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    Projet en cours de construction et questions

    Bonjour à tous !

    Voilà quelque temps que je lis ce forum silencieusement, et j'ai décidé de sauter le pas en m'inscrivant.

    Je suis en cours de construction d'un projet d'avion FPV Long Range avec mon frère depuis maintenant un mois et demi.

    Il est architecte, ce qui aide à concevoir des plans, et on a dans notre famille une modeste histoire avec tout ce qui concerne l'aviation et la conquête spatiale (un de nos oncles s'occupait d'usiner des pièces de moteurs pour la fusée Ariane et pour le Rafale...)

    Nous avons donc pour objectif donc de construire un modèle réduit d'avion en matériaux composites (structure en fibre de verre/carbone liquide injecté) avec pour ce faire plusieurs objectifs :

    1) Construire un avion à masse vide la plus légère possible, mais le plus résistant également, tout en ayant une bonne contrainte aérodynamique.

    2) Utiliser autant que possible les énergies renouvelables (batteries solaires, carburant "vert"...).

    3) Utiliser autant que possible les nouvelles technologies : mini-ordinateur embarqué (tournant sous Linux), gps, caméras diverses...

    4) On essaie de se fixer un rayon de vol théorique de 600km et une autonomie de 4/5h.

    5) On s'est fixés un budget maximal de 8.000 € (soit le coût d'une voiture)

    On a une bonne idée de comment faire dans l'ensemble, mais des questions subsistent... notamment sur la faisabilité d'un vol FPV sur 600km d'une part.

    Du coup, je fais appel à votre imagination pour savoir comment vous vous y prendriez pour garder le contrôle de votre avion et avoir une autonomie optimale sur cette distance en vol FPV ?

    Merci à vous !

  2. # ADS
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  3. #2
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    Bonsoir,

    Avant d'engager des frais sur ce projet, je t'invite à lire ce qui est permis de faire dans ce domaine : http://www.legifrance.gouv.fr/affich...tegorieLien=id

    Ensuite, techniquement, rien que pour retransmettre une image sur 600Km, je ne sais pas si on peut faire sans réseau de relais, ou un satellite.

    Franck

  4. #3
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    Citation Envoyé par Franck_84 Voir le message
    Bonsoir,

    Avant d'engager des frais sur ce projet, je t'invite à lire ce qui est permis de faire dans ce domaine : http://www.legifrance.gouv.fr/affich...tegorieLien=id

    Ensuite, techniquement, rien que pour retransmettre une image sur 600Km, je ne sais pas si on peut faire sans réseau de relais, ou un satellite.

    Franck
    On avait lu ça, merci quand même. On dispose d'un terrain d'aviation pour aéromodélisme et on pense arriver a produire un modèle de catégorie A (à savoir masse au décollage inférieure à 25kgs, motorisation et carburant inclus) pour pouvoir effectuer les tests.

    Tout est fait pour limiter le poids de l'avion et éviter de se retrouver en catégorie B, et le terrain a été pensé en tout premier pour pouvoir réaliser les tests en toute sécurité. De ce point de vue là, on n'ira pas faire les fous



    Pour la portée : effectivement, la portée théorique de 600kms est ambitieuse. On avait pensé à une solution.

    Il s'agit d'utiliser un module de 4G dans l'aéronef relié à des hotspots. De ce point de vue, les débits sont supérieurs à l'ADSL et les pings sont inférieurs à 30ms. On a opéré quelques tests avec des antennes modifiées grâce à quelques potes ingés, on arrive a accrocher un signal satisfaisant sur une portée de 10-15km si on optimise bien les ampli au sol. Je sais qu'on peut atteindre une portée de 50km en zone rurale, ce qui permet de concurrencer sérieusement les systèmes UHF...

