Những bí mật đằng sau cánh quạt của drone: Cùng trò chuyện với kĩ sư DJI

Để khám phá thêm về cánh quạt của các máy bay không người lái, tạp chí DJI Focus đã có một buổi trò chuyện với kỹ sư từ nhóm R&D của DJI. Sau đây là một đoạn trích từ cuộc phỏng vấn độc quyền đó.

Q: Bạn bắt đầu thiết kế cánh quạt cho drone như thế nào?

A: Mọi khía cạnh của một chiếc drone mới đều cho biết cánh quạt của nó cần phải đáp ứng những tiêu chí gì. Sau khi phân tích hệ thống động cơ, thời gian bay, tốc độ tối đa và phương pháp lắp cánh, chúng tôi có thể bắt đầu thiết kế cánh quạt và động cơ.

Q: Cánh quạt trong mỗi drone consumer của DJI khác nhau như thế nào?

A: Vì các cánh quạt đều có thể tháo rời cũng như rất cần thiết cho hiệu suất và sự an toàn của máy bay, chúng tôi phải bắt đầu với cách làm thế nào gắn chúng vào cấu trúc tổng thể.

Đối với Phantom 1, 2 và 3, chúng tôi đã chọn các cánh quạt tự siết, được gắn làm sao để ngăn chúng tách ra trong khi bay. Với Phantom 4, chúng tôi đã giới thiệu cánh quạt quick-release, không thể bị xoay trừ khi được nhấn bằng tay. Với sự an toàn và tiện lợi cao hơn nên chúng tôi đã gắn bó với thiết kế này kể từ đó.

Một cách khác để phân biệt các cánh quạt, ngoài cách xem loại drone mà chúng được gắn lên, là xem các chữ cái và số được in nổi trên chúng. Liệu chúng có phải những con số ngẫu nhiên? Thực ra, đây chính là những dấu hiệu nhận dạng của chúng. Ví dụ, một cánh quạt của Mavic Pro mang mã 8330F sẽ có ý nghĩa như sau:

• 83 dùng để chỉ đường kính cánh quạt khi chưa mở là 8,3 inch.
• 30 dùng để chỉ góc xoay lá cánh quạt là 3.0 inch. *
• F có nghĩa là cánh quạt này có thể gập được lại (foldable).

Tất cả đều không phải là sự ngẫu nhiên!

Hình ảnh cận cảnh của một cánh quạt DJI Mavic Pro

* Khoảng cách mà cánh quạt sẽ dịch chuyển trong một vòng quay khi nó đi qua một vật rắn mềm.

Q: Làm thế nào để bạn giảm tiếng ồn của cánh quạt?

A: Khi một cánh quạt quay, nó cắt xuyên không khí với tốc độ cao, tạo ra âm thanh ù ù. Chúng ta có thể giảm tiếng ồn này theo hai cách.

Thứ nhất là thay đổi hình dạng cánh quạt. Một hình dạng tối ưu sẽ giúp giảm tốc độ động cơ trong quá trình bay, làm giảm tác động với không khí và giảm tiếng ồn.

Cách thứ hai phụ thuộc vào thiết kế phần mũi của cánh quạt. Khi phần lưỡi kiếm quay thì tốc độ ở phần đầu là nhanh nhất. Dựa trên nguyên tắc này thì chúng tôi thiết kế sao cho phần đầu cánh quạt bị cuốn nhẹ ra sau, thành hình hẹp hơn và giúp giảm bề mặt tiếp xúc với không khí, làm cho cánh quạt êm hơn.

Q: Nếu cánh quạt bị lắp sai cách thì máy báy có thể cất cánh không?

A: Các UAV đa động cơ bốn trục hiện đang được trang bị bốn cánh quạt – hai cái theo chiều kim đồng hồ và hai cái chiều ngược chiều kim đồng hồ để cung cấp lực đẩy cân bằng.

Với suy nghĩ này, DJI đã tính đến khả năng khi người dùng lắp cánh quạt không đúng cách. Điều này có thể tránh được vì khi một cánh quạt bị lắp ở sai động cơ thì nó sẽ không thể nào gắn vào được. Nếu người dùng vẫn cố gắn cánh quạt vào sai động cơ thì nó sẽ không cung cấp lực nâng, ứng dụng sẽ báo lỗi và máy bay không người lái sẽ không thể cất cánh.

—

“Chúng tôi hy vọng rằng những câu trả lời từ nhóm R&D của chúng tôi sẽ giúp làm sáng tỏ những thắc mắc của các bạn về thành phần không thể thiếu này của máy bay không người lái. Không có cánh quạt đáng tin cậy, không có thiết kế tốt thì máy bay của chúng tôi cũng không thể trở thành sản phẩm như ngày nay. Bằng cách kết hợp giữa việc sử dụng trực quan và thuận tiện, trải nghiệm bay của bạn đã được nâng cao với những gì chúng tôi tin là cánh quạt với thiết kế tốt nhất hiện nay.”

Nguồn: content.dji.com