Motorisation ASH 25...

  Page publiée le 26 novembre 2012 et actualisée le 22 novembre 2019

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Ogives moteur

 Débrief

 

 Le 31 janvier 2013 test des moteurs avec les nouveaux contrôleurs de 70 A. Un inter 3 positions est utilisé comme manette des gaz. Mais en cas d'urgence, le fait de tirer de deux crans le manche des AF, coupe les moteurs.

J'ai eu du mal à le trouver ce planeur bi-moteur ! Mais bon, je préfère le mien. On ne retiendra que l'idée. GR

On m'a reproché d'avoir copié un modèle de Graupner, sincèrement ma culture aéronautique m'a dispensé d'aller puiser Outre-Rhin cette idée probablement lumineuse. Toutefois - et par honnêteté intellectuelle -  en remontant au tout début de l'aviation, c'est à dire en décembre 1903, les frères Wright ont réalisé avec le Flyer les premiers vols d'un avion-planeur avec deux hélices propulsives.  Ce concept - du moins dans mon subconscient - a dû jouer un grand rôle ! Ou bien... >>>

 

 

 

Ou bien cette aile Nortrop de "Jack" le roi de l'aile volante qui fit voler la N-9N en 1943. Bref, si je me suis inspiré d'une idée, car on ne peut pas imaginer qu'il en soit autrement, je pencherais plutôt vers les concepts de Jack Northrop. Concernant le choix des moteurs électriques cela remonte au début des années 60, un ami de mon père (Jean Favier) lui aussi radio-amateur, et brillant technicien motoriste  m'avait dit : "J'ai fait et refait les calculs et je ne comprends pas pourquoi personne ne motorise les avions  avec des moteurs électriques car la puissance est suffisante." Nous étions dans mon atelier à Maussane. Bref, étant un être influençable, Jean a probablement dicté mon choix pour le "25". Et j'ai une pensée pour ce monsieur admirable au moment où j'écris ces quelques lignes.

Le sujet est clos. Merci !

La Cygnus, l'aile volante de Lauk, est un appareil de haut niveau conçue par Peep Lauk et construite par Peep Lauk lui-même et un groupe de collaborateurs d'un club estonien, ancien pays de l'Union soviétique tradition aéronautique sérieuse. Il s’agit d’une "aile volante" inspirée de la formule Horten mais utilisant des profils d’aile modernes et une construction mixte avec des composés plastiques. Le profil choisi est le Wortmann FX-05-H-126 développé pour être utilisé dans les pales de rotor d'hélicoptère (d'où le suffixe "H"). Ce profil présente en théorie le "moment zéro", la tendance du profil à tourner sur lui-même. La construction a débuté le 1er octobre 1997 avec une poutre d'aile expérimentale. Elle a été construite avec un stratifié de bois et a été utilisée pour effectuer les tests de résistance. Ce planeur est composé de trois parties; une centrale composée de l’habitacle, du train d’atterrissage et des pieds d’aile, où les moteurs sont rentrés et où sont logés les deux réservoirs de carburant d’une capacité de 5 litres, et les deux extrémités formant les extrémités des ailes et se terminant par deux grands "Winglets" qui sont aussi les gouvernes de direction. Les moteurs sont deux "Solo 210" de 17 ch chacun. Il a été présenté au public le 2 mai 2009 à l'aéroport d'Ülenurme. Un travail méthodique de vols d'essai est développé, ce qui prend beaucoup de temps et ne nous permet pas de faire face aux erreurs. Il s'agit donc d'un travail lent. Les vols d'essai sont développés par le pilote lituanien Vytautas Sabeckis. Ce planeur a pris 11 ans ou 13 000 heures de travail, il a finalement été achevé avec succès.

 

 

Monsieur Peep Lauk - que rien n'arrête - a probablement le projet d'électrifier son aile. Une aubaine pour cette aile qui ne manque pas de charme et qui en 2009 avait retenu la formule bimoteur propulsif tout comme les frères Wright en 1903...

 GR 

Concepteur-constructeur : M. Peep Lauk (Clic sur la photo pour rejoindre le site)

Spécifications :    

