Aéroglisseur - Naviplane N300

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Re: Aéroglisseur - Naviplane N300

Message par rookie78 le Mar 24 Nov 2015 - 11:35

Lagaffe a écrit:
Pour un stationnaire correct il faut je pense des hélices de déplacement à pas variable. Ça se trouve tout fait à relativement bas prix: un rotor de queue d'hélico.
Absolument d'accord! Si tu remontes dans le fil de discussion tu verras que j'ai déjà évoqué la piste des rotors de queue, donc rien de neuf... Je développerai dans le prochain article. Maintenant si tu as trouvé l'oiseau rare, je suis preneur...

Marcel.
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Re: Aéroglisseur - Naviplane N300

Message par Lagaffe le Mar 24 Nov 2015 - 11:51

L'oiseau rare ?
Le plus rigolo sera la partie programmation, jongler entre les mixages radio et le stabilisateur de vol initialement prévu pour engin volant.
J'ai parlé du pas variable car c'est la seule solution pour une inversion rapide du flux d'air.
Il serait intéressant de tenter l'utilisation du pas cyclique avec 2 rotors horizontaux.
En fait je n'ai que peu de transformations à faire sur mon hélico banane pour tenter le coup, juste à le fixer sur une plaque de mousse.
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Re: Aéroglisseur - Naviplane N300

Message par GAZOU le Mar 24 Nov 2015 - 12:06

Bonjour

le dépron est totalement étanche , aucune colle ne le pénètre sans l'abimer , son seul intérêt est son absence d'inertie . Comme les collages en cas de chocs sont faibles les parties lourdes traversent le montage sans résistance . Ca va encore pour des superstructures mais faire des sabords dans du 3mm n'est pas très élégant .
C'est bien pour des avions ou des planeurs où la charge est plutôt vers l'avant .

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Re: Aéroglisseur - Naviplane N300

Message par rookie78 le Mer 25 Nov 2015 - 19:09

Salut,

Aujourd’hui je vous résume le processus de recherche des composants principaux de la sustentation.

• Les turbines de sustentation :
Des recherches & études (voir tableau précédent) on reprend les caractéristiques générales des ventilos:
- Ø autour de 95mm (surface de débit & aspect  maquette)
- 11 pales
- Puissance 6W/kg… Ce qui en prenant large sur le poids probable de l’engin, disons 6kgs, nous donne autour de 35 à 40W.

On y ajoute une autre contrainte : Il y aura 4 turbines. Si elles tournent toutes dans le même sens, elles induiront obligatoirement un couple de réaction sur le châssis non négligeable. Et sur coussin d’air sans frottements, un mouvement de rotation de l’engin. L’idéal serait donc de trouver un modèle disponible en normal & en contra-rotative.
Il y a une autre raison pour essayer de trouver des normal/contra : Comme cela a déjà été longuement discuté, il sera peut-être souhaitable ou même nécessaire d’utiliser une plateforme de stabilisation gyroscopique type quadcopters. Or elles sont toutes prévues pour fonctionner avec des paires d’hélices normal & contra. Donc mieux vaut essayer de garder des options simples ouvertes.

Du mal à trouver mon bonheur :
- Les modèles qui existent en « Normal/Contra »sont rares…
- En turbines, les puissances sont très, très au-delà de ce qui semble nécessaire. Même dans les petites tailles (50mm), c’est au mini 300W et on passe vite au KW…
- Une turbine de bonne facture, solide, bien équilibrée, c’est assez cher…
A ce point de la réflexion, trois solutions : J’abandonne l’idée « turbine » et je bricole des ventilos avec une hélice, un moteur, les carénages qui vont bien ou je construis des ventilos centrifuges comme l’avait fait Moon (problème potentiel pour réussir à avoir le même débit sur les 4), etc… Ou je m’entête sur les turbines…
Je ne sais pourquoi, mais j’avais vraiment une envie de « turbine »… La beauté de la chose, le son, une lubie ?(Ah ! le chant de la turbine le soir au coin du bois !!!…  amour  amour ) Donc je m’entête…

Et je trouve un « vrai » spécialiste de la turbine en France extrêmement serviable et disponible :  www.turbines-rc.com/fr/
Après lui avoir exposé mes besoins, il me confirme la rareté des « Normal/Contra ». Le choix est un peu plus ouvert en petites dimensions, 64/70mm. Quasi nul en 80/90mm. Après plusieurs allers /retours avec ses fournisseurs/fabricants (chinois) il me propose un modèle : EDF RC Lander Øint 92mm, Øext 95mm, 11 pales. Sur commande spéciale à l’usine, il peut les avoir dans les deux sens de rotation (et sans surcoût, service chinois…). Ca, côté maquette, c’est parfait…
Par contre, ce sont de petits monstres : Moteurs brushless outrunner KV 1700, prévues pour tourner sous 6s, 2.1kW, poussée max 3kgs, Imax 90A… Avec 4, je vais satelliser le N300…
Bon, je prévois une alimentation en 4s. Est-ce possible et quelles performances ? Il me la passe au banc d’essai : Sous 4s, poussée max 1.4kgs, Imax 40A,  650w. Déjà nettement plus raisonnable.
Ca commence à me plaire…

• Pression, débit & consommation de la sustentation:
Bien mignonnes ces turbines, mais si je dois tirer 4 fois 40A les temps de vol vont pas être bien longs !!

