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#1 15/4/2005 14:37

Manu DM
Membre
Lieu: Lyon
Date d'inscription: 8/2/2005
Messages: 1214
Site web

Stab électronique à partir d'un servo.

Salut tous,

Suite à une intéressante suggestion de fred, j'ouvre ce nouveau post sur la stabilisation artificielle des ailes volantes.

Le but est de remplacer le stab d'un planeur non pas par un profil autostable de l'aile mais par un système électronique d'asservissement de la commande de profondeur (élevons). Ceci dans le but de conserver un profil creux normal, bien plus performant.

Après quelques réflexions et essais avec un gyro piezo, il semble que cette solution soit limitée par le fait que le gyro travaille sur l'inclinaison absolue dans l'espace (et ses variations), alors qu'un stab crée une force de rappel seulement lorsque l'incidence change (angle entre le profil et l'écoulement d'air).

La solution serait donc de faire une girouette verticale embarquée (comme les incidencemètres des avions grandeur) qui mesure l'incidence à chaque instant en vol et envoie un message au servo de profondeur.

Incidence trop grande -> piquer
Incidence trop faible -> cabrer

Fred vanh a eu l'idée lumineuse de mettre la girouette sur un potentiomètre branché en parallèle avec le potentiomètre du servo de profondeur (EUREKA!!). Avec le bon branchement, le servo répondrait donc à une somme des signaux en provenance du pilote et de la girouette.

Pour que les système soit viable, il faut que le gain du signal en provenance de la girouette soit facilement réglable :
- au moins au sol par un potard supplémentaire
- mieux en vol par une voie supplémentaire
- le top serait d'avoir en plus un gain fonction du signal commande
(ordre du pilote sur la profondeur -> gain réduit pour que le système ne compense pas inutilement et pour garder une bonne maniablilité)

Ayant à peu près le niveau d'un bigorneau en électronique, je suis à la recherche de bons conseils pour effectuer ces branchements de potentiomètres (valeurs de résistances, à quelles bornes ...) et de solutions ingénieuses pour réaliser le gain variable.

Merci d'avance aux électroniciens du forum.

Manu.


Conception planeurs et avions -- http://zzmanu.club.fr/aero.htm
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#2 15/4/2005 19:04

fred van.h
Simple d'esprit
Lieu: 65 KM nord ouest de Bordeaux
Date d'inscription: 11/4/2005
Messages: 2770
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Re: Stab électronique à partir d'un servo.

Manu, tu essaie ni plus ni moins de voler avec une stabilité négative, comme les avions de chasse qui enportent pour ce faire des calculareurs puissants.
C'est à mon sens un peu trop ambitieux. Moi, je me contentais d'espérer réduire le besoin d'autostabilité du planeur pour réduire la distance entre le CG et le centre de portance, puisque cette distance engendre un couple piqueur qu'il faut compenser par du vrillage ou un BDF relvé, ce qui engendre de la traînée; et ce d'autant plus que cette distance est importante. Dans mon cas, mon premier souci fut de combatre le lacet inverse. L'aile la refusant avec mon système installé sur l'axe de lacet, refusait dorénavant la vrille, ce qui a permi de reculer un peu le centrage, et d'onc d'améliorer la finesse suffisemment pour que cela se sente malgré le surcrois de traînée due à la girouette.
Bon, c'est vrai, j'aurais aimé continuer et m'attaquer au tangage, mais le temps passe si vite, et il y a tellement de truc à essayer dans tous les domaines...

Je pense que l'on peut arriver à diminuer le vrillage, ou utiliser des profils moins autostables, mais il ne faut pas espérer faire voler l'équivalent d'une aile de planeur classique qui se passerait carrément de stab.

Cela dit, moi, on me dirait ça, j'essaierais quand même, parceque si on avait écouté tous les cons qui disent "fais pas ça, c'est impossible", on en serait encore à l'époque de cro-magnon!

A+

Fred


Ma chambre d'hôtes près de l'océan est ouverte!
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#3 16/4/2005 07:54

fred van.h
Simple d'esprit
Lieu: 65 KM nord ouest de Bordeaux
Date d'inscription: 11/4/2005
Messages: 2770
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Re: Stab électronique à partir d'un servo.

