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डीएसपावर में अपने कार्यकाल के दौरान, मुझे एहसास हुआ कि बहुत से लोग फिक्स्ड विंग विमानों में सर्वो के महत्व को पूरी तरह से नहीं समझते। बाद में, एक परीक्षण उड़ान के दौरान, मैंने देखा कि एक फिक्स्ड विंग विमान सुस्त सर्वो प्रतिक्रिया के कारण अपनी स्थिरता खो बैठा।

तभी मुझे इस छोटे से लगने वाले घटक की अहमियत का एहसास हुआ। पीछे मुड़कर देखने पर, उस घटना ने हमारी अनुसंधान एवं विकास टीम को महत्वपूर्ण प्रगति करने के लिए प्रेरित किया।

फिक्स्ड विंग विमान उच्च प्रदर्शन वाले सर्वो के बिना क्यों नहीं चल सकते?

मल्टीरोटर्स के विपरीत, जो अपनी दिशा समायोजित करने के लिए अनेक मोटरों का उपयोग करते हैं, स्थिर पंख वाले विमान उड़ान दिशा को नियंत्रित करने के लिए पूरी तरह से वायुगतिकीय नियंत्रण सतहों पर निर्भर करते हैं। एलेरॉन, एलिवेटर और रडर की प्रत्येक गति के लिए सर्वो द्वारा सटीक निष्पादन की आवश्यकता होती है।

पिछले साल के परीक्षणों से पता चला कि पारंपरिक सर्वो में उच्च गति वाले वायु प्रवाह में 0.5 सेकंड की देरी होती है, जो विमान को 20 डिग्री तक घुमाने के लिए पर्याप्त है। इस समस्या के समाधान के लिए, हम तीन तरीके सुझाते हैं:
1. विशेष सॉफ्टवेयर नियंत्रण के माध्यम से देरी को कम करें
2. सर्वो प्रतिक्रिया गति में सुधार
3. गियर अनुपात कम करें

तापमान में उतार-चढ़ाव भी जोखिम पैदा करते हैं। एक उपयोगकर्ता को उत्तरी सर्दियों में -15°C तापमान पर उड़ान भरते समय प्लास्टिक गियर में दरार का अनुभव हुआ, जिसके परिणामस्वरूप लैंडिंग के तुरंत बाद क्षति हुई। हमारे सभी फिक्स्ड विंग सर्वो अब अपने गियरबॉक्स के लिए एयरक्राफ्ट ग्रेड एल्यूमीनियम का उपयोग करते हैं और आंतरिक तापमान सेंसर भी लगाते हैं। ये मामूली से लगने वाले सुधार संकट के समय जीवन रक्षक साबित हो सकते हैं।

यह कैसे निर्धारित करें कि कोई सर्वो फिक्स्ड विंग विमान की आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त है या नहीं

गति और बल को नियंत्रित करने के लिए संतुलित संतुलन की आवश्यकता होती है। यहाँ एक गणना दी गई है: पंख की लंबाई को उड़ान की गति से गुणा करें, फिर आवश्यक बल ज्ञात करने के लिए इसे 100 से भाग दें। उदाहरण के लिए, यदि पंख दो मीटर लंबा है और उड़ान की गति 15 मीटर प्रति सेकंड तक पहुँच जाती है, तो कम से कम 0.3 किग्रा·सेमी2 बल वाले सर्वो की आवश्यकता होगी।

हालाँकि, वास्तविक परिचालन में, हवा की गति में अचानक परिवर्तन से निपटने के लिए 30% रिजर्व की आवश्यकता होती है।

वाटरप्रूफिंग को अक्सर नज़रअंदाज़ कर दिया जाता है। दो साल पहले, हमने एक ग्राहक को एक सर्वेक्षण करने वाले फिक्स्ड विंग विमान को संशोधित करने में मदद की थी। बादलों से घिरे विमान में उड़ान भरते समय, नमी सर्वो में घुस गई, जिससे नियंत्रण सिग्नल अस्थिर हो गए।

हमारा वर्तमान समाधान आउटपुट शाफ्ट पर डबल सिलिकॉन सील लगाना है, साथ ही एक नैनो-कोटेड सर्किट बोर्ड भी लगाना है। फील्ड परीक्षणों से पता चला है कि विमान भारी बारिश में भी सामान्य रूप से काम कर सकता है।

डीएसपावर फिक्स्ड विंग सर्वो की विशेष जरूरतों को कैसे पूरा करता है

हमने कंपन का प्रतिरोध करने के लिए एक विशेष विधि विकसित की है। जब स्थिर पंख वाले इंजन की कंपन आवृत्ति अधिक होती है, तो पारंपरिक सर्वो में सिग्नल गड़बड़ा सकता है। एक परीक्षण के दौरान, सर्वो में हिंसक और अनियंत्रित कंपन हुआ।

अब सभी उत्पादों को कारखाने से निकलने से पहले एक कंपन उपकरण पर 48 घंटे के बर्न-इन परीक्षण से गुजरना पड़ता है, जिसमें विभिन्न उड़ान स्थितियों का अनुकरण करने के लिए 50 हर्ट्ज से 2000 हर्ट्ज तक की आवृत्ति होती है।