    (utiliser les systèmes UHF et les relier à un réseau était aussi une option possible, mais nos potes de Telecom nous ont orienté vers la 4G avec quelques idées derrière)

    L'idée est d'arriver à trouver le moyen de faire du 600km en portée théorique sans dépenser des millions, ni mettre en oeuvre des moyens militaires (qui eux, pour le coup, se permettent d'avoir des autonomies de 800/900km...)

    Il doit bien y avoir deux ou trois personnes ici avec des idées pour nous permettre de se creuser la matière grise ceci dit ^^
    Dernière édition par CptBuckDanny; 27/03/2014 à 22h35

  5. #4
    Faut que ça vole!!! Avatar de lepelican
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    Hello!

    J'adore le côté technique de votre projet!

    Mais quid de la réglementation aéronautique?

    25kg, cat A, cat B, c'est une chose, le FPV en est une autre: tu es censé avoir un opérateur en double commande pour reprendre la main à vue, en cas de pb!

    Et autant je lis d'un oeil bienveillant les fpvistes qui bidouillent des engins jusqu'à 2 kg qui peuvent faire mal, autant, là, j'ai du mal!
    D'autre part, être architecte et fils de fraiseur aéronautique ne fait pas de vous des experts en conception aéronautique.....

    Et à cette distance, il va peut-être falloir penser insertion dans la circulation aérienne générale; qui a dit transpondeur?
    Il va falloir penser NOTAM
    Il va falloir penser zones de survol interdit
    Et j'en passe, et j'en oublie...on est bien loin d'un vol local...

    Pour son Neuron, Dassaut a un bon challenge à relever pour l'insertion....

    Mais j'ai hâte de vous relire....

  6. #5
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    D'un point de vue technique, ça nous a paru très intéressant justement, en tout cas suffisamment pour qu'on se creuse la tête pendant une bonne semaine et se dire qu'il y avait quelque chose à tenter.

    Pour répondre aux quelques questions soulevées. On a décidé de partir sur deux modèles. Un premier qui rentre dans la catégorie A, et qui sert à tester l'électro qu'on va embarquer dessus.

    Le premier modèle (en cat. A) va nous servir surtout à tester l'électronique que l'on veut embarquer dessus.

    On a réfléchi, et on a 3 pistes intéressantes pour l'électro... La première et la plus intéressante est développée ici : faire une rupture totale avec tous les bidouillages qu'on a pu voir jusqu'ici, et implémenter un véritable ordinateur en centre de contrôle.



    Ce petit machin a une dimension de 55mm x 84 mm, soit la taille de votre carte de crédit, et est contrôlé par un processeur ATOM à 1ghz+, possède des fonctions de carte graphique, contrôle l'entrée et sortie vidéo, peut permettre de brancher un SSD ou une carte SD 64GO. La température produite est inférieure à 20 degrés et on peut s'assurer d'une autonomie de 24h à plein régime en couplant quatre batteries de 100g chacunes. Pour résumer et simplifier, c'est l'équivalent d'un eee-pc avec la taille d'un iPhone, pour un poids total de 500 grammes.

    On envisage de relier à cette centrale trois capteurs vidéos (une caméra pour FPV, une caméra HD pour filmer, et une caméra thermique + nightvision) associé à des capteurs de stabilisation, un capteur de télémétrie et un mini-sonar pour détecter et éviter les possibles collisions avec les objets environnants (ou contrôler un atterrissage par pilote automatique...), plus un capteur de sonde type pitot (pour controler la vitesse), un module GPS et un module 4G.

    On a passé une bonne semaine à chercher, on à a peu près tout trouvé ce que l'on souhaitait, le plus compliqué étant pour certains les adaptations, ce qui demande des compétences en électronique ou en informatique... (on refilera cette partie à nos potes ingés de télécom et supélec...)

    Sur la partie alimentation, on envisage d'exploiter la voilure en incrustant des capteurs solaires et en l'enrobant d'une très fine couche de silicone transparent pour améliorer l'aérodynamisme (pensez à un steack que vous enrobez de film alimentaire ). Cette partie servira à alimenter et régénérer les quatre batteries qui alimenteront l'ensemble des systèmes.