Pays d'origine: Estonie

Designer: Peep Lauk

Constructeur:Peep Lauk

Envergure: 15 mètres

Surface de l'aile: 16,80 m2

Allongement: 13.4

Profil Alar: Wortmann FX-05-H-126

Charge Alar: 32.14 kg / m2

Poids à vide: 350 kg

Charge: 190 kg

Poids maximum: 540 kg

Structure: époxy-fibre de verre

Performance

Vel. Max. dans l'air calme: 250 km / h

Vel. Minimum: 70 km / h

L / D maximum: 52 à 122 km / h

Min. C

L’Académie estonienne de l’aviation a mis au point des solutions innovantes de volets d’aile d’aéronefs permettant de réduire la consommation de carburant jusqu’à un million d’euros par avion et par an. Les solutions présentent un grand intérêt pour l'un des plus grands constructeurs aéronautiques du monde, Airbus, avec lequel l'Académie collabore également. Afin de réduire la consommation de carburant des avions, deux solutions ont été développées pour les parties arrière des ailes d’avions. L'un d'entre eux est le mécanisme de pivotement, qui non seulement déplace les ailes dans les deux sens, mais aussi transversalement. L'autre s'appelle une mini-vanne, transmise par "Caméra réelle". "Le mini-volet est une petite partie du volet qui peut être incliné et légèrement sortie de l'aile pendant le vol, réduisant ainsi la consommation de carburant a expliqué Peep Lauk, spécialiste du développement à la Estonian Aviation Academy. La réduction de la consommation de carburant est due au fait que les nouvelles solutions pèsent beaucoup moins et ont moins de résistance à l'air que les solutions actuelles. Les nouvelles solutions étant également plus simples dans la construction, les travaux de maintenance des aéronefs seront réduits. "On pourrait donc penser qu'à l'avenir, les avions voleront 20 heures en vol et quatre heures seulement, nécessiteront un entretien et un ravitaillement en carburant", a déclaré Lauk. Avec de nouvelles solutions, l’Airbus à 206 places, par exemple, permettrait d’économiser suffisamment de carburant pour pouvoir retirer un réservoir de carburant et ajouter 18 sièges supplémentaires. Le constructeur Airbus, s’intéressait aux nouvelles solutions et la coopération au développement a débuté avec l’Académie. "Ils ont souligné un certain nombre de points à surveiller, ainsi que des structures à contrôler pour détecter les fissures et les surcharges", a ajouté Lauk. Une fois la coopération réussie, les parties concluront un accord et, dans quelques décennies, les avions seront en mesure de voler sous le ciel de manière beaucoup plus écologique.  Éditeur: Merili Nail

Une formule géniale : Un Grunau Bi de Wolfgang Zierden !

Vidéo communiquée par Olivier H. ce jour (22nov19) que je remercie car je trouve la formule géniale et je pèse mes mots. Visionnez cette vidéo qui remonte à 2015 et elle confirmera - si besoin était - que l'aéromodélisme - compris de la sorte - devrait être enseigné dans les écoles pour produire des ingénieurs ingénieux ! Message que j'ai adressé à notre fédération lors de l'enquête en cours car à force de nous faire passer pour des gens dangereux et attardés, les effectifs sont en baisse constante, mais plus grave notre créativité en aéronautique s'affaiblie d'années en années ! GR

Wolfgang Zierden souriant qui porte bien son prénom ...Oui mais avec les tempes blanches car il faut du temps, un passé et du bon sens pour imaginer une telle formule ! Autre vidéo du même auteur : moteur sur pylone fixe et regardez la fin...   

 

Performances théoriques avec la 16x10

Meilleur rendement comparé à la 15x13 et autonomie accrue (actualisé le 3 février 2017) Taux théorique 5.6m/s (courbe pointillé)

 

Ash25 équipé d'un pylône. Vous noterez lors de la phase accélération l'angle d'attaque inapproprié de l'aile pour favoriser un décollage court. Le couple piqueur dû à la position du moteur est combattu lors de cette phase, mais le manque d'efficacité de la profondeur à cette vitesse oblige le pilote à attendre une vitesse suffisante pour décoller. Curieusement le pilote a mis un cran en négatif au début du roulage puis il revient en lisse pour passer avec un cran positif lors de la montée... Défaut que je n'ai pas voulu retrouver sur mon "25" électrique car dispositif trop consommateur d'énergie. D'où la position des moteurs la plus proche possible du centre de poussée. Donc 2 solutions pas plus : soit mettre le moteur dans le nez ou bien au niveau des ailes. Le moteur dans le nez a été écarté car il exigerait sur un planeur grandeur de revoir le volume disponible dans la cabine (refaire un nez et allonger), reste donc l'autre solution, celle que j'ai retenue. Il n'y a pas d'autres choix.

Pour améliorer la durée de vie des contrôleurs schulze-elektronik

 Esprit 17 - tel est le nom de ce planeur ultra-léger motorisé par deux 15 ch... d'une esthétique et aérodynamique discutables...Comme quoi, n'est pas "novateur" qui veut, mais c'est mieux que celui qui parle et ne fait rien de ses 10 doigts. Voir la vidéo ci-dessus.

Post complet concernant les précautions à prendre avant d'électrifier un engin volant :

 

"Échec ou réussite, ce que l'on tente est mieux que le sommeil."
Citation de
Robert Sabatier ; Diogène - 2001. Écrivain et poète français né le 17 août 1923 à Paris.

Bonjour à tous,

Si je publie sur le site des GPR mes projets et donc les incertitudes qui les accompagnent, c'est pour faire partager, à ceux qui les évitent en achetant du "clé en main", le domaine de la création. Un domaine certes parsemé d'embûches de toutes sortes mais passionnant et surtout enrichissant. Il va de soi que je m'expose publiquement à l'échec, mais à cela j'y suis habitué et probablement c'est une façon risquée de me stimuler... Et si échec il y a,  les plus compréhensifs me pardonneront.

Francis, lecteur assidu des GPR, m'a donné sa façon d'aborder la motorisation issue à la fois de son expérience et de ses calculs. Je vous donne son courrier initial pour en comprendre la suite.

Un grand Merci aussi à Franck Aguerre qui apporte quelques précisions très utiles faisant suite au courrier de Francis. Précisions que vous apprécierez je n'en doute pas car derrière les calculs de Predim, Franck a du faire des choix et des compromis pour éviter aux utilisateurs - comme votre serviteur - d'être face à une "usine à gaz" trop complexe.

Nos machines devenant - au fil du temps, de plus en plus compliquées, il est heureux que des gens qualifiés prennent du temps sur leur temps,  pour que nous, nous n'en perdions pas. Qu'ils soient tous ici remerciés !

GR

Bonjour Gérard,

Je suis toujours l'actualité de tout ce qui vole et en particulier des GPR.

