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  1. #91
    Cz&Co Avatar de Franck.A
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    Merci La digestion ça va, mais j'étais attendu à 14 h...
    Il y a aussi plein de fautes d'orthographe Je viens d'en corriger quelques unes.

    Rappel aussi pour Cameron : j'ai déroulé un exemple de principe, certainement très proche de ce qu'il vous faut, mais je n'ai pas tous les éléments en main. Notamment ce fameux capteur, si tant est que vous le conserviez (perso, je trouve ça too much alors qu'il y a déjà fort à faire rien que pour étudier l'avion proprement dit), dont je ne connais ni la masse ni la tension d'alimentation. A vous donc de le reprendre avec un esprit critique et en modifiant / complétant suivant votre besoin.

    A votre disposition pour la suite.
    Dernière édition par Franck.A; 20/01/2020 à 16h22
    RC Aero Lab : PredimRC, radio DIY OpenTX NextStepRC, conception et amélioration d'aéromodèles.

  2. #92
    toujours méchant méchant Avatar de schwalbe 1
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    je vois un autre paramètre à prendre en compte : la période utilisable du modèle , à supposer les cellules sur l'aile proche de l'horizontale , la perf optimale des cellules est obtenue avec un ensoleillement perpendiculaire mais va rapidement chuter dès que l'angle va tendre vers 0° , heureusement comme Franck le montre il y a moyen d'avoir une certaine marge : indispensable sans quoi cela voudrait dire que le modèle ne peut voler que sous un ensoleillement optimal …… il est évident que le modèle aura des limitations d'usage , ça peut faire parti de l'étude d'en définir les grandes lignes ….
    si c'est pas un focke-wulf , c'est pas un chasseur ...

  3. #93
    Cz&Co Avatar de Franck.A
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    En effet, charge à nos étudiants de définir une valeur réaliste (et surtout ce qu'elle représente).
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  4. #94
    Modérateur Avatar de jday1
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    En fait c'est Franck qui fait le boulot de Cameron
    Franck tu sais aussi cuisiner ? Je veux bien une pizza chorizo pour ce soir
    "En cas de doute, monte! On a jamais vu personne s'écraser contre un nuage"

  5. #95
    Cz&Co Avatar de Franck.A
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    Roh...

    C'est vrai que j'ai bien dégrossi, mais il reste encore bien du chemin à faire...
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  6. #96
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    [Mode Humour ON]

    Imaginons une seconde que les enseignants du seldom-pseudoté " l.cameron.l "se prennent l'idée farfelue ( totalement farfelue, ss'pas ?... ) de traîner sur ce sympathique sujet ...



    [ Mode humour OFF ]

    Me cherchez plus ....



    Alain





    " Une bonne question est une question à laquelle on a réfléchi un petit 1/4 d'heure avant de risquer de se ridiculiser en public "

    " Au fait: les infos sur le net sont pourries de connneries ; il faut sérieusement trier " ( Gilles )

  7. #97
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    Je me faisais la même remarque.
    Sacré Franck, pour le stopper dans ce domaine, inutile de retirer le fusible et il doit falloir le tirer au fusil !!!
    Mais c'est un plaisir de lire ses démonstrations, toujours argumentées.
    Si les profs tombent sur le post, il restera à cameron à expliquer que lui est un vrai chef. Un chef qui sait faire travailler les autres. Oui, monsieur, je cultive ce don.


    Jacques

  8. #98
    Cz&Co Avatar de Franck.A
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    En même temps, ça ne m'a pris qu'une petite heure et, étant donné l'absence d'éléments concrets depuis une dizaines de pages, je ne me fais aucune illusion. Donc, autant me faire plaisir, partager un peu l'envers du décors de mon boulot, tout en espérant être un peu utile.

    A suivre, on attend maintenant les réactions de cameron et son équipe.
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  9. #99
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    Si ça ne sert pas aux jeunes, ça a toujours le mérite de me (nous) faire plaisir de lire ces interventions très détaillés et techniques à souhait !
    Faut pas que tu nous quittes, Frank, ça serait une perte énorme pour nous tous !
    Et même aussi pour les jeunes générations qui bénéficient aussi de ton savoir, même si elles ne s'en rendent pas forcement compte !

  10. #100
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    Citation Envoyé par Franck.A Voir le message
    Bonjour,

    Je vous ai préparé un petit bout d'analyse fonctionnelle, le fichier powerpoint (c'est l'outil idéal pour ça) est disponible ici.