On revient au tableau général des spécifications établi dans un post précédent. Et il y a une ligne très intéressante : La pression du coussin d’air. Il a déjà été noté que pour le « grandeur » elle n’était pas très élevée,1730Pa. Et bien c’est encore mieux sur le modèle ! Elle tombe à 87Pa ! L’explication en est simple : Pour poids & volume, le facteur de similitude est l’échelle au cube. Pour la surface du coussin c’est l’échelle au carré… Vraiment sympa le coussin ! Me conforte que le poids ne devrait vraiment pas (dans la limite du raisonnable) être une issue.
En reprenant un poids réel à la louche de la maquette autour de 6kgs, la pression du coussin devrait être autour de 135Pa, soit 0,00135bar ou 1,35gf/cm2…
Les fabricants ne publient pas les courbes pression/débits de leurs engins, ni le pas des pales… Pas facile de faire « scientifique » en jouant avec Bernouilli et autres formules.
Je me suis fait un petit estimé, pour ce qu’il vaut, juste un ordre de grandeur :
- La poussée testée de la turbine est 1,4kg. C’est la force exercée par le jet d’air en sortie.
- Le Ø de sortie est de 92mm, ce qui donne une surface de 67cm2 et donc une pression de sortie de 21grf/cm2.
En gros une quinzaine de fois ce qui est nécessaire. Il ne devrait pas y avoir de soucis pour délivrer la pression nécessaire !
Là, un autre saut « quantique » dans ce raisonnement un poil fumeux: 15 fois moins de pression, donc 15 fois moins de puissance, donc 15 fois moins d’intensité et donc 40/15= 2,8A… Et une puissance de 2,8x14,8=41W.  Tiens on retombe sur l’estimé de départ qui lui était basé sur la puissance/kg du réel… Confortant, même si pas rigoureux…

Et le débit ? En utilisant une formule approximative (source  http://airdeglisse.free.fr/   ), on peut estimer grossièrement le débit de fuite (Q) en fonction de la pression du coussin (P), de la hauteur de fuite (h) et du périmètre de fuite (L) :
- La formule : Q (m3/s) = 2,12 x h(m) x L(m) x √P (Pa).
- Ce qui , en appliquant les paramètres de la maquette définis jusqu’ici, se traduit par :
Q = 61,6 x h.
h est pour le moment une inconnue (je ne crois pas que les facteurs de similitude puissent s’appliquer directement...) En prenant deux ou trois valeurs :
- h = 1mm Q= 0,06m3/s → 216m3/h
- h = 2mm Q = 0,12m3/s → 432m3/h
- h = 5mm Q = 0,3m3/s   → 1080m3/h
Sans doute quelque chose entre 500 et 1000m3/h, soit entre 125 & 250m3/h/turbine.
Malheureusement, je n’ai pas les données constructeurs qui me permettraient de vérifier les débits des turbines sous la pression voulue .
Paraît beaucoup comme ça, mais au fond mes petits ventilos de 35mm sur le WS60 brassaient bien 13m3 à l’heure et j’en sentais à peine le souffle… Et puis, bien des maquettes d’ hovercrafts de taille et poids similaires, à jupes soufflées, ont été construits et avec des ventilos pas si performants… Si ça marche pour eux, ça doit marcher pour moi.  Pas d’autres choix à ce stade que de faire le pari que ce sera bon…


• La bonne nouvelle !!
J’en étais là de mes études préliminaires et élucubrations fin Juin 2015, et j’hésitais encore un peu à lancer le projet. Ca avait l’air d’ être possible mais, n’ayant pas de plans cotés, j’avais quand même quelques incertitudes notamment sur la géométrie des jupes, le vrai cœur de l’ensemble.
Je suis donc allé respirer le bon air breton… Et là, influence de l’iode ou des crêpes et galettes-saucisses arrosées d’un bon cidre, je suis tombé, les esprits clairs, sur le site « model-hovercraft.com » créé par un certain Mark Porter. Grand expert en maquettes d’hovercrafts version british. Et dans la longue liste de ses réalisations, dans un coin, un SEDAM-N300 !!! Alléluia !!!  content  content

Donc c’est réalisable et ça peut fonctionner ! Confirmation immédiate de quelques paramètres fondamentaux que j’avais calculés un peu au pif:
- Il annonce sur le site une consommation par ventilos de 15W (faudra voir le poids).
- Il avait utilisé des turbines de 89mm
- Ses dimensions hors-tout au 20ème sont proches des miennes
- Son système de jupes correspond bien à mes déductions et schémas. Normal, nous partions du même engin !

