Tay ga F-16 Viper Throttle (in 3D) cho flight sim

[Chỉnh sửa 13 Aug 2023: Mình đã chuyển toàn bộ file dự án sang Printables vì Thingiverse đôi khi… hơi khó xài.]

[Chỉnh sửa 25 Oct 2022: Vẫn chưa có nhiều thời gian để làm tiếp dự án này. Bạn có thể xem bản remix này để có cơ cấu đế/móc trượt gọn gàng hơn và trang github này để tham khảo ví dụ đi dây.]

Vậy là! Đây là một dự án nhỏ mình bắt đầu từ khá lâu với mục tiêu: a) làm một tay ga (throttle grip) kiểu Viper có potentiometer, switch… hoạt động được, có thể đi dây với arduino và freejoy/mmjoy; và b) mô phỏng hành trình dài của tay ga F-16 thật mà không cần một cần đòn dài 8 inch. Mục tiêu đầu thì gần như xong rồi. Mục tiêu sau vẫn đang WIP.

Cụm lắp ráp hoàn chỉnh cao khoảng 7.5", tức là thấp hơn khoảng 3.5" so với kiểu bản lề pivot đơn giản phải cần. Vẫn hơi bự nếu để trên bàn, nhưng chắc chắn là kích thước dễ dùng hơn. Khi có thời gian mình có thể vẽ thử một phiên bản còn thấp hơn nữa. Vấn đề mình chưa ưng 100% hiện tại là chuyển động trượt chính của tay ga. Prototype hiện tại chứng minh được ý tưởng, nhưng mình chưa có cách hay để chỉnh độ căng (tension) của tay cần. Hiện có chút “sticktion”, và tay có thể bị kẹt nếu bị vặn xoắn khi đẩy/kéo; nhưng mình nghĩ tăng độ cứng của các tấm side plate sẽ khắc phục được.

Nói chung đây là WIP. Mình upload một bộ SolidWorks 2020 PacknGo, kèm file STEP và STL của các chi tiết in. Nếu bạn có góp ý/nhận xét thì nhắn mình ở đây hoặc trên HOTAS Discord.

Tất cả chi tiết đều đã test bằng PLA, in trên Ender 3 direct drive hoặc Prusa i3 Mk3s, trừ phần base và side plates của cụm đế chính. Mình thiết kế theo chuẩn bu-lông #8, nhiều chỗ vặn ren trực tiếp vào chi tiết in. Hardware M4 đa phần có thể thay trực tiếp được.

Ghi chú về dự án:

Phần grip: mình bắt đầu từ model rất hay của Hempstick Project. Mình phải chỉnh sửa vài chi tiết để các switch và potentiometer mình dùng có thể lắp vừa và hoạt động bên trong.

Mình vẽ vỏ slide switch để dùng được công tắc MTS-103 on-off-on (dogfight switch) hoặc MTS-123 (on)-off-on (speed brake switch) mua trên Aliexpress. Công tắc chỉ cần bắt vít vào đế của vỏ, còn nắp (cap) thì đặt vào rãnh và trượt qua lại. Lỗ ở đáy cap đáng ra vừa khít, nhưng với vài công tắc mình nhận được thì hơi nhỏ. Công tắc speedbrake được lắp bằng cách đưa cả cụm vào rồi xoay theo chiều kim đồng hồ. Có thể sẽ khá chặt.

Antennae elevation switch được thiết kế để dùng potentiometer có nấc giữa (center detent). Pot không có detent cũng dùng được (và chắc dễ kiếm hơn nhiều), nhưng sẽ không có cảm giác phản hồi khi ở vị trí giữa. Lắp pot hơi khó chút, nhưng vẫn nhét vừa. Mình mua trên digikey: Link 1 hoặc Link 2.

Núm manual range mình dùng potentiometer xoay (rotary potentiometer) bình thường. Lý tưởng nhất là loại potentiometer có kèm push button; nhưng mình không tìm được loại giá hợp lý nên mình chừa một vị trí để bạn gắn thêm tact switch phía sau potentiometer. Cách này làm pot hơi lắc, nhưng hoàn toàn không bắt buộc.

Comms switch lấy từ thiết kế tact switch 4/5 hướng của mình, bạn có thể xem tại đây. Tuy nhiên mình có sửa file đế, thêm hai cái gờ để khỏi cần vít khi gắn lên throttle. Các phần khác giữ nguyên. Nắp comms switch là mình tự làm dựa trên hình ảnh và đoán. Mình không tìm được tư liệu tham khảo đủ tốt để model cho chuẩn.