A ce titre, j'observe attentivement l'évolution de la motorisation de ton 25, et je pense que l'ensemble est mal optimisé.

En effet, si j'ai bien lu ton groupe propulseur donnerait une vitesse théorique d'avancement de l'hélice à vide supérieure à 180km/h pour une vitesse de montée de 60 !

Par comparaison, sur mon 29 j'utilise un aéolian 4250 kv 600 sous 5s lipo; je tourne une hélice de 13.5x6 approximatif (réalisation perso). Théoriquement j'ai une vitesse  moteur à vide de 11000 t/m mais en réalité 8500 à l'hélice soit autour de 75 km/h desquels il faut déduire environ 15%, soit une vitesse quand même supérieure à la vitesse de montée de mon planeur (taux estimé entre 4 et 5 m/s minimum avec décollage en 20 mètres pour plus de 9 kg). Ma consommation est inférieure à 55 A au sol, soit environ 1000W. Avec 2 propulsions identiques une machine comme ton 25 devrait monter aussi confortablement.

Tout cela pour dire que tes hélices ne sont sûrement pas adaptées. Sur des appareils grandeurs, une hélice d'un 100 cv avance avec un pas de 1m60 à 2700t/m soit 260 km/h pour une vitesse réelle de 235.  Les hélices à grand pas ne sont intéressantes qu'avec des puissances surdimensionnées et sur des avions en particulier en voltige.

Voici un lien où sont consignées pas mal d'infos:

En espérant t'apporter des éléments utiles, bonne continuation dans ton projet et encore bravo pour ce site formidable.

Cordialement,   Francis

 

 

 

 

Réponse de GR à Francis...

Francis bonjour,
Si je mets mes essais personnels sur le site c'est justement pour les exposer aux critiques. Et j'en ai besoin pour éviter de me "planter". J'ai donc fait appel à Franck qui est pointu en calculs et qui avait étudié sur Predim le volet motorisation. Je lui ai demandé d'ajouter le cas des multimoteurs pour mon 25 ce qu'il a fait volontiers.
A partir de là, JPV m'a conseillé une marque et un type de moteur Hypérion.
J'ai choisi ce moteur avec un Kv bas, probablement trop bas, mais pas grave avec le prg de Franck j'ai trouvé un point d'équilibre entre le type d'hélice pour ne pas dépasser le nb de tours autorisé, le nb d'éléments Life et une consommation raisonnable. Et le prg me dit : Ton 25 va monter à 4.9m/s à 65 km/h pendant 3 mn.
Des résultats qui ne me choquent pas, mais cela dit en ne remettant pas en cause les calculs de Prédim. Et dans ces calculs, Prédim prend en compte les performances du planeur. Cela dit, si c'était à refaire, j'utiliserais des moteurs Hacker réductés (plus légers et moins gros) surtout que j'en possède un, tout neuf dans un tiroir et d'un poids inférieur avec un KV très supérieur.
Alors si c'est l'hélice qui ne convient pas ce n'est pas trop grave mais alors va falloir revoir les calculs du maître...
La réponse est pour bientôt après le passage du mauvais temps.
Merci encore !
Gérard

Réponse de Francis...

Rebonjour Gérard,
En ce qui concerne ton kv, je ne pense pas qu'il soit trop bas, au contraire; en effet, avec 300kv, 10 éléments life (32v), au régime de rotation à vide tu obtiens une vitesse d'avancement de l'hélice supérieure à 180 km/h avec un pas de 13. Alors, même si le régime avec hélice baisse de 10 à 15% et en tenant compte des pertes par glissement d'environ 15% aussi, il reste quand même une vitesse nettement exagérée par rapport aux 65 km/h d'avancement du planeur.
Je pense qu'un pas de 8 à 10 serait beaucoup mieux optimisé. Évidemment la conso chuterait ce qui permettrait d'augmenter le diamètre pour un rendement encore meilleur. Cordialement,
Francis

 

la réponse de Franck à qui je transmettais les explications de Francis et demandais également : Pourquoi avoir choisi 2.8 V par éléments pour les Life ?  GR

Bonsoir Gérard,
PredimRc permet justement de factualiser les choses et de sortir des recettes de cuisine ou des avis empiriques.

Dans l'ordre :

- la tension : PredimRc considère de manière générique qu'un élément LiFe correctement utilisé (avec une intensité plein gaz autour de 2/3 Cmax continu, soit ici vers 15C) est de 2.8 V par élément. Ce qui n'est pas trop erroné si on se réfère aux courbes de décharge d'un A123 : (encore heureux d'ailleurs, cette tension de 2.8V est justement déduite de ce type de relevé...). J'aurai pu faire quelque chose de plus sophistiqué, avec une courbe de tension en fonction de l'intensité, mais cela aurait fait perdre à la méthode de calcul son fondement générique, puisqu'il aurait fallut présupposer de caractéristiques (marque, taille, résistance interne, etc.). Alors qu'ici, au contraire, ce sont les besoins en puissance (fondamentaux pour le vol) qui pilotent le choix de la propulsion. Ce qui, au final, me semble le plus logique, surtout en phase de conception. Par contre, c'est moins pratique pour faire la vérification de solution existante surtout si les choix sont aberrants mais, après tout, pourquoi chercher à modéliser quelque chose d'inadapté ?

- 65 km/h ? Ton planeur n'a pas une vitesse de vol unique... fort heureusement !

