Page actualisée le 02 avril 2003

 

...Informations Informations...

 

OBJECTIFS DE L'ANNÉE 2003

 Micro-drones  : investigations dans ce domaine et premiers vols 

EN COURS

HBE_E nouvelle tentative de durée avec batteries Lithium Ion

EN COURS

Bulletins Précédents>>>

 

   

BULLETIN D'INFORMATION N°36  

 Mars 2003  

 Prototype d'essais   :  

Les caractéristiques principales de la machine à l'essai (PE) sont les suivantes:

  • type de machine: birotor coaxial ouvert ou caréné

  • motorisation: électrique 

  • type de rotor: rigide

  • aérodynamique des rotors : diamètre dans la plage 48cm à 54cm, 4 pales, profil Eppler 62

 Banc d'essai pour micro-drone   : Février a vu la réalisation du banc.

Le banc d'essai a été complètement équipé : boîtier de contrôle, alimentations, carénage et les premières mesures ont pu commencer. Ainsi nous avons obtenus des résultats:

  • en monorotor (supérieur ou inférieur)

  • en birotor

  • en birotor avec carénage (influence du carénage)

  • sur l'influence du dimensionnement des structures centrales (effet de masque)

En résumé, les résultats en monorotor sont strictement conforme à ce que nous avions modélisé. Ceci montre l'intérêt d'une modélisation fine : il est très satisfaisant de constater que le résultat de plusieurs mois de travail correspond bien aux prévisions. En birotor, il y a un petit écart de l'ordre de 6% par rapport à notre modélisation ; nous avons seulement des hypothèses sur l'origine de cet écart. L'influence du carénage est conforme à ce que nous avions prévu.

Sur le plan du bilan énergétique aérodynamique, nous disposons maintenant de toutes les données pour la conception d'un prototype de vol. Il nous reste à évaluer une solution de motorisation électrique compatible avec nos objectifs. C'est ce que nous allons tester très prochainement.

Le prototype de vol sera alors un compromis des aspects techniques et stratégiques

 

Banc d'essai avec son carénage de test

Banc d'essai

  Tests de servos analogiques et numériques   :  

Je vous rappelle qu'en allant dans la rubrique "articles scientifiques et techniques" vous trouverez des fiches de test de servos, réalisées selon les "normes" Aerodes:

  • Hitec HS 50

  • Hitec HS 80

  • Futaba S9602

  • Futaba S9253 (numérique)

  • Graupner C502

  • Graupner DS368 (numérique)

  • Graupner DS281 (numérique)

Ces servos sont en général performants : le S9602 le plus rapide des analogiques que je connaisse, et les DS368 et DS281 sont assez extraordinaires en termes de puissance et précision en charge eut égard à leur masse (et à leur prix qui n'est pas exorbitant)...

Il semble que d'autres fabricants que Graupner commencent à introduire des microservos numériques. 

Si vous avez des informations, merci de nous le faire savoir!!!

 

  Site Aerodes   : http://aerodes.free.fr/ mise à niveau diverses

Voilà pour Mars.

  François MARCEL 

 

 

 

 

 

 

 

   

BULLETIN D'INFORMATION N°35  

 Février 2003  

 Micro-drones   : 2003 est, pour nous, un changement d'orientation important, donnant la priorité au domaine des micro-drones. Ce domaine a pris une ampleur très significative courant 2002: des appels d'offre et des concours ont été annoncés. Il existe un marché potentiel important pour des machines auto pilotées, stables et résistantes aux turbulences. Les investigations à réaliser, notamment dans le domaine de la stabilité et de la navigation, sont considérables. Cela oblige à une certaine organisation et à regrouper les équipes ayant quelques expériences dans le domaine: les savoirs faire industriels, universitaires et modélistes sont incontournables. Il va de soi que cette activité constitue un domaine sensible en termes de confidentialité. Contrairement à notre habitude, nous ne pourrons donc pas publier tous nos nombreux documents, réalisations et photos ayant trait à cette activité. Néanmoins nous ne manquerons pas de donner quelques indications sur ce que nous faisons.