    On ne sait pas encore pour la partie propulsion cependant, si on doit opter pour un système électrique ou un moteur à carburant (essence ? diesel ? biocarburant à la betterave ou colza ? (sérieusement, on s'est posé cette question la)).

    On a calculé en tout un poids de 3,4kgs (+/-300g) pour des dimensions de 1m10 (voilure) par 74cm (longueur du carénage) par 32cm (largeur du carénage).


    En ce qui concerne les règles du FPV. De notre point de vue, les choses sont claires : on a délimité l'étendue de vol de test au terrain d'aéromodélisme. Autrement dit, l'avion restera toujours en vol à vue pour la phase de tests.

    Qui dit miniaturisation dit miniaturisation de tout. Pour la faisabilité des bornes 4G, on a pensé à mettre des mini-bornes 4G d'une portée de 150m pour voir comment se passait le relai entre plusieurs bornes ^^.


    Evidemment, on n'a pas la prétention d'arriver aux standards militaires, mais on est convaincu qu'avec la technologie disponible aujourd'hui aux civils (miniaturisée et peu chère en plus...) on peut arriver a faire un truc très sympa, ne serait-ce que pour le côté technique du défi !

    Pour les côtés de réglementation, pour l'instant on s'en tient à notre petit truc en catégorie A qui restera en vol à vue, avant de passer aux questions administratives trèèèèèès compliquées et prise de tête.

    PS : il existe un mini-transpondeur de 3cm largeur sur 5,5cm longueur et 2cm de hauteur, mais je n'arrive plus à remettre la main dessus...
    Dernière édition par CptBuckDanny; 29/03/2014 à 01h48

  7. #6
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    Si vous avez des avis, des suggestions sur les parties techniques, on est preneur (même si on a énormément d'idées ^^) !

  8. #7
    Faut que ça vole!!! Avatar de lepelican
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    Salut.

    Vous avez pas mal creusé déjà...

    Ce qui me chagrine c'est les caracteristiques de l'engin...

    Si on parle bien d'un avion, 3.5kg pour 1.10 d'envergure,cela fait beaucoup....trop.

    Ca peut voler, mais ca devra aller très vite et demandera une source d'énergie consequente, incompatible avec une grande autonomie!

    Pour des projets de ce style, il vaut mieux a mon sens un porteur qui se rapproche des caractéristiques d'un motoplaneur: bonne surface (belle envergure) poids contenu, finesse ( rapport distance parcourue su hauteur) Vitesse de vol reduite.
    Je ne connais pas vos competences modelistes, mais avec vos caracteristiques actuelles se rapprochant d'un jet, ca va envoyer du paté!!!

    Bonne journée

  9. #8
    Cz&Co Avatar de Franck.A
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    Bonjour,

    Sujet intéressant, mais...

    D'une part, vu l'investissement et le type de projet, vous oubliez peut-être de dire que vous avez une idée business derrière la tête, en solo ou en réponse à un appel d'offre. Sauf erreur de ma part... Mais ayant déjà travaillé sur un sujet similaire, avec un cahier des charges semblable sur certains points, j'ai comme un doute, et il serait bien de votre part de nous éclairer à ce sujet.

    Ensuite, le coeur du sujet :
    Citation Envoyé par CptBuckDanny Voir le message
    n essaie de se fixer un rayon de vol théorique de 600km et une autonomie de 4/5h[...]On a calculé en tout un poids de 3,4kgs (+/-300g) pour des dimensions de 1m10 (voilure) par 74cm (longueur du carénage) par 32cm (largeur du carénage).
    Voilà exactement ce qui me faire dire ce qui précède. Et, au vu de ces chiffres, si votre projet est peut-être avancé côté électronique, on peut quand même avoir des doutes côté aéro et énergétique. Il semble plutôt qu'il y a tout à défricher, avec certainement une remise en question soit de la mission soit des dimensions ou de la masse (à vide et au décollage, ça peut faire un sacré différence ici). En l'état, votre équation semble bien trop contrainte, avez-vous fait des simulations pour savoir si ces chiffres sont viables ?

