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Question

Bonjour,

 

en vue d'un projet professionel je souhaite fabriquer un drone pouvant evoluer en S3

ce drone devra emporter une charge la plus importante possible

je n'ai pas besoin de nacelle ni de train d'atterrissage par contre le drone devra être équipé d'un parachute

Pour le chassis le tarot 650 me semble etre un bon choix.

là où je rencontre des problèmes c'est pour le choix des moteurs, hélices etc ....

est-ce que quelqu'un pourrait m'aider ?

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16 answers to this question

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Tu dois te douter que tu ne devras pas dépasser 4 kilos en ordre de vol, avec un 650 il va te falloir des bons moulins avec une poussée de 1000g chacun à 50% des gaz environ.

 

Sur le tarot les bras sont de 16 mm de diamètre,faut voir si avec une telle puissance il pète pas.

 

En hexa ou en Y6 sa serait peut être mieux,sa se calcul.

 

Et niveau autonomie tu compte avoir combien?

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A mon avis il sort de chez quadframe se châssishttp://quadframe.com/collections/sixcopter-frames-sets/products/heavy-weight-sixcopter-frame-with-21-5mm-tubes

 

Super châssis,mais! car il y un mais::::: le poids!

 

780G en avec les tubes de 370x21.5 mm,sans le train,tu dis ne pas avoir besoin de train,il en faudrait peut un quand même.

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Bonjour,

 

Le paramètre le plus important lors de sa conception est sa masse.

Dans le cadre d'une qualification S3, vous pouvez piloter un drone de 4kg maximum.

 

I) Diamètre et pas des hélices

 

 

1) Formules

 

D'après ce site : http://techniquemodelisme.free.fr/Modelisme/helices.htm et http://www.dronelis.com/choix-des-moteurs-et-des-helices-pour-un-drone/, on a :

Diamètre des pales :   image016.gif

Fp : Force nécessaire pour que le drone décolle donc Fp=P (Poids)

p : masse volumique de l'air (On prend à pression et température standard soit T=15°C et P= 1013 hPa)

Ct : Coefficient de frottement

N : Nombre de tours par seconde

 

Pas de l'hélice: image026.gif

V : Vitesse maximale du drone

N : Nombre de tours par seconde

R : Recul (donnée compris entre 0 et 1. Définit par si j'ai bien compris le ratio entre portance et trainée)

 

2) Données

m = 4kg

P = m*g = 39,24 N

p = 1.225 kgm-3

Ct = 0.044 (Hypothèse. En réalité on doit le mesurer)

N = 8000 rpm = 133 rps (rotations par seconde)

V = 3 ms-1 (soit 10.8 kmh-1), Vitesse verticale

R=0.3 (Hypothèse)

 

3) Application numérique

D = 4.5E-1 m =0.45 m = 17.6"

P = 1.9" (Trop faible. Le pas doit être compris entre 3.5" et 4.5" dans votre cas)

 

Le diamètre nécessaire pour faire voler un drone est trop grand. Il y a un risque de rupture des hélices au niveau de leur extrémité.

 

Dans le cas où vous voulez faire voler un drone de 4kg, il vous faut utiliser des hélices plus petites mais plus nombreuses.

Ainsi, vous devez utiliser pour chaque moteur, des hélices à 3 ou à 4 pales.

Je vous déconseille cette solution car la majorité des hélices vendues n'ont que 2 pales. Cela est expliqué par le fait que ces bipales sont plus efficaces que des quadripales.

 

Une autre possibilité est d'utiliser un châssis pour hexacopter ou pour octocopter, cela vous évitera des problèmes de rupture d'hélices. Vous aurez un diamètre plus faible.

Comme le précise le second site, il est conseillé d'utiliser des hélices de 10 à 11 pouces et un pas compris entre 4 pouces et 4.5 pouces.

 

4) Conclusion

Vous devez (dans le cas de l'exemple), utiliser un châssis pour hexacopter ou octocopter, des hélices de 10 à 11 pouces et un pas compris entre 4 pouces et 4.5 pouces.

 

II) Motorisation et batterie

 

1) Motorisation

 

Le seconde site propose un régime moteur proche de 800 rpm/V ou 800 kV.

 

2) Batterie

 

Comme le précise ce site : http://www.flashrc.com/tarot/15251-kit_chassis_tarot_iron_man_650_quadricoptere_tarot.html.

