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Après m'être documenté (voir l'article Plan de l'autogire indoor COUDU 3 par Jean Cousin etTout savoir sur les autogires) j'ai extrapolé un plan légèrement plus petit en y apportant quelques modifications :

  • Fuselage classique indoor en croix,
  • Une seule dérive,
  • Commandes par fils,
  • Rotor en dépron (armé avec du scotch d'emballage) sur support en stratifié de fibre de verre avec palier en tube de laiton.

Après quelques heures de découpe et collage, j'ai réalisé ce petit autogire indoor :

L'autogire équipée d'un rotor tripale

L'autogire équipée d'un rotor tripale

Détail sur l'articulation latérale du rotor réalisée avec une charnière fibre. L'axe de rotation est constitué d'un petit tube de laiton tournant autour d'une C.A.P.

Détail sur l'articulation latérale du rotor réalisée avec une charnière fibre. L'axe de rotation est constitué d'un petit tube de laiton tournant autour d'une C.A.P.

Equipement

 

Le poids total en vol est de 130 g avec l'équipement ci-dessous :

  • Moteur Dualsky XM2212-MA-25 de 10 g
  • ESC Dualsky 6A
  • Hélice GWS 7x3.5
  • Batterie 2S 300 mAh
  • RX MPX RX5 2.4 GHz
  • 2 x servos 5 g pour dérive et profondeur
  • 1 servo 9 g pour le rotor

Essais en vol (c'est un peu exagéré !)

 

Les premiers essais ont été conduits en extérieur un soir presque sans vent. A chaque tentative, lorsque l'autogire se mettait en ligne de vol, il chavirait sur le côté gauche.

Suite à ces essais j'ai élagi la voie de roulage. Le rotor a l'air de bien tourner (dans le sens anti-horaire).

La suite des essais a été menée en salle, d'abord avec le rotor quadripale rigide en dépron de 3 mm (profil plat avec juste un angle à 45° sur le bord d'attaque. A chaque fois, dès que l'autogyre commençait à se soulever, il chavirait à gauche, encore l'effet de la dissymétrie de portance.

Une seule fois j'ai pu faire un court vol de quelques secondes, donc ça porte !
Ces chavirements successifs ont fini par avoir raison de mon rotor quadripale.

Je lui ai alors substitué un rotor tripale "articulé souple" dont les pales étaient en dépron de 6 mm profilé que j'avais préparé. Pas mieux, voire moins bien, avec sans doute trop de souplesse dans l'articulation, d'où une conicité trop accentuée et une plus grande difficulté à le mettre en rotation.

Finalement, le quadripale s'est mieux comporté. Je vais de nouveau réaliser un rotor quadripale rigide en depron de 3 mm avec des petits joncs de carbone pour raidir les pales...

Le modèle correspond aux cotes en rouge (éch. 3/4).

Dans l'article précédent, si l'autogire avait réussi à faire un petit saut de puce, il1 avait tendance à se renverser sur le côté gauche au moment du décollage sous l'effet de la dissymétrie de portance.

1 - En français, on dit un autogire (sans y) alors qu'en anglais c'est du féminin avec un y - aussi pardonnez-moi si je me trompe dans la suite...

Regardons de plus près cet effet à l'aide du petit schéma ci-dessous :

L'autogire a volé !

Le moteur imprime à l'autogire une vitesse de translation VT que nous avons choisie à 1.

Cette translation va induire la rotation du rotor vers la gauche.
 

Dans le dessin de gauche, à faible vitesse de rotation, à mi-pale VR = 2, la vitesse de la pale avançante (à droite) sera VD = 2+1 = 3. La vitesse de la pale reculante (à gauche) sera quant à elle VG = 2-1 = 1. C'est cette différence de vitesse qui va induire la différence de portance, cette dernière étant à peu près proportionnelle au carré de la vitesse  de la pale dans l'air. Ici, un rapport de 32 faisant basculer notre autogire à gauche.

 

Le remède ? Avoir une vitesse de rotation plus élevée !

Ainsi, à droite la vitesse de rotation du rotor a été doublée : VR = 4. La vitesse de la pale avançante (à mi-pale) sera  VD = 4+1 = 5. La vitesse de la pale reculante (à gauche) sera quant à elle VG = 4-1 = 3. Le rapport de portance sera alors : (5/3)2 soit environ 2.7 environ trois fois moins !

 

 

 

Pour tenter d'augmenter la vitesse de rotation de mon quadripale, j'ai rigidifié les pales avec un plat en carbone :

Le nouveau rotor quadripale avec plat carbone
Le nouveau rotor quadripale avec plat carbone

Le nouveau rotor quadripale avec plat carbone

Ainsi après quelques essais en moulin à vent dans le jardin, le rotor augmentait considérablement sa vitesse de rotation, là où l'autre aurait plié depuis longtemps.