    1. On isole le système "avion solaire".

    On regarde avec quoi il interagit et on décrit ses fonctions principales et contraintes (Fc1 est le seuil réglementaire pour ne pas avoir à immatriculer l'appareil) :




    2. On modélise le système.

    Pour cela, on identifie les composants principaux et leurs caractéristiques essentielles du point de vue des fonctions à satisfaire (U = tension, I = intensité, m = masse, S = surface, C = capacité, F = force, N = régime rotor, eta = rendement, Vz = taux de chute, p = pas d'hélice, d = diamètre d'hélice) :



    3. On itère sur les variables pour le vol en palier.

    L'idée est d'arriver à trouver un compromis viable, c'est à dire qu'il n'y a aucune contradiction entres les variables, pour chaque élément et toute la chaîne. Par exemple, si l'accu doit peser 10 g et doit faire 1000 A.h, ça ne colle pas. Idem avec un besoin de puissance de 20 W au moteur et des cellules fournissant seulement 10 W.

    Noter au passage la désignation des variables, c'est une petite hygiène intellectuelle qui permet ensuite de s'y retrouver facilement.

    En premier lieu, il faut fixer un point de départ, sinon on peut passer des heures à tourner en rond tellement il y a de variables inter-dépendantes. C'est là où l'expérience est utile. E cette expérience me dit qu'il faut commencer par la puissance aéro dissipée en palier. Le principe est tout simple, la puissance fournie par l'hélice compenser la perte d'altitude naturelle de l'appareil en plané, donnée par le taux de chute Vz.

    On a donc : P_hélice = m_totale.g.Vz

    Vz dépend de la vitesse de vol, ce qu'on relève sur les polaires en plané, ce qui suppose normalement d'avoir conçu l'appareil pour étudier ses performances. Heureusement, un point remarquable permet de simplifier les choses sans rien calculer de l'aéro de l'appareil : quelle que soit l'échelle d'un appareil, le Vz mini va toujours de -environ- 0.5 m/s (planeur correct) à 3 m/s (avion "pavé").

    Mettons alors qu'on parte sur 0.5 m/s (donc un planeur), il suffit alors de connaître la masse pour directement calculer la puissance mécanique que doit fournir l'hélice à l'air pour tenir le palier.

    La masse totale dépend de tous les éléments de l'appareil, le jeu consistant alors à partir de valeurs a priori, là aussi l'expérience aide pas mal pour ne pas partir n'importe comment.
    Par exemple, pour commencer, on postule qu'on a :
    - 1 contrôleur de 10 g, 2 servos de 5 g, 1 récepteur de 5 g, 1 moteur de 25 g, 1 accu tampon Lipo 2S de 30 g, 6 cellules de 10 g, 1 convertisseur de 10 g. Soit m_équipements = 150 g.
    - la structure de l'avion est réalisée en dépron + quelques renforts en balsa, et pèse a priori autant que l'équipement, soit m_structure = 150 g.

    => On a donc une masse en état de vol : m_totale = 300 g.
    => Soit une puissance mini à fournir par l'hélice à l'air de : P_hélice = m.g.Vz = 1.5 W

    Mettons aussi qu'on ait les principaux rendement suivants :
    - eta_convertisseur : 0.9
    - eta_moteur : 0.7
    - eta_hélice : 0.7
    - eta_cellules : 0.2

    Il faut donc une puissance électrique de : P_elec = 1.5 / (0.9 * 0.7 * 0.7) = 3.4 W
    => On retombe sur les fameux 10 W/kg dont il a été question ci-avant.

    On a choisi a priori 6 cellules souple de 125x125 mm, dont environ 1 dm² utile par cellule.
    Pour fourni 3.4 W, elle doivent absorber 3.4 / 0.2 = 17 W solaire, soit P_solaire = 17 / (0.01 * 6) = 283 W/m²

    Sachant qu'on part sur un ensoleillement moyen de 500 à 1000 W/m² au cours des 3 h de vol... eureka, ça passe, et cela sans souci

    Ces cellules ont une tension nominale de U_cellule = 0.5V, on a donc si on les met en série : U_total_cellules = 6 * 0.5 = 3 V
    Elles peuvent fournir au max I_cellule = 5 A, donc on cherche sur eBay ou autre un convertisseur 3V => 8V (tension pour charger l'accu 2S) capable de cette intensité : ok, ça existe, et la masse est d'environ 10 g comme postulé et le rendement est supérieur à 90%.