Il faut un moteur délivrant une puissance comprise entre 180 W et 250 W. Il y a deux façon d'obtenir cette puissance : varier la tension ou l'intensité.

 

Prenons un autre exemple. Nous avons une batterie 4S (14.8V). Cette batterie est relié à 6 moteurs d'environ 800 kV.

Quelle est la consommation électrique de ces moteurs ? 

Quelle est la  quantité de charge nécessaire pour faire 5 minutes de vol ?

 

Avec ce moteur : http://hobbyking.com/hobbyking/store/__63643__Multistar_Elite_4006_740KV_Multi_Rotor_Motor.html, Imax = 27A

Donc Itotale = 6*Imax = 162 A

 

Or t = Q/I (Q : charge de la batterie)

Donc Q = t*I

Donc la charge nécessaire pour faire 5 minutes de vol est 13.5 Ah (Dans le cas où les moteurs sont à 100% de leur puissance)

Si le drone décolle à 25% ou à 50% de la puissance des moteurs, alors Q25% = 3.375 Ah et Q50% = 6.75 Ah.

 

3) Conclusion

Vous devez (selon le deuxième site web) prendre des moteurs avec un régime moteur proche de 800 kV.

De même, votre batterie doit avoir une grande quantité de charge (Q), de l'ordre de 5 Ah.

 

J'espère que ces éléments vous permettra de sélectionner les bons composants.

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Concernant la qualification S3, le drone doit avoir une masse inférieure à 4kg. Concevoir un drone (avec un parachute) pour une masse de 4kg me semble un peu risqué, vous n'aurez pas de marge. Si vous dépassez la masse limite de quelques grammes vous aurez une amende.

 

Pour en revenir au problème des composants de votre drone de 4kg, il vous faut des moteurs avec un régime moteur faible (ce qui implique un couple important).

 

Voici quelques exemples :

Si on se base sur ce kit DIY (http://fr.aliexpress.com/store/product/F05114-A-F550-6-Axis-FlameWheel-KK-2-3-Controller-HexaCopter-RTF-W-ESC-Motor-Propeller/404049_1032647784.html), on constate que les hélices sont des 18"x5.5" (18 pouces de diamètres et un pas de 5.5) et les moteurs ont un régime moteur de 1000 kV.

De plus, sur ce site (http://fr.aliexpress.com/item/F550-Hexa-Frame-HexaCopter-ESC-Motor-Propeller-New-MWC-2-1-GPS-Fully-Assembled/1965904008.html), on a des hélices à 9" ayant un pas de 4.7 et des moteurs de 750kV.

 

Pour être plus précis, si nous utilisons les formules qui permettent de déterminer le diamètre des hélices et leur pas, nous trouvons

D= 18" et P = 5.14 = 5" (avec V = 8ms-1). 

 

NB : Les résultats obtenus dans mon ancien post me semblais incohérents par l'exotisme des dimensions des hélices. Mais elle semble correspondre avec les données trouvées sur ces liens. Par conséquent, mon analyse de mon autre post est erronée  :unsure: .

 

Si on prend une hélice 18x5, il nous faut utiliser un moteur avec un régime moteur plus faible que 800kV. Dans le cas contraire, la vitesse aux extrémités des hélices vont atteindre plus de Mach 0.75 (si je ne me trompe pas). Ce qui va provoquer leur destruction lors de vos essais.

Ainsi, je vous conseille d'utiliser un régime moteur plus faible, compris entre 200 kV et 500 kV. Cette plage de régime moteur est purement subjective mais elle semble être cohérente avec la gamme des moteurs proposés pour faire des vols dits "stable" avec un hexacopter.

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Et bien sa fait des calculs tout sa,je doute qu'il en ressorte quelque chose de valable,tu ne peux pas choisir élément par élément.

 

Pour ton projet tu dois réfléchir à tout,en même temps poussé des moteurs,conso,diamètre hélice,alimentation,tension,ect...

 

Je te donne un lien je vais pas te mâcher le boulot essai de comprendre par toi même:http://www.rctigermotor.com/html/2013/Professional_0912/52.html

 

Je pense que si tu regarde les tableaux tu va comprendre pas mal de truc.

 

Ensuite avec quelle contrôleur de vol tu va faire voler tout sa?

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