लंबी अवधि की उड़ान की ज़रूरतों को पूरा करने के लिए, हम गतिशील ऊर्जा खपत समायोजन नामक एक विशेष तकनीक का इस्तेमाल करते हैं। पारंपरिक नियंत्रण उपकरण निष्क्रिय अवस्था में भी बिजली की खपत करते हैं। हम नियंत्रण सतहों की स्थिति का पता लगाने के लिए हॉल प्रभाव सेंसर का इस्तेमाल करते हैं और स्थिर अवस्था का पता चलने पर स्वचालित रूप से माइक्रोएम्पियर स्तर की बिजली खपत पर स्विच कर देते हैं।

पिछले वर्ष हमने अपने सौर ऊर्जा चालित विमान को जिस नियंत्रण उपकरण से सुसज्जित किया था, उसने पूरे विमान की उड़ान क्षमता को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ा दिया, जिससे उड़ान समय में 17% की वृद्धि हुई।

फिक्स्ड विंग विमान पर सर्वो स्थापना सावधानियां

गुरुत्वाकर्षण केंद्र महत्वपूर्ण है। कुछ लोग नियंत्रण इकाई को पंख के बाहर स्थापित करते हैं, जिससे रोल के दौरान लिंकेज प्रभाव हो सकता है। आमतौर पर यह माना जाता है कि नियंत्रण इकाई को धड़ की केंद्र रेखा की कॉर्ड लंबाई के 30% पर स्थापित किया जाना चाहिए। यह स्थिति वायुगतिकीय हस्तक्षेप को कम करती है और घूर्णी जड़त्व को कम करती है। स्थापना अभिविन्यास भी महत्वपूर्ण है: आउटपुट शाफ्ट काज केंद्र रेखा के लंबवत होना चाहिए; अन्यथा, नियंत्रण विचलन हो सकता है।

केबल रूटिंग में सावधानी बरतने की ज़रूरत होती है। एक बार, एक ग्राहक ने सर्वो केबल को बहुत कसकर बाँध दिया था, जिससे उड़ान के दौरान पंख मुड़ गया और खिंच गया, जिससे कनेक्शन पॉइंट ढीला हो गया। अब हम उपकरण के साथ जो केबल स्लीव्स देते हैं, उनमें 5 मिमी का गैप होता है। और कम तापमान पर भंगुर होने से बचाने के लिए विशेष सिलिकॉन तार का इस्तेमाल किया जाता है।

फिक्स्ड विंग सर्वो के लिए दैनिक रखरखाव बिंदु

बियरिंग के स्नेहन पर विशेष ध्यान देने की आवश्यकता है। साधारण ग्रीस का इस्तेमाल कभी नहीं करना चाहिए। ऐसा करने वाले किसी ग्राहक के कारण सर्वो कम तापमान पर जम गया और अटक गया। हम जो ग्रीस प्रदान करते हैं, वह विशेष रूप से -40°C और 120°C के बीच उचित चिपचिपाहट बनाए रखने के लिए तैयार किया गया है।

अनुशंसित रखरखाव अंतराल हर 50 उड़ान घंटों में पुनः स्नेहन है। यदि रेगिस्तानी क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है, तो इस अंतराल को घटाकर 30 घंटे कर देना चाहिए।

गियर्स की कसावट की बार-बार जाँच ज़रूरी है। 200 से ज़्यादा उड़ान घंटों वाले एक प्रशिक्षण विमान में गियर्स में घिसावट आ गई थी, जिसके परिणामस्वरूप गियर्स में खिंचाव आ गया और लैंडिंग के दौरान रडर अचानक अटक गया।

वर्तमान में हम ग्राहकों को फीलर गेज उपलब्ध कराते हैं ताकि वे गियर प्ले की जाँच कर सकें और 0.1 मिमी से ज़्यादा गैप की मरम्मत कर सकें। इस तकनीक से कई दुर्घटनाएँ रोकी जा सकी हैं।

भविष्य में फिक्स्ड विंग सर्वो में कौन सी तकनीकी सफलताएं होंगी?

परीक्षण में प्रयुक्त चुंबकीय एनकोडर काफी प्रभावशाली है। पारंपरिक पोटेंशियोमीटर समय के साथ खराब हो जाते हैं, लेकिन हमारी नई डिज़ाइन की गई गैर-संपर्क संवेदन विधि इस कमी को पूरी तरह से दूर कर देती है। पिछले हफ़्ते, नमक के छींटे वाली परिस्थितियों में परीक्षण किया गया एक नमूना बिना किसी सिग्नल उतार-चढ़ाव के 500 घंटे तक लगातार संचालित रहा, जिससे इसकी सेवा जीवन दस गुना बढ़ गया। मैं विशेष रूप से एक बुद्धिमान सर्वो प्रणाली का बेसब्री से इंतज़ार कर रहा हूँ।

प्रत्येक सर्वो में एक माइक्रोप्रोसेसर लगा होता है जो स्वचालित रूप से खराबी की स्थिति की पहचान कर सकता है। उदाहरण के लिए, यदि कोई गियर अटक जाता है, तो यह यॉ कोण को कम करने के लिए स्वचालित रूप से बैकअप मोड में चला जाएगा। एक बार यह तकनीक पूर्ण हो जाने पर, यह स्थिर पंख वाली उड़ान की सुरक्षा में उल्लेखनीय सुधार लाएगी।