Par contre sur le site, aucune info détaillée sur la géométrie des jupes et encore moins de plans cotés. L’idéal, le contacter. Mais l’adresse mail est morte (le site, semble-t-il, date de 2006). Une petite recherche via WhoIs et l’hébergeur… Et j’obtiens une adresse… Demande d’infos et en vrai gentleman une réponse en quelques jours :
- Ømax jupes int. 195mm versus mes 192mm
- Conicité jupes internes 15° versus mes 14,4°
- Conicité jupe externe 10° versus mes 9,5°
- Hauteur jupe interne 70mm. Même chose c’était un truc publié.
- Hauteur jupe externe 73mm versus mes 72mm
- Turbines de 89mm versus mes 95mm
- Turbines uniquement  « normal » versus mon mix « normal /contra »
Vraiment pas de quoi se battre ! Ouf ! Je n’ai pas passé tout ce temps à côté de la plaque !

- Pour le poids, il n’est plus très sur. Il pense à 4kgs « sans doute » sans accus ( ?)…
- C’est un projet qu'il a réalisé il y a de nombreuses années et, non, il n'a pas de jeux de plans complets au format DXF ou autre format "moderne". Il avait créé l'ensemble avec un soft introuvable aujourd'hui me dit-il... Il essaiera de me convertir quelques trucs en IGS… Pas grave, ça me laisse le plaisir de dessiner mon propre modèle qui ne prétend d'ailleurs pas être une réplique exacte du N300 et sera plus proche de la version « passager » alors que la sienne est celle « bac »...
- Pas de mixages particuliers. Pas de gyros. Une radio basique. Il reconnaît toutefois que ce serait intéressant à essayer. « Room for improvement »
- Bonne stabilité horizontale automatique et re-démarrage sur l’eau sans soucis.

Et bien me voilà totalement rassuré, conforté & convaincu ! Le projet N300 est donc définitivement lancé fin Juillet!

Et dans la foulée, pendant que c’est disponible, je lance les appros des turbines. En voilà une avec un essai de montage. Belle bête !







Bon, je le redis : La solution turbine que j’ai choisie est disons « Deluxe »… On pourrait faire autrement, certainement pour beaucoup moins cher… Un caprice, mais faut bien se faire plaisir de temps en temps… Et le temps passant (trop) vite …

Voilà pour la sustentation. Etape suivante, les propulseurs…

Marcel.
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Dernière édition par rookie78 le Mer 25 Nov 2015 - 20:39, édité 1 fois

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Re: Aéroglisseur - Naviplane N300

Message par LUZOLO le Mer 25 Nov 2015 - 19:35

Salutatous  bonjour

Ouille ouille ouille, c'est bien ce que je disais : "cette homme là est né avec une calculette dans les mains"   mondieu rit fière

En tout les cas ce sujet est passionnant et surtout très bien expliqué, bravo   génial applaudissement applaudissement

A+
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Re: Aéroglisseur - Naviplane N300

Message par GAZOU le Mer 25 Nov 2015 - 20:17

Bonjour

quand on lit tout ça ça parait presque évident et on se demande pourquoi mes autres ont autant galéré .
On en est d'autant plus admiratifs car les moteurs n'étaient pas performants . Je crois même que Moon a vu la fin de ses soucis avec l'achat de bruschlees .

Quand on pense qu'il avait construit lui-même sa turbine en bois ..............

Les explications de Rookie sont tellement limpides et le sujet tellement débroussaillé qu'il est certain que d'autres vont tenter la construction d'un tel engin .

Merci Marcel

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Re: Aéroglisseur - Naviplane N300

Message par rookie78 le Jeu 26 Nov 2015 - 13:50

En faisant une petite recherche sur les ventilos centrifuges hier soir, je suis tombé sur un "calculateur" d'Hovercraft en modélisme, source anglaise bien sûr...
http://www.hoverhawk.com/lcalc.html

Je ne connais ni les formules ni les hypothèses sous-jacentes notamment type de surface, coef de sécurité, etc... Le modèle est simple: Une jupe à base carrée, un plénum unique, un seul ventilo... Mais un coussin d'air est un coussin d'air. Alors je me suis amusé à y entrer les données de base du N300 tel que définies jusqu'ici. Et on en sort quelques trucs que j'ai comparé avec mes calculs approchés. J' ai pris une valeur moyenne pour la hauteur de fuite, h=3mm:
- Pression coussin: 113Pa vs mes 134Pa (normal le rectangle est plus grand que mon dessin "arrondi")
- Ø de ventilateur unique recommandé: 193mm, ce qui donne une surface de soufflage de 29 000mm2. Sur le N300 il est prévu 4 ventilos de Ø92mm donc une surface totale de 27 000mm2.
- Débit de fuite: 0,13m3/s soit 468m3/heure. Un peu moins que mon estimé entre 500 et 1000...
- Vitesse air de fuite: 14,3m/s. Ca je n'avais pas calculé.
- Puissance de sustentation:P=24W, un peu moins que mes 36W.

Les chiffres diffèrent un peu, mais on reste dans le même ordre de grandeur. Une autre vérification que l' approche utilisée est à peu près cohérente. Ca rassure...