    4. Maintenant, la phase de vol en montée.

    Mettons qu'on parte sur Vz = 3 m/s, en plus du 1 m/s de taux de chute estimé à ce point de fonctionnement, qui n'est pas le plané à vitesse de chute mini).
    On a alors une puissance électrique P_elec = (1 + 3) * 3.4 = 13.6 W.

    On vérifie que c'est compatible avec un moteur de m_moteur = 25 g : ok, aucun souci, ça fait à peine 0.5 W/g, il y a même pas mal de marge et, pour cette puissance, on peut chercher un moteur de 15 g => hop, 10 g de gagné

    Pour monter à 100 m à 3 m/s, il faut 33 s. Mettons qu'on veuille que l'accu tampon soit capable de 4 montées sans soleil, ça fait environ 2 min.

    La tension d'accu, choisi en LiPo 2S, en décharge est estimée à 7 V, on a I = 13.6 / 7 = 2 A.

    Soit une capacité d'environ : C = 2 * 2/60 = 67 mA.h

    Un petit accu 2S 300 mA.h pèse 17 g. On avait compté 30 g, on a gagné 13 g.

    L'intensité étant de 2 A plein gaz, on choisit un contrôleur le plus petit possible dans les produits classiques, c'est à dire un 6 A pesant 5 g. On a gagné 5 g sur l'hypothèse de départ.


    5. Rebouclage sur la structure de l'avion.

    On final, on a donc droit [pour rester cohérent avec les autres hypothèses] à m_structure = 150 + 10 + 13 + 5 = 178 g
    => A vérifier maintenant pour fermer la boucle de conception.

    D'expérience, ça me parait très jouable. Mais pour en être sûr, il faut dessiner un peu et calculer les masses. C'est là où le dépron est très intéressant pour l'exercice, car sa masse est connue et ne dépend que de la surface des éléments. Nul besoin donc d'une modélisation Catia, il suffit de dessiner en 2D l'avion sur un bout de papier pour savoir combien il a de surface mouillée et donc combien il va peser (moyennant un petit forfait arbitraire de 10% en plus pour la colle).

    Ces dimensions vont aussi permettre d'alimenter un simulateur de perfo aéro comme PredimRC pour vérifier que la puissance dissipée par l'avion est bien celle prévue. En même temps, on pourra vérifier le domaine de vol, notamment la vitesse mini et la vitesse de taux de chute mini, ce qui permet d'ajuster la surface alaire (que l'on reboucle avec la surface de cellule et la masse, etc. etc.).


    6. Adaptation de l'hélice

    Pour finir, on va choisir l'hélice pour être adaptée au mieux au domaine de vol, c.a.d. pour que ses caractéristiques (régime et puissance) correspondent au moteur qui l'entraîne, et que son point de rendement max soit positionné à la bonne vitesse de vol (d'où l'intérêt de la simulation aéro). On en parlera plus tard une fois digéré tout ce qui précède.


    Voila
    En tout et pour tout, ça m'a pris 30 min pour faire l'analyse fonctionnelle, et autant pour l'exploiter et écrire ce message (et autant encore pour la correction...). Pour ceux qui se demandaient comment on bosse dans un BE aéro, voici un petit aperçu de comment on dégrossi un concept.
    Par contre, j'ai fait ça vite pendant ma pose repas, j'espère ne pas avoir glissé de coquille dans les calculs... à vérifier svp



    WOW !
    euuuuh comment dire je n'ai meme pas tout lu tellement c'est énorme (désolé je ferais ca ne t'en fais pas tu n'a pas fais tout cela en vain! juste pour ce soir j'ai peu de temps )... merci Franck c'est presque trop ce que tu fais

    Je n'aurais pas cru que le sujet passionne tant que ça on en est a 100 messages en un peu moins de 1 semaine !
    avec tout ca on va pouvoir avancer a la vitesse de l'éclair , et le changement de panneau ne nous aura pas fais perdre de temps !vu tout le temps que on gagne grâce a vous tous !

    Nous n'avons pas eu d'heure de projet pour l'instant , nous reprenons les cours vendredi (d'ailleurs projet en première heure) , l'heure est donc encore au Bac Blanc ! Alors comme déja dis je ne vais pas être actif cette semaine juste pour jeter un oeil vite fais sur les nouveaux messages mais je ne pouvais pas passer sans remercier quand meme <3 mais euh... c'est vrai que si mes profs tombent sur tout ca je me demande quelle tête ils vont faire
    je n'en demandais pas tant mais m'en voilà ravi
    Aller je retoure a mes révisions ! Bonne soirée messieurs
    Dernière édition par l.cameron.l; 21/01/2020 à 18h34

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