J'ai aussi amélioré la rotation en polissant les portées du tube laiton et ajouté une goutte d'huile. Entre temps, Jean-Louis qui s'est attaqué au Panther, un modèle beaucoup plus gros, me confirmait que le renversement à gauche était bien la conséquence d'un manque de vitesse rotor.

J'avais aussi ajouté une poulie de lancement sur le dessus du rotor : aucune utilité !
 

Les nouveaux essais en salle ont eu lieu dimanche après-midi avec Gégé en observateur attentif qui insistait pour que je continue le roulage afin d'acquérir les tours rotor nécessaires, c'est ainsi qu'il fallait un tour et demi de salle pour atteindre une vitesse de rotation suffisante pour décoller... sans renverser l'autogire, juste une petite correction au roulis au moment de quitter le sol.

Après le décollage, un peu au-dessus mi-gaz, il me fallait pousser le manche de profondeur pour rester en vol horizontal. La géométrie de l'autogire avec ce rotor parasol haut-perché induit un couple cabreur important, pourtant j'ai 8° de couple piqueur. Les virages se négocient très bien avec la dérive. L'atterrissage est une formalité, il suffit de réduire les gaz pour poser l'engin comme une plume.
 

Quand je suis passé en plein débattement (quelle idée ?), lors du vol suivant, je me suis fait peur. L'autogire est très chatouilleux en roulis, ainsi il y a eu quelques balancements inquiétants après avoir quitté le sol, la faute au pilote qui surcompensait avec un peu de déphasage. Pour éviter le crash j'avais poussé les gaz, du coup j'ai entamé une boucle qui s'est terminée un peu trop près du sol.
 

Quelques gouttes de cyano plus tard, l'autogire reprenait son vol, en petits débattements, un peu de trim à piquer à la profondeur et enfin il devenait gérable, mi-gaz en palier, il avance plutôt doucement et gentiment...
 

Il vole !!!

Détails sur la tête de rotor
Détails sur la tête de rotor

Détails sur la tête de rotor

Dans le dessin de gauche, à faible vitesse de rotation, à mi-pale VR = 2, la vitesse de la pale avançante (à droite) sera VD = 2+1 = 3. La vitesse de la pale reculante (à gauche) sera quant à elle VG = 2-1 = 1. C'est cette différence de vitesse qui va induire la différence de portance, cette dernière étant à peu près proportionnelle à la vitesse de la pale dans l'air. Ici, un rapport de 3 faisant basculer notre autogire à gauche.
 

Le remède ? Avoir une vitesse de rotation plus élevée !

Ainsi, à droite la vitesse de rotation du rotor a été doublée : VR = 4. La vitesse de la pale avançante (à mi-pale) sera  VD = 4+1 = 5. La vitesse de la pale reculante (à gauche) sera quant à elle VG = 4-1 = 3. Le rapport de portance sera dans la même proportion : 5/3 soit environ 1.6 presque moitié moins !

 

Après les bons résultats obtenus avec le rotor quadripale renforcé avec un plat carbone, j'ai appliqué la même méthode au rotor tripale profilé qui s'était montré beaucoup trop souple à l'usage.

Rotor tripale renforcé avec un plat carbone

Rotor tripale renforcé avec un plat carbone

Détail sur le profil d'une pale

Détail sur le profil d'une pale

Avant de faire des essais d'autogire en salle, j'ai réalisé un essai en "moulin à vent" dans le jardin. Le vent était mesuré entre 10 et 20 km/h. Comme avec un autogire, le vent attaque le rotor par dessous les pales.

Vous noterez qu'il est nécessaire de donner une pichenette pour démarrer !

La vitesse de rotation atteint environ 600 tours/mn.

(Ne vous laissez pas prendre par l'effet stroboscopique qui par moment donne l'impression que le rotor ne tourne pas... une seule des trois pales est marquée en vert !)

 

Essai en "moulin à vent" du rotor tripale renforcé carbone

Après plusieurs vols réussis dimanche dernier mais sans vidéo, je revenais plutôt confiant à la salle pour de nouveaux essais.

Cependant, avant d'essayer le rotor tripale renforcé, je voulais recommencer dans la configuration qui avait volé avec le rotor quadripale renforcé. Mais ce jour, je n'arrivais pas à faire prendre assez de tours au rotor, pourquoi ???

Après de nombreux renversements, un décollage réussi... mais un vol qui se termine rapidement par un crash. Dur dur l'autogire !

 

Après le crash, j'ai décidé de refaire mon autogire indoor en conservant globalement le plan.