Marcel.
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Re: Aéroglisseur - Naviplane N300

Message par Lagaffe le Jeu 26 Nov 2015 - 14:11

Ça me fait penser à un calcul fait il y a bien longtemps et que je ne saurais plus faire (because calcul intégral):
Collez une grosse paille en bout sur une rondelle de carton de 6 à 10 cm de diamètre.
Percez le carton pour que l'air soufflé dans la paille puisse traverser le carton.
Soufflez dans la paille et approchez le disque de carton au contact d'une feuille posée sur une table.
Continuez à souffler en soulevant l'ensemble.
La feuille décolle de la table comme si elle était aspirée, alors que vous continuez à souffler.

Magie ? Non.

Il peut se produire la même chose avec un hydroglisseur à partir d'un certain rapport diamètre de turbine / périmètre de jupe.
L'hydroglisseur va rester "collé" au sol malgré un effort tendant à le faire basculer.
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Re: Aéroglisseur - Naviplane N300

Message par rookie78 le Ven 27 Nov 2015 - 18:48

Bonjour,

Le sujet du jour, mes « élucubrations » sur le système de propulsion.

• Le principe :
Le système a deux fonctions : Propulsion (Marche Avant/Marche Arrière)  et contrôle de la direction (Gouvernail).
- Les différents déplacements sont obtenus en jouant sur les sens et valeurs relatives des poussées des deux hélices.
- Les hélices ont un entre-axe généreux d’environ 7m sur le « grandeur » (soit 350mm sur la maquette). Les poussées différentielles devraient donc être efficaces pour obtenir la fonction «Gouvernail».
- Sur le « Grandeur », les hélices sont à pas variable, ce qui permet de varier la poussée ou d’inverser le sens du flux avec une excellente réactivité,
- D’après les infos collectées, le diamètre des hélices est de 3,5m soit 175mm pour la maquette, elles sont « tripales ». La puissance max par hélice devrait être de 24W/kg.
- Pour équilibrer les couples de réaction et ne pas avoir tendance à écrouler l’engin d’un côté, il faut des hélices à pas inverses, l’une tournant « à droite » l’autre « à gauche ».

Les hélices à pas variable en aéro-modélisme ne sont pas légions ! Donc, quelles sont les solutions/adaptations possibles ?

• Hélice d’avion à pas variable :
On trouve un ou deux modèles basés sur le même principe : L’axe du moteur est creux pour permettre la commande du pas par un servomoteur. Certains sont vendus comme un ensemble «moteur spécial/rotor», d’autres proposent simplement le mécanisme avec l’axe creux à monter sur le moteur de son choix…



- Elles n’existent qu’en bi-pales.
- Les pales se déclinent en 8 ou 9 pouces. Donc dimensions OK .
- Look maquette pas fameux.
- Prix raisonnable. Compter environ 70 à 80€ en France pour un ensemble moteur+mécanisme+ pales auquel il faut ajouter un servo.
- Facile de les régler avec rotation droite/gauche, il suffit d’inverser les sens du moteur et  du pas lors des réglages.
- Pas d’infos mais quelques doutes sur la précision et tenue du pas ainsi que sur la longévité du mécanisme. Montées sur un avion, elles sont en général utilisées avec seulement deux positions, commandées par un simple bouton, « tout avant » ou « tout arrière » (acrobaties). Le réglage fin des positions intermédiaires n’est donc pas un facteur dans ce cas.

• Adaptation d’un rotor d’anti-couple d’hélicoptère RC :
Là, il y a un choix important. Tous les rotors anti-couples d’ helis taille 500 ou 600 seront aux bonnes dimensions (on peut toujours retailler un poil les pales):



On voit le montage évident sur l’image d’un de mes hélico mis queue en l’air, le tube de queue faisant office de pylône. La rotation de l’hélice pourrait être assurée de multiples façons :
- Montage direct sur l’axe moteur. Modifs à prévoir sur le carter pour positionner les pivots.
- Transmission par courroie à travers le pylône. Dans ce cas, pas de modifs à faire sur le carter du rotor. Le moteur (avec la bonne couronne dentée) serait positionné en bas du pylône.
- Transmission par axe rigide et renvois coniques. De nouveau, pas de modifs sur le carter & moteur en bas du pylone.
Quelques remarques :
- Existent presque uniquement en bipales (voir ci-dessous)
- La précision du pas ne devrait pas être un souci si associé  à un servo de qualité.
- Aspect maquette pas fameux. Mais,si le réglage est nickel, on doit pouvoir les garder en rotation, engin à l’arrêt (pas 0°). Un plus, côté « réalisme » de la maquette.
- Pour des raisons de cinématique, les pieds de pales ne doivent pas être bloqués. Tendance des pales à « tomber » à l’arrêt. Look pas terrible.
- Avantage certain : Moins de poids au haut du pylône, le moteur étant déporté dans le caisson bas.
- Facile de les régler avec rotation droite/gauche, il suffit d’inverser les sens du moteur et  du pas.
- Prix moyen. Compter une centaine d’euros pour un mécanisme courroie+pales+moteur de bonne facture.
- Les rendements de ce type de rotor sont faibles : Pales non profilées, zone morte au centre importante ( Certes, c’est la moitié extérieure d’une pale droite qui fournit la majorité de la poussée, mais quand même…)

Note : En cherchant « beaucoup », on trouve des tri-pales :



Mais c’est de la fabrication quasi-confidentielle et les prix sont en rapport : Pour le mécanisme seul, compter 150€ minimum…

Dernière remarque : On pourrait aussi modifier un rotor principal d’héli. Mais modifs plus compliquées. Le seul intérêt étant un plus grand choix en tripales et à coûts nettement plus raisonnables. Il faudrait sans doute partir d’ une taille d’héli de 250.