Les caractéristiques principales sont les suivantes:

  • type de machine à l'essai (PE) : birotor coaxial ouvert ou caréné

  • motorisation : électrique 

  • type de rotor : rigide

  • aérodynamique des rotors: diamètre dans la plage 48cm à 54cm, 4 pales, profil Eppler 62

 Banc d'essai pour micro-drone   : Février a vu la réalisation du banc.

Le but est de vérifier que notre modèle théorique n'est pas éloigné des mesures sur banc, de s'assurer que rien n'entrave les mesures et que si des écarts significatifs sont identifiés, être capable de les interpréter et de les justifier.  La méthode consiste alors à mesurer le couple absorbé et la poussée produite par le ou les rotors, connaissant la vitesse de rotation (asservissement à une valeur de consigne) et les angles de pas des pales. Le banc comporte une réalisation mécanique et une réalisation électronique.

- Réalisation mécanique: Il est constitué d'un plateau-balance portant d'un côté le prototype d'essai (PE) c'est à dire le mécanisme d'entraînement et de contrôle du ou des rotors et de l'autre côté des moyens d'alimentation, boîtier de contrôle, moteur et son dispositif de mesure de couple. Ce plateau est monté sur roulements et se dépose sur deux berceaux latéraux servant de support réglables en hauteur. Le plateau, extra plat, associé au réglage en hauteur permet d'effectuer des mesures dans le domaine de l'effet de sol, ce qui présente l'intérêt pouvoir valider la modélisation dans ce domaine. Les berceaux latéraux peuvent glisser verticalement sur les deux colonnes verticales et être immobilisés à la hauteur désirée. L'un des berceaux possède un plateau support immobile pour la balance de poussée (3000gr/1gr). pour mesurer le couple, le stator du moteur est monté sur roulements avec un bras de levier appuyant sur la balance de couple (200gr/0,1gr). La position de ce dispositif sur le plateau est choisi de telle sorte qu'il n'interfère pas avec la mesure de poussée.

Un soin particulier a évidemment été apporté à la rigidité des éléments et aux faibles frottements pouvant perturber les mesures.

- Réalisation électronique: un boîtier de contrôle avec une carte à micro ordinateur a été réalisé pour gérer le banc. Cette carte est en relation avec les commandes opérateur, le variateur du moteur brushless Aveox, les servos Graupner DS368 (numérique) et capteurs optiques de vitesse de rotation. Quatre touches, une rolling key et un afficheur permettent de régler les commandes de base du PE, c'est à dire:

  • de positionner la valeur de consigne de vitesse de rotation

  • d'effectuer soit des réglages individuels (cyclique) soit communs (collectif) pour les deux rotors (angles de pas)

  • de régler la phase d'un stroboscope permettant de visualiser le passage des pales à un azimut donné

Les réglages au neutre sont effectués par un dispositif additionnel à visée laser.

La photo ne fait figurer ni le boîtier de contrôle, ni les organes annexes (alimentations), ni même le carénage. Celui ci est en cours de fabrication à partir de 4 carrés de médium détourés à la fraiseuse.

Dans un premier temps, "l'entrefer" sera minimum puis augmenté progressivement en réalésant le carénage. Il sera vraisemblablement nécessaire de réaliser deux carénages dont un restera à la dimension optimale ou de compromis.

Carénage en cours d'assemblage

Des premiers essais de rotation ont été effectués sous contrôle de radiocommande pour estimer le niveau de vibrations générées et d'éventuelles résonances. Un comportement tout à fait sain a été observé avec un niveau de vibrations très faible n'ayant pas d'impact sensible sur les mesures de poussées et couple

 

Banc d'essai

Banc d'essais coaxial sans carénage

Les mesures sont prévues pour le mois de Mars. Quelques petits contretemps sont venus retarder la mise en oeuvre du boîtier de contrôle.

  Essais à l'école Polytechnique   :

 Nous sommes en relation avec des élèves de l'école Polytechnique qui préparent un avant projet d'hélicoptère individuel portant surtout sur l'aérodynamique du rotor et le contrôle de stabilité.