Cependant j'ai apporté quelques modifications :

  • réduction de la hauteur du mât,
  • nouvel axe chromé provenant d'un tournevis,
  • bague d'arrêt MPJet pour diminuer les frottements
  • ponçage des pales dessous le bord de fuite pour donner un petit effet d'incidence négative afin de prendre plus de tours rotor,
  • un peu plus de piqueur moteur


Accessoirement j'ai décidé de confier les nouveaux essais à un pilote expérimenté : Snoopy est aux commandes ;-)

Deuxième mouture avec réduction de la hauteur du mât

Deuxième mouture avec réduction de la hauteur du mât

Le bord de fuite des pales est poncé pour mettre une incidence légèrement négative

Le bord de fuite des pales est poncé pour mettre une incidence légèrement négative

 

Pour faciliter la rotation du rotor, j'ai aussi mis un peu d'huile... rien n'est négligeable !

L'autogire est une discipline d'humilité : rien n'est acquis !

Les modifications ont été profitables, en permettant au rotor de prendre plus de tours, le décollage est rendu beaucoup plus facile.

Un peu plus d'incidence négative permet au rotor de tourner plus rapidement, ce sera le prochain axe d'amélioration sur le rotor tripale !
 

En attendant, une petite vidéo avec le quadripale :

 

Une autre prise de vue réalisée par Florian avec mon smartphone. La qualité pêche un peu, mais c'est un autre point de vue :

 

Dans la série autogire, il y a eu des ratés...

... voici une petite sélection de ceux qui ont été filmés !

J'ai refait le rotor tripale de mon autogire indoor en mettant un peu d'incidence négative au niveau des pales afin de prendre plus facilement des tours... et ça marche !

Cale d'incidence négative en balsa sur disque de stratifié fdv, le bord d'attaque est à droite.

Cale d'incidence négative en balsa sur disque de stratifié fdv, le bord d'attaque est à droite.

Le nouveau rotor tripale

Le nouveau rotor tripale

Sur le taxiway...

Sur le taxiway...

J'ai pu faire un vol en salle avec le nouveau rotor tripale, la prise de vitesse du rotor est accélérée, il tourne aussi plus rapidement en vol et m'a laissé une impression de plus grande stabilité... à confirmer avec d'autres vols.

J'ai enfin réalisé une vidéo de l'autogire V2 après les améliorations (Autogire indoor : améliorations). Les conditions de prise de vue ne sont pas terribles avec ce contrejour, mais on peut quand même voir l'autogire en vol... avant la fin de la saison indoor.

Dimanche j'ai pu essayer l'autogire avec le rotor quadripale modifié :

  • incidence négative des pales*
  • extrémité des pales relevée

* L'incidence négative est donnée par une petite cale de 3 mm d'épaisseur au bord de fuite et 0 mm au bord d'attaque.

C'est sûr, que ce soit avec le tripale ou le quadripale, l'incidence négative des pales facilite grandement la prise des tours du rotor et donc le décollage qui se fait maintenant avec l'axe rotor calé à zéro en latéral. Il y a juste besoin de donner une petite correction quand les roues quittent le sol.

Le reste du vol se fait à la dérive en contrant légèrement au rotor pour rester à plat. Le dièdre en bout de pales facilite les virages.

 

Conclusion : l'incidence négative des pales est indispensable !

Gros plan sur les cales en Depron découpées au fil chaud
Gros plan sur les cales en Depron découpées au fil chaud

Gros plan sur les cales en Depron découpées au fil chaud

L'autogire avec le quadripale
L'autogire avec le quadripaleL'autogire avec le quadripale
L'autogire avec le quadripale

L'autogire avec le quadripale

Pour ma dernière séance indoor 2014, j'ai volé avec ma petite autogire indoor, désormais au point. Un petit tour suffit pour que le rotor atteigne une vitesse suffisante permettant de décoller sans aucun soucis.
Les modifications essentielles à l'obtention d'un vol stable sont :
  • incidence négative des pales
  • inclinaison substantielle du rotor vers l'arrière
  • un petit dièdre en bout de pales permet un pilotage à la dérive seule.

 

 

Autogire indoor pour clôturer 2014

Parti de rien, la mise au point fut difficile, mais avec de la persévérance, le vol est maintenant assez facile...

Reprise indoor 2015 avec l'autogire 2014...

Maintenant, enfin au point (ce fut ardu), elle est devenue facile à faire voler !

Elle est beaucoup plus agréable avec le rotor quadripale dont le profil des pales est simpliste, qu'avec le rotor tripale qui lui est doté d'un vrai profil !

 

Deux vols successifs de l'autogire indoor en changeant de rotor :

 

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Publié par Geeby22 geeby22 - dans Indoor & Micro

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