- vitesse de glissement : elle caractérise le ratio entre la vitesse d'air brassé par l'hélice (Vpitch) et la vitesse de vol. Comme, par définition, le pas d'une hélice correspond à l'avancement à traction nulle (= Vpitch / régime), cette notion n'est pas très utile car elle n'est qu'une conséquence de la vitesse de vol du modèle : 100% au sol et 0% quand vitesse de vol = Vpitch....

- 180 km/h ? Euh, non, pas vraiment : avec 10S LiFe et un KV de 300, on a une vitesse de traction nulle (Vpitch) autour de 165 km/h (en tenant compte de l'accroissement du régime moteur en vol). En fait, il y a environ 20% d'écart entre le régime au sol et le régime à traction nulle (à vitesse de vol = Vpitch). A l'équilibre des forces donnant la vitesse la plus élevée, c'est à dire le palier, la vitesse de vol ne peut donc qu'être inférieure à ce 165 km/h. Mais ceci n'est de toute manière pas un critère très pertinent dans l'analyse d'une propulsion, sauf dans le cas où Vpitch est trop faible.

- rendement d'hélice : c'est totalement faux de penser qu'augmenter la taille d'hélice améliore automatiquement le rendement, surtout dans le cas d'un échange pas => diamètre pour rester à iso-puissance. Le rendement étant le rapport entre la puissance fournie mécaniquement par l'hélice au modèle (= traction * vitesse de vol) et la puissance électrique consommée, il a plutôt tendance à s'améliorer avec le pas... et oui ! Ce qui, intuitivement, et facile à comprendre : plus le pas est important et moins vite la traction d'hélice diminue avec la vitesse de vol. Ensuite, oui, à pas égal, un diamètre plus grand améliore très légèrement le rendement.( Oui, comme une aile de planeur...GR)

- pour la petite histoire : comme le montre sa définition, le rendement d'hélice n'est pas une constante mais au contraire est directement liée à la vitesse de vol : il est nul au sol et à Vpitch, et maxi à peu près à mi-vitesse. Exemples de comparaison, en croisant tour à tour pas et diamètre:

   
Ici, le meilleur rendement est obtenu avec la 10x9, très loin devant la 11x4. En fait, cette dernière n'est intéressante que pour des rapports d'avancement inférieurs à 0.3, c'est à dire à des vitesses de vol très faibles (Vitesse = régime moteur * diamètre hélice * J). Au-delà, c'est la 10x9 qui prend nettement l'avantage.

- de toute manière, le juge de paix est le taux de montée max. Il suffit donc de faire deux simulations dans PredimRc et de comparer les résultats pour en avoir le coeur net. C'est dans l'image ci-dessous, à iso KV et puissance d'entrée, avec en substance :
Hélice 15x13 : traction statique = 4.6 kg (par moteur), V palier = autour de 130 de km/h, Vz max = 4.4 m/s à 70 km/h
Hélice 16x10 : traction statique = 5.3 kg (par moteur), V palier = autour de 110 de km/h, Vz max = 4.2 m/s à 60 km/h
=> Le meilleur rendement propulsif est obtenu avec la 15x13, alors que la 16x10 tire nettement plus fort au sol. Toujours la même histoire : une bonne propulsion n'est pas celle qui tire le plus fort au sol, mais celle qui tire le plus fort pour la vitesse de vol considérée. Et ce sont généralement les hélices à rapport pas / diamètre proche de 1 qui satisfont le mieux à ce critère.
Franck

 

Essais au sol avec une 15x11 CFK carbone Graupner

En possession d'une 15/8 CFK carbone qui était montée sur le pylône de mon DG 400 et qui m'avait donné entière satisfaction, pour un planeur de 11 kg, j'ai hier - 5 février, réalisé un essai sur le moteur droit.

Résultats : un gain de 100t/mn soit 6500 t/mn, normal en réduisant le pas, mais une poussée statique, non mesurée, très importante. Cela me donne l'idée, au moment où je tape ces mots de faire un essai avec une hélice différente sur chaque moteur... Et voir de quel côté la balance penche - déjà au sol.

Vz annoncé 4.4 m/s pour 7061 t/mn, mais il me manque 500 t au compteur !

Alors 15x8 ou 15x13 ?

Par curiosité et compte tenu de la taille du porte-pale, j'ai mesuré le diamètre des 15 ". Et bien il faut entrer 15.5 dans les calculs et cette nouvelle valeur n'est pas négligeable. Et cela sur les deux types d'hélices.

Autre idée  : juge de paix entre deux hélices...

Monter les deux hélices une sur chaque moteur, observer la différence de poussée statique et notez le moteur qui pousse le plus. Mais ce n'est pas tout !

Banc d'essai volant...

Se faire remorquer et une fois largué à une altitude d'environ 100m mettre les gaz progressivement et voir de quel coté le planeur tourne. Dans ce cas, si tout va bien, la pratique devrait rejoindre la théorie car le planeur est en l'air à sa vitesse de montée. Et le calcul du "Vpitch" n'aura qu'a bien se tenir ! Un bimoteur est probablement un bon outil pour comparer rapidement les hélices dans les conditions de vol du planeur. L'idée me plait ! Et vous, qu'en pensez-vous ?

 Voir la suite pour obtenir les 6500t/mn... dessous.

Voila ce que ça donne avec une 15x11 si je tente de retrouver les 6500t/mn.

J'ai du dégrader la qualité du moteur à basse et celle de l'hélice à moyenne pour retrouver 6494 t/mn. Et la conso a pris 1 A. Oui mais le Kv constructeur n'est plus respecté et je tourne en ronds... Francis qui a réalisé lui même ses moteurs brushless depuis des années, m'a confié " les Kv constructeurs sont généralement faux". Bon, que c'est compliqué l'électrique !

