高手在民間，徒手打造太陽能固定翼飛機
這篇教程會教你如何自制一架太陽能飛機。教程中的飛機由德克薩斯州A&M大學飛行測試工程師學會贊助，在紐曼史密斯高中（位于德克薩斯州卡羅敦市）制作的，其中大部分零件都是德州A&M大學提供。
制作這架飛機是為了參加2013年5月25日我們高中舉辦的太陽能飛機比賽，最終我們的團隊獲得了最具創意獎和耐力賽的亞軍。由于飛機的制作過程比較復雜，所以這篇教程并不適用于初學者。如果想要制作這架飛機，你最好具備以下技能及知識儲備：焊接技術、飛機組裝、貼板技術以及遙控飛機的基礎知識儲備。
教程中還包括一些下載鏈接，是兩個由德州A&M大學提供的PPT文件，主要講解制作的基礎知識以及空氣動力學。如果你打算制作這架飛機，這兩個PPT能極大地提高你的效率。需要注意一點，太陽能電池必須串聯，而非像PPT里面所展示的那樣并聯。
欲知詳情？請查看這篇太陽能飛機的研究論文。
第一步：準備材料
滑翔機
模型飛機封膜（下文中簡稱封膜）（我們當時用了三卷，兩卷用于貼裝機翼底部及機身，另一卷用于貼裝太陽能電池板）
3×6的太陽能電池板
總線
普通電線
微型伺服
推桿
尼龍控制短桿
螺旋槳
鋰聚合物電池
電子調速控制器(ESC)
充電器
導線接口
接收器
電機
快干膠
熱縮管
縫紉線
配對接口若干（視你的發射器和接收器數量而定）
螺母若干（用于平衡機翼）
輕質木板（大小視機翼翼展而定）
工具：
烙鐵
助焊劑
焊錫
美工刀
熱風槍
密封鐵
一張大大的工作臺
砂紙
電鉆
鋼絲鉗
數字萬用表
急救藥箱
第二步：制作機翼
由于電池板要附著到機翼上，所以第一步是制作機翼。根據選用滑翔機的不同，我們可以制作出不同的風格。我們在制作時將翼展延伸到了兩米，這樣就能裝下22個電池板且電池板之間用機翼骨架隔開。另一隊沒有采用這種做法，他們沒有增加飛機翼展，而是直接將電池板安裝到了機翼上。通過上述方法，我們節省了一些機翼骨架。雖然這樣就會使機翼變得更加脆弱，但是后期我們對機翼的加固彌補了這方面的不足。同時因為減輕了飛機重量，所以這么做是值得的。具體方法就是我們取下一些輕質木板，做成機翼骨架，通過在機翼的中間部位重合一部分從而延長機翼。
在操作時注意要根據你你的飛機的情況制作機翼，必要時可以按上述方法延長機翼。
第三步：太陽能電池板
制作過程中最困難的環節。這些電池板可能是你有生以來見過的最脆弱的東西。我們當時弄破了一半的電池板，因為這貨實在是太易碎了。拿它們的時候一定得小心翼翼，當然，只要不是在關鍵部位，有些小的裂紋并不影響。所以，在操作前查一下太陽能電池板的工作原理以及如何切割能幫你省去不少麻煩。
一些小提示：電池板藍色的那面是負極，灰色的那面是正極。因為電池板之間要串聯，所以連線的時候把負極線接到正極接口上。想知道更多信息么，就到PPT里面去發掘吧。
在把電池板安裝到機翼骨架上之后，往骨架上涂快干膠。等晾干后，用烙鐵把他們以串聯的方式連接起來，使用烙鐵的時候要小心，不要燙到自己。最后是將總線連接到機身的電池板的串聯電路上。
第四步：機身、封膜以及電子器件的安裝
測試電池前，先把所有電池接到機身內部的充電器上。然后選個陽光明媚的日子把飛機拿出去。把萬用表接到輸出端測其輸出電壓。我們當時用的充電器只有在電壓超過12V的時候開始充電。
剩余部件的測試需要將接受器和發送器一一對應好，有些品牌的發送器可能需要配對接頭來連接上述兩個部件。
第五步：電子部件測試
測試電池前，先把所有電池接到機身內部的充電器上。然后選個陽光明媚的日子把飛機拿出去。把萬用表接到輸出端測其輸出電壓。我們當時用的充電器只有在電壓超過12V的時候開始充電。
剩余部件的測試需要將接受器和發送器一一對應好，有些品牌的發送器可能需要配對接頭來連接上述兩個部件。
第六步：飛行測試
把飛機帶到測試場上，找一個經驗豐富的飛行員幫你們試飛。之后他會給你們進一步的指導，從而提升飛機的性能。
當時飛行員大叔給我們的建議是加固飛機的升降舵和方向舵。在用膠帶加固了上述兩部分之后，飛機的表現果然有明顯提升。
第七步：總結
如果你想要了解綠色能源、無線電遙控、飛機制造、電子學、空氣動力學或者別的什么方面的知識，太陽能飛機絕對是個不錯的切入點。同時我們有四個特別贊的隊友和我們的老師。如果你們是一個團隊，最好訂做一套隊服，這樣不僅能提升大家的士氣，還可以在比賽的時候賺足后頭率。
由于比賽當天是陰天，而我們的充電器在低于12V的情況下就無法正常工作，所以我們在耐力賽中只取得了第二名。但是把電池安裝到骨架之間的設計幫我們贏得不少創意分，并且用膠帶加固方向舵的做法也讓裁判很是意外。我們很自豪能夠最終獲得最具創意獎。整個過程讓我們學會了很多：飛機，太陽能電池以及團隊合作。花幾周在一個酷酷的項目上會讓人感覺特別好。
如果你對綠色科技和太陽能飛機比較感興趣的話可以看一下瑞士的“太陽能脈沖”項目。當時我們和他們的項目有很多相似之處，所以在他們來到達拉斯后我們就去找他們交流了好多經驗。
后續：為了進一步改進太陽能飛機，我們可以在上面加裝自動飛行系統，攝像機和一些其他設備使其成為半自動化無人機。如果在一個機翼上安裝一個光線傳感器那么飛機在白天就會一直在天上繞圈，從而獲得更大的光照量來充電，到了晚上，它就有足夠的電能飛行，然后繞圈緩緩降落。然而，這個計劃就需要一架新飛機，整體也要重新設計，大量的人力物力投入也是不可避免，不過這是我們未來的計劃，所以不用著急。更牛逼的是，我們甚至可以把飛機連到一個基站上面，這樣就能在地面上控制它。GPS系統就會給飛機附近的人發送通知，一架無人機正從他們頭頂飛過，俯視著他們。聽起來很牛逼，對不對？不過如果沒有許可證，請不要亂飛。
(責任編輯：admin)
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