• Adaptation d’un rotor de quadricopter à pas variable :
Et oui, ça existe ! Je n’en ai trouvé qu’un modèle, le « Stingray » de Curtis YoungBlood.



C’est en fait une adaptation là aussi de rotors d’ anti-couple d’héli. Les pales sont un peu plus sympathiques. Tout ce qui a été dit ci-dessus sur les anti-couples reste vrai.
L’avantage serait d’avoir toutes les pièces pour l’adaptation en catalogue… Je ne connais pas la disponibilité ni le prix en pièces détachées.

• Hélice à pas fixe :
Là on revient à des choses plus conventionnelles ! On trouve assez facilement des tripales de bonne facture dans la taille adéquate et dispos en version «droite/gauche » (Puller/Pusher). Ci-dessous, une « Masters-Airscrew », 18 x 10cm :



- Les poussées différentielles pour la fonction « gouvernail » seront obtenues en variant uniquement la vitesse de rotation.
- La marche arrière sera obtenue en inversant le sens de rotation du moteur (utilisation d’un contrôleur brushless type « auto » ou « bateau » avec arrêt au centre de la course du manche). Certes, le rendement d’une hélice à pas fixe utilisée « à l’envers » n’est pas bien bon, mais devrait suffire aux manœuvres où la vitesse n’est pas un facteur primordial.
- Poussée importante et peu bruyantes.
- Côté prix, compter 6€ pour une hélice et 30€ max pour un bon moteur.
- L’inconvénient majeur est une réactivité aux ordre du pilote moins bonne, moins immédiate qu’avec un pas variable : Ajustement de la vitesse du moteur et inertie de l’hélice. Les hélices sont légères (11g) ce qui devrait minimiser l’effet… Et après tout, c’est bien ainsi que fonctionnent les quads. Et leur réactivité est suffisante à assurer la stabilité horizontale, chose beaucoup plus critique et difficile à achever que le contrôle de la direction de notre engin…
- Pour la marche arrière, il y aura certainement une dégradation sensible par rapport à un pas variable, le moteur devant s’arrêter puis repartir à l’envers. Il faudra choisir le « bon » contrôleur : Certains imposent une première impulsion du manche pour s’arrêter et une deuxième pour partir en sens inverse… D’autres se débrouillent tout seul pour un passage direct de MA à MAR. On privilégiera les seconds… Et de nouveau cette fonction est principalement pour les manoeuvres. Comme sur un bateau au fond… Par contre, moins sécurisant pour les arrêts d’urgence !!...

• Commandes d’un système à pas variable :
Bien sympa d’avoir la mécanique, mais il faut pouvoir la commander…

Avec une hélice à pas variable, toute augmentation du pas provoque un appel de couple important et brutal. Si on ne fait rien, le moteur « s’écroule »… Et vice-versa, si on est plein gaz sans pas, on mouline dans le vide… Il faut donc que le régime du moteur soit ajusté à tout moment au pas.
Sur les hélicos RC, cette fonction est assurée par les fameuses courbes de « pas » et de « gaz » : Un même manche gère deux voies de sortie, l’une vers le contrôleur du moteur, l’autre vers les servos de commande du pas des pales. Et les courbes gèrent la relation entre les deux. Tout l’art du réglage d’un hélico RC !
Dans l’application au N300, ça devient vite compliqué ! Nous avons, non pas une, mais deux hélices à gérer et elles ne sont pas indépendantes : Elles doivent travailler de concert pour assurer propulsion et direction.
- Les gérer chacune sur un manche avec chacune ses courbes pas/gaz : Le pilote doit alors manuellement assurer la coordination des deux ! La navigation en ligne droite va pas être simple à tenir : Pas de signal ni manche de gouvernail, on joue simultanément sur les deux manches.  Pilotage délicat. Je ne connais pas de radio standard qui permette de gérer simultanément deux ensembles de courbes pas/gaz, même si les «tout programmable» le peuvent sans doute…
- Imaginer un système ou le pilote gère seulement un manche. Les voies de sorties gaz/pas seraient ensuite dupliquées pour en avoir deux jeux identiques, un pour chaque hélice. Elles porteraient ce que l’on pourrait appeler, les signaux «maître», les valeurs nominales Pas/Gaz fixant la vitesse de la maquette. Puis, chaque «pas» serait alors mixé avec la commande de gouvernail et les valeurs gaz de chaque hélice ajustées en conséquence. Peut-on faire ça avec une radio très évoluée ??? Je ne sais pas, mais j’en doute. Il faudrait alors concevoir et réaliser un «petit» module de contrôle  avec processeur à bord et le programme qui va bien pour faire le boulot. Sûrement possible, mais définitivement pas dans mes cordes… Et je n’ai rien trouvé dans le commerce…
- Imaginer un système où, pour simplifier, on travaille avec un signal de gaz constant. Il suffirait de gérer et mixer le pas des deux hélices. Ca c’est assez facile à faire avec la majorité des radios un peu programmable. Mais la valeur des gaz devrait être celle permettant d’atteindre la vitesse max au pas max. A pas 0°, on va mouliner quasi à vide à des vitesses totalement déraisonnables ! Un, bonjour la consommation inutile ;  deux, le moteur va pas beaucoup aimer ; trois, gros risque sur la sécurité, les pieds de pales auront une très bonne chance de lâcher, et là ça part on ne sait où…

