya suatu gambaran ketika kita membuka kotak dari pesawat layang elektrik Raptor yang diprosuksi oleh Republik Czech. Pesawat ini mempunyai prestasi yang baik untuk harga sekitar Rp. 500.000,- dan badannya dibuat dari fiberglass epoxy yang sangat ringan dengan finishing berwarna putih dan intinya dibuat dari foam. Sayapnya dilapisi dengan kayu dan dalamnya diperkuat dengan fiberglass. Aileronnya sudah dipotong, diampelas dan siap untuk dilapisi dengan covering material.

Ekor yang berbentuk T atau "T" tail mempunyai bellcrank besar yang diberikan bersama kabel dan perangkat kerasnya, konektor untuk rudder juga demikian. Pesawat ini dilapisi dengan film berwarna putih dan dikombinasikan dengan warna merah fluorescent pada bagian bawah juga fin dan ruddernya. Baterai yang dipergunakan adalah SR dan kontroler dari Aveox motor dengan 2 buah servo yang terletak di belakang untuk pengendalian rudder dan elevatornya.

Motor AVX-1214/7 dipergunakan dengan baterai 12 cell serta propeller 10 x 6 yang dapat dilipat dari Groupner. Kita dapat mempergunakan radio Futaba Attack atau radio standart 4 channel lainya untuk mengendalikan pesawat ini. Sayapnya yang demikian tipis mempunyai luas sekitar 595 inch persegi dan menggunakan airfoil dari Eppler 387. Dengan radio-radio yang dapat diprogram, kita dapat melakukan mixing antara aileron dan flap. Meskipun sebenarnya kita tidak memiliki flap tetapi kita bisa mempergunakan aileron sebagai airbrake. Memang pesawat seperti ini kelihatan sangat mulus untuk diterbangkan dan mengasikkan untuk dinikmati. Pendaratan dapat dilakukan lebih lambat dan model dapat mendarat dengan lambat tanpa takut adanya stall atau tip stall.