    Citation Envoyé par CptBuckDanny Voir le message
    Si vous avez des avis, des suggestions sur les parties techniques, on est preneur (même si on a énormément d'idées ^^) !
    Le mieux serait de nous exposer aussi vos idées !

    Franck
    Dernière édition par Franck.A; 29/03/2014 à 15h10
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  10. #9
    Membre actif Avatar de Raytracer06
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    Bonjour,

    Je ne voudrais pas trop doucher votre enthousiasme, maisj'ai un peu l'impression que vous mettez la charrue avant les boeufs...

    Vous cogitez à fond sur l'électronique, etc... mais ne serait-il pas sage de commencer par réussir à faire un engin qui arrive à voler, en s'inspirant de ce qui existe déjà (pas la peine de réinventer la roue).

    Rien qu'en regardant les modèles existants, on se rend vite compte qu'un engin d'1m10 pour 3.5kg sera un pavé et n'aura jamais l'autonomie que vous recherchez.

    Un trainer de base fait 1m40 pour 2.5kg, et vole 40 minutes max.
    Pour plus d'autonomie, on passe sur du type planeur où on est plus à 1.8m pour 1kg

    Pour le coup des panneaux solaires, c'était déjà passé sur le forum, et la conclusion était que c'était une fausse bonne idée. Sur ton avion d'1m10, tu caseras maxi 110x25cm de panneau solaire, ce qui te donnera peut-être 12W max ? de quoi alimenter en partie ton électronique, certes... mais au prix de quelques centaines de grammes sur la balance, et donc de l'autonomie en moins pour la propulsion.

    Une fois qu'on a un modèle aux caractéristiques de vol satisfaisantes, avec une capacité d'emport adéquate, on peut envisager de l'automatiser. D'ailleurs pourquoi ne pas commencer avec un modèle du commerce ?

    Votre projet est intéressant, mais à mon humble avis, vous le tenez par le mauvais bout.

    Ce que vous voulez construire, en aviation grandeur, ce serait un U2 ou un Global Hawk.
    L'exemple du U2 est assez parlant puisqu'à la base, il a été conçu à partir du fuselage et du moteur du F-104... Pour le moment, vous avez conçu un F-104. Il n'est pas encore trop tard pour en faire un U2

    A+
    Laurent
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  11. #10
    Cz&Co Avatar de Franck.A
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    Citation Envoyé par Raytracer06 Voir le message
    Rien qu'en regardant les modèles existants, on se rend vite compte qu'un engin d'1m10 pour 3.5kg sera un pavé et n'aura jamais l'autonomie que vous recherchez.
    Le premier point est pourtant relativement cohérent : sur un exemple lamba simulé à l'instant, je trouve une finesse max optimale (et donc un besoin minimal en puissance moteur) à environ une centaine de km/h, ce qui correspond approximativement à la vitesse de vol moyenne de la mission décrite au premier post. Par contre, vu la vitesse de décrochage (environ 60 km/h sur mon exemple), c'est décollage à la catapulte et atterrissage en parachute obligatoire.

    Là où ça pêche vraiment, c'est l'énergie embarquée, donc effectivement l'autonomie. Sur mon exemple, il faut environ 60 W aéro (soit environ 150 W électrique avec un bon brushless) pour assurer a minima le vol et ceci avec une motorisation optimisée aux petits oignons (notamment hélice avec pas supérieur au diamètre). Ce qui donne une idée de la capacité de l'accu pour voler 6 h : environ 15000 mAh par heure de vol en LiPo 3S... oups

    Franck
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