Pour résumer, système très séduisant, mais pas facile à déployer. Demanderait, je pense des développements non seulement mécaniques mais aussi électroniques.
Peut-être ais-je loupé une solution simple et élégante ? Commentaires et suggestions bienvenus… Et si quelqu’un souhaite se lancer dans la conception d’un module, je suis preneur…

• Commandes d’un système à pas fixe :
De nouveau on retombe dans le connu et le très simple. Exactement comme les commandes d’un bateau à deux hélices.  Plusieurs façons de le faire. Ma préférée :
- Un programme hélico sur la radio
- Choix d’une tête type H1 sans mixage CCPM
- Sur le même manche deux voies, pas et gaz, que j’assigne chacune à une hélice.
- Les courbes pas/gas me permettent éventuellement de régler les points de démarrage de chacun des moteurs et la réponse plus ou moins proportionnelle au déplacement du manche.
- Un mixage de la voie « gouvernail » sur les deux voies précédentes, du style +k.G & -k.G, k étant la proportion du signal  «G» (gouvernail) à ajouter ou retrancher. En jouant avec k on peut même inverser le sens de rotation d’une hélice et tourner «sur place».

• Puissance et choix du moteur :
Toujours en utilisant un poids probable de la maquette autour de 6kgs, il faut donc des moteurs de 24 x 6 disons 150W.
Le choix est grand !
J’ai finalement choisi des DM-2610 de chez Pro-tronik : kv 1000, LiPo 3 à 5s,  Pmax 230w, Imax 23A. OK pour hélices bipales jusqu’à  9x6 en 4S. Devraient fonctionner sans soucis avec des bi-pales variables de Ø180 ou des tripales 7 x 4 !

• Conclusion :
J’étais au départ très tenté par des hélices à pas variable, mais :
- Le côté maquette est très moyen
- Le prix peut vite devenir un poil exagéré
- La réalisation d’un système de commandes réaliste, fiable et simple d’emploi n’est pas facile, facile et va bien au-delà de mes capacités.
- La réalisation et mise au point d’un tel système vaudrait bien un projet à lui tout seul.

Alors, le modèle sera donc prévu avec des hélices tri-pales à pas fixe.
J’essaierai toutefois lors du dessin de garder les pylônes « démontables », modules indépendants, me réservant la possibilité d’une modification ultérieure et ambitieuse si tout le reste fonctionne bien ! ... Et si je trouve le «Forumeux» intéressé par les hélices à pas variable…
Marcel.
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Re: Aéroglisseur - Naviplane N300

Message par Lagaffe le Ven 27 Nov 2015 - 20:39

Dans l’application au N300, ça devient vite compliqué ! Nous avons, non pas une, mais deux hélices à gérer et elles ne sont pas indépendantes : Elles doivent travailler de concert pour assurer propulsion et direction.
- Les gérer chacune sur un manche avec chacune ses courbes pas/gaz : Le pilote doit alors manuellement assurer la coordination des deux ! La navigation en ligne droite va pas être simple à tenir : Pas de signal ni manche de gouvernail, on joue simultanément sur les deux manches. Pilotage délicat. Je ne connais pas de radio standard qui permette de gérer simultanément deux ensembles de courbes pas/gaz, même si les «tout programmable» le peuvent sans doute…

Eh oui. En radio programmable ça ne pose pas trop de problème.
Mais... Si ça t'intéresse j'ai en stock un mixeur pour banane.
Tu voudrais commander uniquement le pas collectif ou le pas cyclique ?
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Re: Aéroglisseur - Naviplane N300

Message par Lagaffe le Ven 27 Nov 2015 - 20:44

Tu mets un châssis autour, tu limites le pas pour que ça ne décolle pas, pis voilà !

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Re: Aéroglisseur - Naviplane N300

Message par GAZOU le Ven 27 Nov 2015 - 20:52

Bonsoir

Bien évidemment le diamètre des turbines est bien moindre , vous croyez que diminuer le diamètre de ces pales est réalisable , est ce que ça nuira beaucoup au rendement ?
Au lieu de réduire les gaz ou le pas sur les grandes , celle-ci , raccourcies , tourneraient plus vite ou avec un pas plus important .