Radar Cursor dùng thumbstick PS3 đơn giản mua trên Aliexpress. Thumbstick bấm khớp (snap) vào một housing, rồi housing gắn vào thân throttle. Cái hat của thumbstick cũng là đoán chừng, nhưng vẫn ổn hơn comms switch.

Throttle grip được in thành bốn phần: hai nửa thân grip, cộng thêm tay trước và tay sau để gắn grip vào lever arm. Mình tách riêng để phần grip dưới có thể in nằm nghiêng. Các phần này nên press-fit vào, nhưng có thể hơi chặt. In xong thì có thể dán keo lại. Grip được giữ vào lever arm (file: Arm 6.0) bằng một con bu-lông; mình dùng bu-lông 1/4"-20 dài 2.5" nhưng M6 cũng có thể dùng được.

Các tấm phẳng lớn cho throttle base và side panels được cắt laser từ acrylic 1/2" và 1/4". Mình dự định sửa thiết kế để side panels dùng acrylic 1/2" vì mình nghĩ tăng độ cứng sẽ tốt hơn. Việc này sẽ cần thiết kế lại cả angle brackets và đáy base.

Trên base có vài vùng pocket ở các góc. Mình thêm để có thể gắn đầu đạn nerf (cụ thể Worker Gen 3 có đầu cao su mềm, đừng thử nerf chính hãng) nhằm chống trượt trên bàn. Đầu Worker dùng rất hiệu quả.

Khi cắt laser các tấm, mình dùng chế độ khắc sâu (deep engraving) để tạo countersink và các chi tiết tương tự. Các tấm này cũng có thể làm bằng CNC router, hoặc in 3D. Mình sẽ kèm STL của chúng ngoài DXF và các file STEP/SolidWorks.

Các tấm được ghép lại bằng angle bracket in 3D. Đây là mấy món mình vẽ rất nhanh khi prototype để test biên dạng… nên thành ra chúng bị “đặc thù theo vị trí” khá khó chịu vì mình canh chỗ bu-lông sao cho không cạ nhau. Có bốn bracket, STL đều được ghi nhãn theo vị trí: LR (Left Rear), RR (Right Rear), LF (Left Front), RF (Right Front). Chắc chắn sẽ thay đổi khi mình chỉnh lại các tấm.

Bạc đạn dùng trên throttle arm là 685zz (OD 11mm, ID 5mm, W 5mm). Mình in shim mỏng để lắp vừa bu-lông #8 (một lần nữa, M4 thường sẽ gần tương đương). Tương lai mình có thể chỉnh để dùng #10/M5. Throttle arm có thêm một con bu-lông nữa để siết chỉnh lực lên bạc đạn và loại bỏ độ rơ tại chỗ arm tiếp xúc với các tấm.

Tấm side plate ngoài có một track in 3D chứa detent idle và afterburner. Track này mình cố làm sát nhất có thể với hệ thống F-16 thật; mình tin là khá chính xác.

Mình có vẽ (nhưng chưa test in!) một cái nắp cover cho base, cho phép bạn gắn thêm nút/switch lên đế, đồng thời có nhiều chỗ để đặt microcontroller… Có một rãnh trong Arm và một khe cắt mở rộng ở một trong các rãnh bạc đạn trên inner side plate để đi dây từ throttle body xuống khu vực base.

Một potentiometer đo vị trí throttle arm bằng cách dùng một tay đòn dài có rãnh ở đầu. Cách này không cho tỉ lệ 1:1 chính xác theo hành trình, nhưng độ phi tuyến tập trung chủ yếu ở đoạn idle cutoff và gần cuối afterburner. Mình nghĩ dùng hằng ngày sẽ không thấy khó chịu.

Pinkie switch nhìn chung ổn, chỉ thiếu lò xo để trả về. Lý tưởng là sắp tới mình sẽ xử lý bằng torsion spring. Mình cũng chưa có lò xo tạo lực cho phần throttle chính vì nó đang “treo” trên arm; chắc mình cũng sẽ thử gắn torsion spring cho phần đó.

Vậy là tóm tắt những gì mình nghĩ ra được ở thời điểm này. Mình muốn sửa thêm vài vấn đề trước khi đăng, nhưng cũng đã trễ hơn dự tính ban đầu khoảng một tháng rồi. Mình sẽ tiếp tục làm trong thời gian rảnh, nhưng mình muốn ít nhất phần grip được public trước! Một lần nữa, cứ nhắn mình ở đây hoặc trên HOTAS Discord. Bạn cũng có thể tip nếu thấy những gì mình làm xứng đáng (không bắt buộc đâu). Mình sẽ đăng cập nhật ở đây khi có, và cũng sẽ báo trên HOTAS Discord! Chúc in vui/bay vui!

Category: DIY