De toute façon, le nb de tours mesuré est une réalité et je ne peux faire mieux avec la 15x11. Autre réalité jamais prise en compte, les performances du contrôleur. A ce sujet, Bernard à qui j'ai passé un de mes précédents contrôleurs en a fait l'expérience récemment et les écarts sont importants. Encore un intervenant dans la chaîne de motorisation qu'il faudrait prendre en compte.  Alors si vous avez réalisé des essais dans ce domaine on vous écoute volontiers.

Quant au Kv on verra bien. GR

E-mail du 6 février 2013 12h10

Bonjour Gérard,

Juste une petite précision concernant les hélices: les CFK sont celles qui ont le pas le plus surestimé ( de l'ordre de 15 à 17% en plus du pas réel pour certaines), et bien sur cela donne vpitch plus faible. C'est ce qui me fait dire que pour ton 25 le pas marqué doit approcher 10 pour le régime de 6500.

Sorry calcul pour une 15.5x8 en ma possession

Et bien voici le résultat avec une 15.5x8...ça se dégrade encore. Soit 1.9 m/s... et conso à 37 A. Mes calculs complémentaires me disent que dans cette config le 25 montera à 400 mètres (soit deux montées de 200 m) et que la durée du vol en plané sera de 10 minutes et il sera capable de parcourir 9.5 km. Tout cela en air neutre. Mais existe-t-il ?

GR

 

Le 04 janvier 2013

Premier test des moteurs montés sur les ailes

Problèmes rencontrés :

Difficulté de maîtriser la synchronisation des deux moteurs malgré la carte de programmation des contrôleurs.

Mais plus grave nécessité de revoir les deux packs d'accus pour faire chuter la tension à 22 volts. Au-dessus les contrôleurs n'apprécient pas.

Moralité lors de l'achat d'un contrôleur il faut fixer l'ampérage mais également la tension des accus.

Dur d'être débutant dans les grosses cylindrées...

Résultats : le 25 montera à 2m/s et cela pendant 3mn.

Va falloir chercher les ascendances dés le décollage !

GR

Solution retenue le 7 janvier qui respecte le Kv moteur :

2x10 éléments Life, Ia = 44 A hélice CFK 15x13 à 7106 T/mn, Taux de montée  : 4.8m/s autonomie moteur : 180 " soit altitude : 864 m. à la vitesse de 60 km/h. Pente de montée : 15%.

 

Joints O ring introuvables dans la campagne languedocienne...

Ne cherchez pas les ogives elles seront montées plus tard

Avec les 4 packs d'accus placés latéralement dans la cabine, le bilan pour le centrage est neutre : probablement un peu avancé de qql millimètres.

Voir tourner et entendre les deux moteurs plein gaz est assez impressionnant mais rien ne vibre. Soit 2 x1400 w.  A suivre...

 

Réaliser ce support pour maintenir les éléments Life entr'eux pour ensuite réaliser ses packs est indispensable. Ici il est prévu 5 empreintes mais pour des raisons techniques du contrôleur j'ai du passer à 4 éléments.

Ce support est stable sur toutes ses faces, ce détail est important car les angles propices à un bon soudage sont très variés. On peut mettre ce support verticalement. Tout est réalisé en contreplaqué et vissé. Une barrette bois maintient le pack en appui par deux vis. Les éléments sont collés sur la génératrice commune par un filet de colle cyano. On peut prévoir deux trous au diamètre des connecteurs PK ou autres pour les immobiliser lors du soudage. Des petits détails qui font gagner du temps...

GR

Masse d'un pack 5 éléments câblés avec sa gaine thermorétractable : 280g

les languettes sont pliées, puis étamées et parfaitement orientées angulairement grace à ce petit outillage

 

Le moteur a tourné ! Un vrai plaisir de le voir fonctionner, car rien ne vibre, le son est soft, la montée en puissance douce et précise. Et l'hélice ne fait pas n'importe quoi. Bref, on avance ! Merci Bernard pour la modif de l'arbre qui a été retourné.

 

  1. Pièce confectionnée dans du tube rectangulaire alu destinée à limiter le rapprochement des pales.
  2. Pince de serrage du commerce pour arbre de 6 mm
  3. Bracelet caoutchouc issu d'une chambre à air de vélo (de course !) qui est remplacé par des joints toriques Outre-Rhin mais introuvables chez nous.  

Le seul problème dans cette affaire c'est de trouver un chemin pour le bracelet qui ne le blesse pas...c'est pourquoi un joint torique de part sa forme, échappe plus facilement aux arêtes...

Voici ce que cela donne avec le cône qui a été légèrement modifié pour  le passage du bracelet. Si ça tient et bien le dispositif est rudimentaire et je lui pardonnerais le remplacement périodique des bracelets.

Comment faire pour tester - sans risque - le dispositif d'hélice repliable ?

Et bien ça marche : les pales s'ouvrent très bien pour de très basses vitesses de rotation (100 t/mn). On peut tester ainsi de nombreuses ouvertures et fermetures pour vérifier la tenue du bracelet caoutchouc. Autre solution : deux ressorts montés sur les axes des pales. Mais la solution "bracelet" a ma préférence pour sa simplicité et l'esthétique... A suivre donc !

Pour éviter un déséquilibre des masses lors du démarrage, les deux pales doivent être positionnées dans l'espace de façon symétrique. Sinon gare au balourd destructeur ! Par sécurité aussi, la montée en puissance  du moteur sera très "soft".