A ce sujet, nous avons fourni aux élèves une section de pale pour qu'ils puissent faire des essais en soufflerie dans leur laboratoire. Sur la photo ci-contre, on voit la section en carbone dans le tunnel d'essai de la soufflerie

Essais en soufflerie dans le laboratoire d'aérodynamique de l'école

Essais en soufflerie dans le laboratoire d'aérodynamique de l'école Polytechnique

  Tests de servos analogiques et numériques   : Je vous rappelle qu'en allant dans la rubrique "articles scientifiques et techniques" vous trouverez des fiches de test de servos, réalisées selon les "normes" Aerodes :

  • Hitec HS 50

  • Hitec HS 80

  • Futaba S9602

  • Futaba S9253 (numérique)

  • Graupner C502

  • Graupner DS368 (numérique)

  • Graupner DS281 (numérique)

Ces servos sont en général performants: le S9602 le plus rapide des analogiques que je connaisse et les DS368 et DS281 sont assez extraordinaires en termes de puissance et précision en charge eut égard à leur masse (et à leur prix qui n'est pas exorbitant)...

  Site Aerodes   : http://aerodes.free.fr   Mise à niveau diverses

Voilà pour Février.

  François MARCEL 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   

BULLETIN D'INFORMATION N°34  

 Décembre 2002 / Janvier 2003  

 ASSOCIATION AERODES  : notre association a été officiellement déclarée dans le Journal Officiel du 21/12/2002 numéro 0051 alinéa 965,rappelons que les membres fondateurs sont :

François MARCEL, président

Jacques BOYER, trésorier

Raymond DAUPHIN, secrétaire

Pierre HERMET, secrétaire adjoint

Les portes sont ainsi ouvertes pour vous joindre à nous!!!

 Micro-drones   : 2003 est, pour nous, un changement d'orientation important, donnant la priorité au domaine des micro-drones. Ce domaine a pris une ampleur très significative courant 2002: des appels d'offre et des concours ont été annoncés. Il existe un marché potentiel important pour des machines autopilotées, stables et résistantes aux turbulences. 

Les investigations à réaliser, notamment dans le domaine de la stabilité et de la navigation, sont considérables. Cela oblige à une certaine organisation et à regrouper les équipes ayant quelques expériences dans le domaine: les savoirs faire industriels, universitaires et modélistes sont incontournables. Il va de soi que cette activité constitue un domaine sensible en termes de confidentialité. Contrairement à notre habitude, nous ne pourrons donc pas publier tous nos nombreux documents, réalisations et photos ayant trait à cette activité. Néanmoins nous ne manquerons pas de donner quelques indications sur ce que nous faisons.

 

 Banc d'essai pour micro-drone   : La démarche raisonnable consiste à réaliser un prototype d'essai (PE), à le tester sur un banc d'essai puis en tirer les conclusions avant de définir un prototype de vol (PV).

Bien entendu, le PE est précédé par une analyse théorique et technologique. De nombreux choix sont alors à effectuer, principalement:

  • le type de machine: dans notre cas, il s'agit d'un birotor coaxial caréné

  • la motorisation: électrique dans notre cas

  • le type de rotor: articulé ou rigide

  • l'aérodynamique du rotor: nombre de pales, profil, dimensionnement

  • le principe de commande des rotors

  • l'architecture du mécanisme

  • la conception du banc

  • l'asservissement de la vitesse de rotation

  • la commande des servos

  • la collecte des mesures

  • le mode de réalisation des pales et des carénages d'essai

Suite à ces choix nous nous sommes engagés dans la réalisation de ce PE.

Reste à réaliser le banc d'essai et la mise au point de l'ensemble des éléments. De ces essais, nous attendons une confirmation de nos modélisations aérodynamiques et de nos choix technologiques. Il faut cependant rester prudent car les choses se passent rarement comme prévu et des surprises peuvent nous attendre...