Ce sujet est passionnant et c'est vrai qu'il y a plein de gens intéressants sur le BLEU

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Re: Aéroglisseur - Naviplane N300

Message par patdxfr le Ven 27 Nov 2015 - 21:22

Tu as quelques tripales 8" dextrogyres et senestrogyres étonnant chez Staufenbiel

Il y a aussi les belles multipales à pas variable maquette (style Hamilton)
Mais je n'ai pas trouvé plus petit que 9,5" :
http://www.modelisme-vartex.com/helices-electriques/4749-helice-electrique-tripale-95-pouces-0000000004749.html



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Re: Aéroglisseur - Naviplane N300

Message par Lagaffe le Ven 27 Nov 2015 - 22:27

Ces hélices à pas variables sont impeccables pour faire des marches arrière en avion.
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Re: Aéroglisseur - Naviplane N300

Message par GAZOU le Ven 27 Nov 2015 - 22:37

Hélices à pas variable ?
En rotation ou manuellement à l'arrêt ?

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Re: Aéroglisseur - Naviplane N300

Message par JPA le Ven 27 Nov 2015 - 22:50

Pas variable ne veut pas forcément dire pas réversible !!!!!

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Re: Aéroglisseur - Naviplane N300

Message par patdxfr le Ven 27 Nov 2015 - 23:22

Le pas est fixe, mais réglable étonnant (au sol)
Effectivement il n'y a pas de ccw

Sinon, avec la mode des multicopters, on trouve pas mal d'hélices appairées cw et ccw

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Re: Aéroglisseur - Naviplane N300

Message par Lagaffe le Sam 28 Nov 2015 - 8:07

JPA a écrit:Pas variable ne veut pas forcément dire pas réversible !!!!!

Ce n'est qu'une question de réglage de course, on parle plutôt de pas positif (à droite) ou négatif (à gauche)

Pour un bon contrôle de positionnement il vaut mieux avoir un pas variable qu'une variation de vitesse, la réaction est plus rapide, on profite de l'énergie cinétique du rotor (principe de l'autorotation sur hélico). De plus l'énergie nécessaire à la commande d'un pas variable est faible.

patdxfr a écrit:avec la mode des multicopters, on trouve pas mal d'hélices cw et ccw
En pas fixe pas de souci, surtout en bipale.

GAZOU a écrit:Hélices à pas variable ?
En rotation ou manuellement à l'arrêt ?
Sur hélico c'est plus pratique de faire varier le pas en rotation rire2 , surtout le pas cyclique ! Voir le système sur la photo de mon hélico double tripale
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Re: Aéroglisseur - Naviplane N300

Message par GAZOU le Sam 28 Nov 2015 - 8:44

salut






GAZOU a écrit:
Hélices à pas variable ?
En rotation ou manuellement à l'arrêt ? Sur hélico c'est plus pratique de faire varier le pas en rotation , surtout le pas cyclique ! Voir le système sur la photo de mon hélico double tripale.

je posais la question pour l'hélice en photo mise par Patdfx tu t'en doutes bien .

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Re: Aéroglisseur - Naviplane N300

Message par Lagaffe le Sam 28 Nov 2015 - 9:08

Une hélice à pas réglable n'a d'intérêt que pour des essais. Le réglage du pas n'est pas évident à réaliser, la moindre erreur engendrant des vibrations (réglage de tracking bien connu des hélicomen)
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Re: Aéroglisseur - Naviplane N300

Message par rookie78 le Sam 28 Nov 2015 - 10:47

Bonjour,

Grand soleil et ciel bleu ce matin!!! Ca met de bonne humeur.

- Alors, oui, les hélices "Hamilton" mentionnées par Patdxfr sont très belles avec leur aspect maquette "vintage". Mais définitivement pas à "pas variable", juste à "pas réglable". Permettent de tester différents pas sans avoir à acheter un stock d"hélices...
- Mais comme le dit Lagaffe, leur réglage n'est pas immédiat. Tracking (les 3 pales évoluant strictement dans le même plan) et angle individuel de chaque pale. J' en avais testé sur un de mes engins bi-rotors et là j'avais en plus la difficulté d' avoir le même pas sur les deux. La précision du réglage est au mieux 0,5° et sans doute un peu plus. Inutile de s'embêter avec ça sur le N300 à partir du moment où on opte pour du pas fixe.
- Des hélices en CW & CCW sont effectivement très faciles à trouver en bi-pales. Beaucoup moins courantes en tripales et encore moins quand on impose une taille précise. Et quand elles sont au catalogue elles sont souvent en rupture de stock. Donc les "attraper" quand on en trouve et, vu leur faible prix, ne pas hésiter à en prendre un jeu de secours... J'ai trouvé les miennes en Angleterre: www.sussex-model-centre.co.uk/shopexd.asp?id=50893. Service rapide impeccable.