Ici l'hélice tourne et rafraîchit votre serviteur qui n'a pas besoin de cela...Un bout de Stub de 6 mm eut été préférable à la place d'un foret. Vous avez raison !

Message que Michel de Lyon qui me conseille de mettre une butée angulaire pour les pales en position de travail (ici c'est le disque de CTP) et surprise pour le rappel des pales, Michel utilise du caoutchouc de chambre à air... Toutefois ce dernier bénéficie d'un environnement plus favorable à savoir un guide en plastique moins agressif. Je vais donc revoir ma copie car ce sont des petits détails qui comptent ! Et surtout le comportement des hélices repliables au banc - c'est un chose, en l'air - c'en est une autre.

Merci Michel !

GR

<<<< Photo du pylône de Michel

Bonsoir Gérard,

Je viens de voir ton article sur la propulsion électrique de ton ASH 25. Pour mon Sunseeker j'ai eu le même problème à résoudre. Pour le rappel des helices, voici le lien pour les joints toriques utilisés. ( à choisir car il y a plusieurs diamètres).

Je te joint une photo de mon montage, le circuit imprimé sert à limiter la course des pales à la fermeture. Si cela peut être utile , cordialement.

Paul Friez

Merci Paul, c'est quand même sympa de pouvoir bénéficier aussi rapidement de votre expérience. Concernant les joints toriques je comprends qu'il est préférable de se fournir en plusieurs diamètres car de ce dernier dépend l'effort de rappel. Je note que dans ton cas tu ne sembles pas t'inquiter de la limitation de l'hélice en position de travail. Est-ce exact ? GR

Voilà Paul le fameux joint "O ring " à 1,9 Euro les 4 pièces... de chez REISENAUER

Diamètre : de 48 à 55 mm

Les Joints toriques made in France : merci Didier ! 3 euros le joint HT...quand même !

Tant qu'on y est, voici la page consacrée aux câbles d'alimentation, la 15eme page...

Et se rappeler contrairement aux idées reçues que ...

les conducteurs " multi brins " permettent de passer au moins 10% de plus qu'un conducteur de même section en massif ( courant de peau ).

La section que je retiens pour les 3 câbles alimentant le moteur est celle du moteur soit 2mm de diamètre, multibrins : 3.2mm², il faut donc passer au 4mm² plus encombrant.

Fournisseur de câbles silicone multibrins 4 mm² soit : 110 Euros les 140 mètres...0.79 le mètre (pour information)

Limitation angulaire des hélices...

Lors des essais j'ai constaté que la limitation angulaire du plan de travail de l'hélice n'était pas utile lorsque l'accélération du moteur est très douce. Par contre dès que l'on revient à une accélération rapide, l'hélice dépasse le plan pouvant venir entrer en contatct avec le volet ou bien un montant de pylône.

Explication : Lors d'une accélération rapide c'est la composante de l'hélice qui est immédiatement supérieure à la force centrifuge, ensuite cette force centrifuge croît, puis prend le dessus et l'hélice revient dans son plan de travail normal.

Expression de la force centrifuge :

F= m.w²R

    a   est l'accélération normale tel que a=v²/R

    m   est la masse de l'objet étudié

    w   est la vitesse de rotation tel que wR=v

    R   est la distance de l'axe de rotation au centre de gravité de l'objet ;

 

Ailes percées, insert et câblage en place. En attente les deux contrôleurs pour câblage.

Difficultés : approvisionnement  d'axe reporté  avec son porte-pales et cônes... une vraie galère !

Photos du 14 dec 2012

Moteur monté sur support. Manque le carénage et la tentative de loger le contrôleur dans ce dernier ( en forme d'ogive).

La partie tube circulaire en avant du moteur est un tronçon de mat de planche à voile...destiné à éviter l'éclatement du support en cas de fortes vibrations.

Les deux hélices 15x13 reçues aujourd'hui (230113) venues de chez Hacker, maintenues par un joint torique venu au galop de Tretz. Merci Thierry !

Pour limiter angulairement le dépassement du plan des hélices, 2 vis M2 réglables pour les essais et si cela convient les deux vis seront remplacées par 2 butée en CAP filetées. Solution abandonnée !

Solution adoptée et éprouvée

Voici la solution adoptée depuis 3 ans sans ennui :  

1- butée en circuit imprimé de 2 mm collé à la cyano. Cette butée limite le déplacement de l'hélice vers l'avant du planeur. Elle est indispensable.

2- Plaquette de circuit imprimé qui limite la course de chaque pale vers l'arrière. L'angle de la pale doit être parallèle à l'axe du moteur pour une traînée minimum.

3- Joint torique élastique qui rappelle les pales sous un effort assez faible mais suffisant car en vol, le vent relatif favorise cette mise en drapeau. La tension du joint maintient la pale en butée pour lui éviter de battre au grès du vent... Le dispositif de rappel est à l'abri de la lumière et de la poussière grace au cone d'hélice.

Le collage à la cyano des 2 butée n'a jamais lâché depuis 3 ans de vols. L'effort de rappel du joint torique est réglable en rallongeant son trajet comme ici par un tour autour de l'axe

Le plan de travail de l'hélice est dégagée du volet de courbure pour éviter tout risque de contact

L'embase conique du cone d'hélice est le point d'appui idéal pour limiter la course de l'hélice et en plus cette butée - très discrète - permet le point d'accrochage du joint torique. Sans cette butée rapportée le système de rappel ne peut fonctionner.