 

Pales pour micro-drone vrillées à 18°

  Tests de servos analogiques et numériques   : Je vous rappelle qu'en allant dans la rubrique "articles scientifiques et techniques" vous trouverez des fiches de test de servos, réalisées selon les "normes" Aerodes:

  • Hitec HS 50

  • Hitec HS 80

  • Futaba S9602

  • Futaba S9253 (numérique)

  • Graupner C502

  • Graupner DS368 (numérique)

  • Graupner DS281 (numérique)

Ces servos sont en général performants: le S9602 le plus rapide des analogiques que je connaisse et les DS368 et DS281 sont assez extraordinaires en termes de puissance et précision en charge eut égard à leur masse (et à leur prix qui n'est pas exorbitant)...

 

 

  Site Aerodes   : http://aerodes.free.fr/ mise à niveau diverses

Voilà pour Décembre et Janvier.

  François MARCEL 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BULLETIN D'INFORMATION N°33

 Novembre 2002  

 ASSOCIATION AERODES  : Pour ceux qui n'auraient pas eu l'occasion de consulter le mois d'Octobre, je rappelle l'information essentielle qui est la création de l'association "Aerodes", dont les membres fondateurs sont :

François MARCEL, président

Jacques BOYER, trésorier

Raymond DAUPHIN, secrétaire

Pierre HERMET, secrétaire adjoint

Les portes sont ainsi ouvertes pour vous joindre à nous!!!

  Aubes   : Petite pause sur le 3G pour satisfaire une demande imprévue, j'ai eu besoin de fabriquer des aubes en carbone. La différence entre aubes et pales est la forme en plan (très faible allongement : 25cm de long pour une corde de 5cm) et un très fort vrillage linéaire (18 degrés). Je les ai réalisées avec mon moule en polypropylène. Ce qui prouve l'étonnante adaptabilité de ce moule. Il a fallu toutefois construire un conformateur de vrillage en Dural, plutôt béton!!! Il faut des vérins pour incliner les rails de bord d'attaque et de bord de fuite et les efforts sont considérables. Le matériau reste élastique si la contrainte ne dure pas trop longtemps, mais il se vrille de façon irréversible si on le laisse des heures, et surtout si on monte en température (45 degrés). Après chaque démoulage, il faut donc introduire le moule dans un conformateur à plat, et l'étuver pendant 2 heures pour lui faire retrouver sa forme d'origine.

 

 le moule polypropylène dans son conformateur de vrillage court

l'ensemble dans son étuve en début d'injection

- Ci-dessus : le moule polypropylène dans son conformateur de vrillage court

- A gauche : l'ensemble dans son étuve en début d'injection

- Ci dessous : deux des aubes réalisées 

Ces photos montrent l'importance du vrillage réalisé (18°) sur un allongement aussi faible

Les deux premières aubes réalisées

En effet , j'ai besoin d'une configuration non vrillée pour introduire les tissus. La méthode utilisée permet d'avoir une continuité des tissus de bord de fuite à bord de fuite en passant par le bord d'attaque, ce qui donne une pale extrêmement résistante aux déformations et une pale qui ne peut pas éclater en cas de choc, même violent. D'ailleurs, suite à deux accidents, nos pales ne se sont jamais cassées et ont pu être réutilisées sans problèmes...

Le démoulage se passe toujours aussi bien : adhérence de type ventouse qui s'ouvre très facilement puis nettoyage à l'acétone et lustrage. Le glaçage du moule a tendance à se bonifier avec le temps.

  Nouvelles du mois   : Compte tenu des vacances de Noël, les prochaines nouvelles du mois apparaîtront fin Janvier seulement.

Bonne fin d'année à tous.

 

 

  Site Aerodes   : http://aerodes.free.fr/ mise à niveau diverses

Voilà pour Novembre.

  François MARCEL 

 

 

  Bulletins Précédents>>>

RETOUR EN HAUT


Copyright 2000-2002 Jacques Boyer
You may use the data given in this document for your personal use, If you use this document for a publication, you have to cite the source. A publication of a recompilation of the given material is not allowed, if the resulting product is sold for more than the production costs.This document originates at the Web site
http://aerodes.free.fr