Phao cứu sinh tiện ích điều khiển từ xa

Nhóm sinh viên Trường Đại học Giao thông Vận tải TP HCM gồm Bùi Hoàng Sơn, Huỳnh Trần Ngọc Thịnh, Nguyễn Minh Toàn, Hồ Đắc Nguyên, Võ Trường Giang và Trần Nhất Tri đã dành 1 năm rưỡi nghiên cứu, sáng chế thành công phao cứu sinh điều khiển từ xa bằng sóng vô tuyến.

Cùng công năng, rẻ gấp 3 lần phao ngoại

Đa số các thành viên trong nhóm quê ở miền Trung - nơi hằng năm phải hứng chịu những cơn bão tàn phá. Chứng kiến tình cảnh người dân quê mình chơi vơi giữa lũ, thậm chí có người bị dòng nước đỏ nhấn chìm khiến những chàng trai trẻ quyết tâm nghiên cứu phao cứu sinh.

Bùi Hoàng Sơn, trưởng nhóm, cho biết các thành viên là sinh viên chuyên ngành thiết kế vỏ và công nghệ đóng tàu tích lũy kiến thức học được đã định hình kết cấu của chiếc phao cứu sinh tích hợp công nghệ phù hợp với điều kiện cứu hộ. "Phao cứu hộ truyền thống có dạng tròn, không linh động, nếu gắn động cơ vào sẽ hạn chế quá trình điều khiển. Phao hình chữ U dễ dàng bẻ lái hoặc rẽ sóng trong trường hợp nước lũ dâng cao, tốc độ di chuyển nhanh" - Hoàng Sơn phân tích.

Sản phẩm tiếp tục được hoàn thiện để đưa vào ứng dụng thực tiễn

Theo Hoàng Sơn, mô hình phao cứu sinh điều khiển từ xa hình chữ U đã xuất hiện ở Bồ Đào Nha vào năm 2017 và Trung Quốc cũng có một loại phao tương tự ra đời năm 2019, nhưng sản phẩm có giá thành rất đắt đối với người dân miền Trung. Vì vậy, nhóm quyết tâm nghiên cứu tạo chiếc phao bằng những vật liệu dễ tìm nhất, có cùng công năng nhưng giá thành chỉ khoảng 40 triệu đồng, giảm 3 lần so với mua sản phẩm nhập từ nước ngoài.

Phao cứu sinh có 3 bộ phận: phần vỏ, động cơ và điều khiển. Kích thước phao là 110 cm x 80 cm, đường kính ống đẩy 20 cm, được điều khiển từ xa bằng sóng vô tuyến dài tần số 2,4 GHz. Phần vỏ được làm từ nhựa composite, bên ngoài quét thêm một lớp nhựa polyester kết hợp sợi thủy tinh, giúp vỏ nhẹ, nổi tốt trên mặt nước và chống ăn mòn. Động lực của phao được dẫn động bằng 2 động cơ có chổi than với công suất mỗi động cơ là 180 W, số vòng quay dao động 600 - 1.200 vòng/phút thông qua hộp số. Với phần điều khiển, nhóm chọn dùng tay điều khiển RC4GS.

Phao có trọng lượng khoảng 15 kg, vận tốc tối đa 15 km/giờ, pin hoạt động liên tục trong 30 phút. Đặc biệt, trong môi trường nước chảy xiết, phao có thể hỗ trợ được 2-3 người di chuyển vào bờ. Ngoài ra, để dễ dàng nhận biết phao vào ban đêm, nhóm gắn thêm hệ thống đèn tín hiệu chớp nháy.

Nâng cấp để đưa vào thực tiễn

Khi bấm khởi động phao, hệ thống ESC (điều tốc) và bơm nước tản nhiệt sẽ được cấp điện đồng thời. ESC nhận tín hiệu từ bộ điều khiển từ xa, cấp điện cho động cơ. Động cơ chính sẽ biến đổi điện năng sang cơ năng. Hộp số (hộp giảm tốc) sẽ điều chỉnh momen xoắn, số vòng quay đầu ra của chân vịt để đạt vận tốc theo nhu cầu.

Hoàng Sơn cho biết phao được trang bị 2 động cơ để phòng trường hợp động cơ hỏng, còn động cơ dự phòng để duy trì hoạt động cứu hộ. Thay vì sử dụng động cơ không chổi than cho công suất và hiệu năng hoạt động tốt hơn, cả nhóm quyết định chọn động cơ có chổi than để giảm giá thành. "Động cơ có chổi than khi hoạt động sẽ sinh nhiệt, rung và tiếng ồn nhiều hơn động cơ không chổi than. Ngoài ra, nhóm sẽ tiếp tục tính toán tỉ số truyền để chân vịt đạt được hiệu suất tốt nhất. Nhóm hy vọng phiên bản thứ 5 sẽ là phiên bản hoàn hảo" - Sơn cho hay.

PGS-TS Vũ Ngọc Bích, giáo viên hướng dẫn nhóm, cho biết với nguồn kinh phí có hạn, việc thực hiện mô hình với hiệu năng trên là điều đáng khen. Tuy nhiên, để ứng dụng vào thực tế, phao cứu sinh cần được nâng cấp về tốc độ di chuyển, tín hiệu truyền của sóng vô tuyến ổn định hơn.

Theo Bùi Hoàng Sơn, đã có vài doanh nghiệp ngỏ ý muốn hợp tác sản xuất phao cứu sinh do nhóm nghiên cứu. "Đây là tín hiệu vui, cũng là động lực cho nhóm cố gắng nhiều hơn. Nhóm cần bàn bạc kỹ lưỡng và nghiên cứu lại phiên bản phao hoàn chỉnh nhất trước khi đưa vào thực tế" - Hoàng Sơn bày tỏ.

Bài và ảnh: Huế Xuân