Ensemble monté avec l'ogive, le tout ajoutant quelques points de traînée que je suis bien incapable de déceler, mais qui en contrepartie n'exige aucune correction sur la profondeur. Et donc permet de monter plus haut avec la même énergie consommée.

le 16 février 2016

J'ai vu ton article sur tes systèmes de blocage d'hélice repliable sur ton site et je te joins une photo de celui vu sur le planeur d'Olivier Maugeard sur son Ka6 de 7.50 m.
J'ai trouvé au demeurant son astuce simple et efficace ! Bonne journée,

Pascal

En effet deux plaquettes pliées qui prennent en sandwich les pales c'est simple, très simple et comme j'affectionne la simplicité je pense que je vais adopter ce système sur le SHK. Je ne vois aucun ressort de rappel. Olivier a du estimer que ce n'était pas nécessaire. Comme toujours, formuler une solution en engendre toujours une autre...Et c'est ainsi que l'on progresse.

Merci Pascal  GR

 

L'idée est de rendre autonome l'ASH 25 en utilisant 2 moteurs brushless avec hélices repliables propulsives. Moteurs montés sur nacelles fixées sur l'extrados et rapidement démontables.

Pourquoi ce choix ?

  • Décollage facilité sur terrain non aménagés
  • Absence de couple piqueur à combattre en particulier au décollage comparé à tous les pylônes. Meilleur rendement.
  • Démarrage immédiat des moteurs en cas de besoin
  • Faible accroissement de traînée
  • Fiabilité exemplaire du fait de sa simplicité
  • Maintenance peu exigeante
  • Accessibilité du moteur
  • Esthétique (question de goût) très supérieure à un pylône fixe
  • Dispositif adaptable à un grand nombre de grands planeurs
  • Moteurs sans réducteur (coût réduit)

 Les moins :

  • Nécessite deux moteurs
  • Nécessite deux contrôleurs
  • loger deux inserts dans les ailes par l'intrados

La solution en propulsif a été retenue pour l'excellente raison qu'un vélivole ne supporte pas la présence d'une hélice dans son champ de vision et d'autre part l'hélice repliable n'ajoutera que très peu de traînée car elle est placée dans le sillage de la nacelle.

Bref, on y croit après avoir beaucoup  hésité entre un bras horizontal supportant les deux moteurs et rapidement démontable. Ou l'utilisation de deux pylônes fixes du commerce avec leurs réducteurs et montés eux aussi horizontalement. N'ayant pas eu de réponse de nos voisins d'Outre-Rhin, j'ai finalement opté pour une discussion avec un autre voisin - celui de Normandie JPV !

Petite séance de CAO pour dessiner le support moteur qui sera si possible usiné dans la masse et qui sera maintenu sur l'aile pas deux vis BTR M5. Restera à réaliser un petit moule pour obtenir des nacelles parfaitement polies et blanches pour ne pas nuire, ni aux performances, ni à l'esthétique du 25. Supports moteurs réalisés et nacelles en cours de réalisation.

Ici cas des pylônes fixes avec réducteur placés horizontalement... Pourquoi pas ? le seul problème c'est le chèque.

 

 Ici après avoir consulté différents fournisseurs de moteurs et leurs prix dont les écarts se justifient par la qualité des matériaux employés et donc la longévité du moteur, j'ai retenu conseillé par JPV la marque Hyperion. Prix raisonnables, qualité nous dirons moyenne pour rester dans des prix abordables et surtout grand choix de possibilités pour marier un pack d'accus, un moteur et une hélice qui ne doit pas exploser, faire avancer le planeur à la bonne vitesse et travailler dans les meilleures conditions de rendement. Tout cela se mord la queue, et dés que l'on modifie une variable il faut tout revérifier et parfois tout reconsidérer pour ne pas s'enfermer dans une impasse.

Le moteur retenu sera le Z4035-14  dont KV est de 299. Le nombre d'éléments passe à deux fois 10 Life. Soit 3 mn de moteur et un taux de montée autour de 3m/s.  

L'ASH 25 est passé dans la moulinette de Predim pour connaître son centrage et avoir une idée sur ses performances, mais je n'avais pas utilisé le volet 4 Motorisation.

J'ai basculé récemment dans les Life pour alimenter l'ASH 25 soit deux packs de 2 éléments de 2300m/Ah chacun. Ces accus m'ont séduit pour leur tenue dans le temps, la rapidité incroyable de charge limitée surtout par celle du chargeur, pas d'autodécharge, enveloppe acier comme au bon vieux temps et poids inférieur au NiMh soit 300g les 4 éléments. Achetés par unité ils sont livrés avec une belle languette de soudage pour réaliser les packs à la demande. Attention il y a des copies pas facile à déceler et qui sont moins performantes en terme de capacité...

Je vais donc les utiliser pour la propulsion en deux packs de 8 éléments, soit 1120 g d'accus au total.

Une seule voie proportionnelle utilisée pour les deux moteurs et qui sera après basculement d'un sw, les volets seront baissés en position "Thermik", pour réduire la distance de roulage et le manche des gaz de droite sera poussé pour accélérer les moteurs. Pour retrouver les AF le sw sera ramené en position OFF.

Ici les caractéristiques du moteur  Z4035-14 et la feuille de calcul Motorisation de Predim. Merci Franck qui va sortir une nouvelle version adaptée aux bimoteurs ! Hélice proposée 16x8" qui tournera à 6685t/mn.  Clic pour agrandir.