Marcel.
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Re: Aéroglisseur - Naviplane N300

Message par rookie78 le Sam 28 Nov 2015 - 11:31

A la lecture de certains posts, je me demande si il n'y a pas parfois une légère confusion ou erreur d'interprétation sur le rôle des turbines dans leur application au N300. D'où cette petite mise au point et rappel:

- Les turbines sur le N300 sont utilisées uniquement comme "générateurs" d'un flux d'air à une certaine pression, comme tout vulgaire ventilateur. D'où d'ailleurs mon label "Deluxe" sur leur choix.
- Leur capacité de "poussée" n'est pas utilisée en tant que telle. Ce n'est pas leur poussée qui met l'engin en sustentation.
- Ce qui nous donne la sustentation c'est l'effet de la pression générée (faible) sur une surface (grande). D'où l'excellente l'efficacité du coussin d'air: Peu de puissance nécessaire pour lever des charges importantes.
- Les turbines seraient montées à l'horizontal le résultat serait le même (bon, montage pas simple et effets parasites garantis...). Suffit d'avoir un flux et une pression d'air.
- Un ou des ventilos centrifuges à sortie latérale, et poussée verticale nulle marcheraient tout pareil...
- Pour vous en convaincre, juste un petit calcul rapide: Nous avons vu dans l'article précédent qu' il suffira probablement d'utiliser les turbines au 15ème de leur puissance max. Chaque turbine ayant une "poussée" max de 1,4kgf, la poussée "directe", totale, délivrée par les 4 turbines serait donc: (4 x 1,4) /15 = 0,375kgf. Ce n'est pas avec ça que nous pourrions "lever" les 6kgs estimés de la maquette.

Pour créer le coussin d'air, il est donc totalement inutile d' imaginer des trucs compliqués pour la sustentation avec rotors à pas variables, etc... On n'y gagnerait que des emm...

On pourrait sûrement dessiner des machines basées sur ce genre de chose, mais elles n'auraient plus rien voir avec la techno du coussin d'air et le N300. En fait des hélicos inversés, comme l'explique Lagaffe. Et avec tous les problèmes liés aux hélicos pour assurer la stabilité horizontale bien sûr, mais en plus la difficulté à tenir une altitude au mm près! De quoi s'amuser mais un autre genre d'engin.

Marcel.
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Re: Aéroglisseur - Naviplane N300

Message par Lagaffe le Sam 28 Nov 2015 - 11:42

rookie78 a écrit:
Pour créer le coussin d'air, il est donc totalement inutile d' imaginer des trucs compliqués pour la sustentation avec rotors à pas variables, etc... On n'y gagnerait que des emm...

Sauf si on utilise le pas collectif/cyclique pour avoir le déplacement en même temps que la sustentation. Ce ne serait pas envisageable ?
Autre solution: 2 rotors horizontaux d'hélico à pas cyclique pour le déplacement, et une turbine de sustentation.

Finalement on recherche la meilleure solution pour la stabilité horizontale, cette dernière solution existe toute faite dans les stabilisateurs de vol hélico ou multis, à prix abordable.
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Re: Aéroglisseur - Naviplane N300

Message par rookie78 le Sam 28 Nov 2015 - 12:22

Lagaffe a écrit:
Sauf si on utilise le pas collectif/cyclique pour avoir le déplacement en même temps que la sustentation. Ce ne serait pas envisageable ?

Si, bien sûr que c'est envisageable et possible. En gros, ça s'appelle un hélico...

Lagaffe a écrit:
Autre solution:  2 rotors horizontaux d'hélico à pas cyclique pour le déplacement, et une turbine de sustentation.

Déjà plus sympathique, on garde le coussin d'air et on utilise 2 petits rotors d'héli CCPM pour le contrôle de la direction... Vrai que là, tous les déplacements seraient possible. Faudrait voir l'efficacité des rotors de direction si on ne veut pas aussi leur faire jouer un rôle de sustentation... Je crains une débauche d'énergie et duplication... Côté look, on va se rapprocher des engins d'Avatar ou de Star Wars... Pourrait être un projet amusant à tenter. Mais rien à voir avec un N300 (c'est dans le titre)... Autre projet.

Lagaffe a écrit:
Finalement on recherche la meilleure solution pour la stabilité horizontale, cette dernière solution existe toute faite dans les stabilisateurs de vol hélico ou multis, à prix abordable.

Non, côté stabilité horizontale sur le N300, je ne cherche rien, elle ne devrait pas poser de problèmes particuliers si la construction est de qualité correcte. Système natif auto-stable, c'est la beauté du système "Bertin". Semble être confirmée par le retour d'expérience de M. Porter sur son modèle. L' ajout possible d'un stabilisateur "horizontal" n'est envisagé que pour corriger certains effets parasites en vol rapide.

Marcel.
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Re: Aéroglisseur - Naviplane N300

Message par Lagaffe le Sam 28 Nov 2015 - 12:40

Je vais suivre l'évolution du projet avec grand intérêt.
Bon amusement !
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Re: Aéroglisseur - Naviplane N300

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