Chân vịt dây thun tự feather (Auto Feathering Rubber Band Propeller)

Chào mừng mọi người đến với bản upload đầu tiên của mình!

Cái chân vịt variable-pitch này được lấy cảm hứng từ một câu nói của ông mình lúc cả nhà đang làm một chiếc Spitfire chạy bằng dây thun (tỷ lệ 1/20 – đúng mẫu này nè: Sky High RC Spitfire XIV Kit). Ổng nói kiểu, “Không biết làm được cái nào tự đổi pitch không ta?” – và vậy là dự án này ra đời.

Chân vịt dựa trên hub 38mm và thiết kế cho máy bay tỷ lệ 1/20. Trong đó có 2 rãnh để gắn lò xo nén (compression springs) với 2 nhiệm vụ: đưa cánh về vị trí feathered để giảm lực cản (low-drag), và tạo lực đối kháng theo từng giai đoạn bay. Có thể hiểu như hệ lò xo 2 mức (dual-rate spring system) – một lò xo giúp chuyển từ fine sang coarse pitch, và lò xo còn lại hoàn tất chuyển sang full feather. Phần này cần canh chỉnh theo lực căng của dây thun (rubber band) của bạn.

Mình dùng lò xo từ bộ này: Amazon Spring Assortment – cụ thể là lò xo 0.5/6/10mm. Một cái mình nới rộng nhẹ để lắp vừa quanh trục của base plate, cái còn lại nằm trên trục của back plate, kẹp giữa pitch collar và drive collar.

Ở 100% print scale thì các chi tiết fit rất chặt. Khả năng cao bạn sẽ phải chà nhám (sand) để cơ cấu chạy mượt. Nếu muốn lắp dễ hơn và không ngại fit lỏng hơn chút, thử scale down cánh chân vịt 2–5%, và scale up pitch collar + drive collar 2–5% ngay trong slicer.

Theo kinh nghiệm của mình, xoay cơ cấu hết hành trình 20–50 lần khi khô (dry) sẽ giúp mọi thứ “ráp” vào nhau tốt hơn. Sau đó bôi trơn các chi tiết – mình dùng petroleum jelly, nhưng bất kỳ chất bôi trơn nào an toàn với PLA đều được. Edit: Sau khi test thêm khi bay và thử các bộ cánh khác, mình thấy chất bôi trơn gốc Silicon và/hoặc Lithium làm giảm kẹt (binding) đáng kể trong lúc hoạt động, nên mình khuyên dùng loại đó là chính.

Trục truyền (drive shaft) mình dùng có ở đây: Free Flight Propshaft – Vintage Model Company. Nhớ bẻ đầu trục thành dạng “tang” càng gần 90° càng tốt. Nếu bị lệch góc, pitch/drive collar có thể bị kẹt và làm cơ chế auto feather không hoạt động đúng.

Một “tính năng” vô tình là: nếu bạn vặn cánh vượt qua mức fine pitch bình thường, base plate sẽ bung ra. Ngoài ra, các lỗ kẹp (clip holes) trên Spinner có thể dùng như cửa sổ quan sát để kiểm tra cánh đã ăn khớp đúng (blade dogs gài vào pitch collar) trước khi ấn base plate vào hẳn.

Phần blade pitch dogs là kiểu interference fit theo hướng radial để đảm bảo chuyển động chặt và đối xứng. Bạn nhiều khả năng sẽ phải dũa (file) phần chamfer trên dogs cho tới khi cánh đạt được vị trí full feather. Một gờ nhỏ ở chỗ tiếp xúc spinner–blade giúp cánh không bị over-centring.

Lưu ý: Profile của cánh mình làm chủ yếu bằng cảm giác (by eye) và chưa được tối ưu. Bạn cứ thoải mái remix và cải tiến – đây là link Onshape cho toàn bộ model.

Con Spitfire vẫn đang trong quá trình làm, nhưng mình đã test chân vịt này trên một máy bay foam sheet đơn giản. Mình chưa làm so sánh hiệu năng kiểu “like-for-like” đầy đủ – nên hiện tại cứ xem đây là thử nghiệm (experimental).

Mình rất muốn thấy mọi người in (Prints), làm thử nghiệm và test. Hiện tại mình xem bản này là BETA.

Auto Feather Demonstration

Auto Feather Demonstration 

Dismantling Demonstration