 Ici une hélice 15/8 soit une marge au sol importante y compris train rentré, ce qui permettra de tester - si besoin est, différentes hélices.

Axe du moteur placé à environ 22 mm au-dessus de l'extrados

 

Détail du support moteur qui pourrait être usiné dans la masse mais qui sera réalisé en CTP de 10 mm enrobé de fibre de carbone. Diamètre moteur 48 mm. La base d'appui sera ensuite adaptée à l'aile par surmoulage. Fixation par deux vis BTR M5.

Le contrôleur de 80A  proposé par TopModel masse 75g avec les câbles. Il doit pouvoir se loger dans la nacelle moteur. Dans le cas contraire, il sera logé dans la cellule en veillant à sa ventilation.

Attention ce contrôleur ne gère pas les tensions au-dessus de 20 volts ! Premier piège qui m'a conduit à passer en 2x8 éléments. Il faudra supprimer la fonction BEC en supprimant le fil rouge, mais après l'avoir programmé avec la carte.

Remise à plat des calculs le 29 décembre 2012 ...

Actualisation des Calculs avec Predim V2.40 du 5 decembre 2012

Actualisation des calculs à la nouvelle masse du planeur en version électrique : soit 19000g à 20000g

Les résultats page Motorisation : Montée 2.1 m/s  pour 19246 g - Temps moteur 270 " soit 567 mètres...

Pour respecter la plage de consommation "efficient" constructeur (33 à 44 A) et le KV il faudrait une hélice de 16x12  

 

 

Z4035-14 qui autorise 60A durant 30 secondes et son KV 299.

Calculs réalisés le 29 décembre 2012 avec Predim V2.40. Objectif vérifier que le moteur Z4035-14 au Kv de 299 convient et quelle hélice choisir avec 2x8 éléments Life .

Attention: Dans le cas d'un multimoteur, mettre le nombre d'éléments pour chacun des moteurs et non le nombre total.

Ici, le taux de montée à 5749 t/mn sera de 2.1m/s pour 19 kg de masse totale et cela pour une consommation de 29 A/h durant 270".  Altitude atteinte : 567 m  - soit en pratique deux montées à 250m.

L'hélice qui conviendrait le mieux serait une 16x12 pour respecter l'ampérage et le KV

Avec 2x10 éléments et une hélice de 16x8 le taux de montée passe à 2.8 m/s pour 240 secondes soit 672 mètres  (4 éléments de plus = gain de 100 mètres)

Merci Franck !

GR

 

Création d'une feuille de calcul liée à PredimRc-V2-40

 

Les cellules bleues sont les liens avec Predim.

Le but recherché est de traduire en chiffres le plus réalistes possible les performances du planeur. Cela a pour effet de "dilater" les résultats de Predim et de donner des chiffres qui nous parlent et proches de nos aspirations. Et nos aspirations qu'elles sont-elles ? En effet on cherche en électrifiant un planeur à monter le plus haut possible, donc on donnera l'altitude maxi que l'on pourra atteindre. Mais aussi, planer le plus longtemps possible, et ce sera la durée du vol après l'arrêt du moteur. Toutefois, comme on connaît la finesse et l'altitude, il sera simple d'obtenir la distance parcourue en ligne droite en la calculant de 2 manières: temps x Vm/s ou Altitude /finesse. Et à ce jeu vous découvrirez les effets directs sur les performances de votre planeur lorsque par exemple vous ne faite que modifier le pas de l'hélice, ou bien voir les conséquences de l'augmentation de la charge alaire. A ce sujet on découvrira que plus chargé on monte moins haut, (rien de surprenant) toutes choses étant égales par ailleurs, mais on franchira la même distance à quelques mètres près. Bref ces chiffres initialement bruts de calcul pourront être pondérés par des mesures vraies sur le terrain grace à la télémesure. C'est ainsi que j'ai du revoir à la baisse la finesse théorique pour trouver une cohérence avec mes premières mesures de taux de chute sur le terrain. Toutefois ces mesures seront reprises pour avoir un taux de chute moyen vraisemblable par différentes MTO.

Le but aussi est d'être capable d'identifier les principales variables sur lesquelles agir pour améliorer nos machines. A ce sujet - par curiosité, je suis allé voir les conséquences de l'ajout d'un ou deux éléments Life. Et ce n'est qu'un exemple...

Concernant le tableur Excel, il suffit de créer les liens avec les cellules concernées de PredimRc v2-40 : ici le Nb d'éléments Life, la masse du planeur et la charge alaire (pour mémoire) puis les liens des Vz à charge mini et maxi. De la sorte lorsque vous intervenez sur une variable de Predim, vous en aurez directement les effets sur votre page. Pour rester cohérent avec les unités, on utilisera la seconde partout, le mètre et le gramme. Les résultats seront donnés dans la valeur qui vous convient - par exemple le km pour la distance. Le fait de créer soi-même cette feuille  de calculs très simple vous permettra d'aller chercher l'info qui vous tente et en mesurer les effets. GR

 

Autre idée...

Disposer une nacelle profilée face intrados dessous le moteur pour loger les 10 éléments Life et ainsi simplifier la connectique, la longueur des câbles de puissance. Mais aussi à démontage rapide pour charger ou bien changer de pack et tout cela sans modifier le CG ! Une idée brevetée GR des GPR !

La nacelle inférieure s'accrochant sur le même insert logé dans l'aile et fixée par une seule vis 1/4 de tour.

C'est possible ! mais ce sera dans une autre vie...

GR