La nuit porte conseil:

Principe bien connu, l'instabilité d'un profil vient de ce que son centre de poussée, avance quand l'incidence augmente, et donc l'incidence augmente plus encore à cause de cette avancée du centre de poussée.
Je ne sais pas si je me suis exprimé clairement, mais cela veut dire que c'est bien une rotation en tangage qu'il faut détecter pout corriger, et que la clé du problème est la manière dont on corrige.

A+


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#4 17/4/2005 12:41

TEDDYJULIEN
Membre
Lieu: Toulouse
Date d'inscription: 28/12/2002
Messages: 860

Re: Stab électronique à partir d'un servo.

hey tu est le fred van h de mon club ? (eole)
@+
julien


un pet' de cole et ça revole

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#5 17/4/2005 12:59

fred van.h
Simple d'esprit
Lieu: 65 KM nord ouest de Bordeaux
Date d'inscription: 11/4/2005
Messages: 2770
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Re: Stab électronique à partir d'un servo.

ben oui, pourquoi?
Ya pas d'activité sur le forum de notre club, alors qu'est-ce que tu veux faire d'autre...


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#6 17/4/2005 19:59

TEDDYJULIEN
Membre
Lieu: Toulouse
Date d'inscription: 28/12/2002
Messages: 860

Re: Stab électronique à partir d'un servo.

oui je suis tt a fait d acord avec toi! j ai du poster 90 %des messages qui sont dessus et personne ne repond .sans doute on est pas assez nombreux et puis sur ce forum on trouve tt se qu on veut! 
@+
bon vols!
julien


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#7 18/4/2005 18:16

fred van.h
Simple d'esprit
Lieu: 65 KM nord ouest de Bordeaux
Date d'inscription: 11/4/2005
Messages: 2770
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Re: Stab électronique à partir d'un servo.

Je confirme que sur l'axe de tangage la girouette détectera un angle, c'est à dire un état qui peut être transitoire ou permanent ( une aile est apellée à voler à des incidences différentes selon ce que l'on demande à l'avion, vol rapide ou lent, alors qu'un gyro détecte un changement d'angle ( même pas une rotation, une accélération, en fait). cela me semble beaucoup plus adapté à ce type de stabilisation où l'on cherche à corriger toute anomalie dès son apparition, alors que la girouette  la détectera d'autant plus que l'angle pris est déja important.
En effet, un changement d'angle peut être à peine amorcé mais rapide, et le gyro saura le détecter mais pas encore la girouette ce qui est important en tangage, ou achevé et stabilisé sur un angle non désiré, et le gyro, à moins d'être à conservateur de cap ne saura pas le voir.
Le premier cas est à mon sens celui typique du tangage, le deuxième étant celui du lacet sur une aile volante.

A+


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#8 19/4/2005 09:28

Manu DM
Membre
Lieu: Lyon
Date d'inscription: 8/2/2005
Messages: 1214
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Re: Stab électronique à partir d'un servo.

C'est vrai que le gyro sera sans doute plus sensible et rapide, mais
le pb c'est que , comme tu le mentionnes et comme le montrent mes premiers essais, le gyro "classique" se contentera de positions aberrantes du type piqué vertical ou montée à 45°. On obtient une espèce de stabilité neutre difficile à gérer pour le pilote.
La gyrouette est en revanche tout à fait équivalente à un stab (qui est une sorte de girouette) : détection de l'incidence, quelle que soit l'angle du planeur par rapport à l'horizon. Et pour la rapidité, si un stab parvient à etre efficace, une girouette devrait pouvoir faire de m^eme. le tout est de bien régler le gain je pense.

Personne n'a un petit schéma de potentiomètres à proposer ?

Manu.


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#9 19/4/2005 09:51

fred van.h
Simple d'esprit
Lieu: 65 KM nord ouest de Bordeaux
Date d'inscription: 11/4/2005
Messages: 2770
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Re: Stab électronique à partir d'un servo.

Intéressant!
donc résultat trop neutre, pas assez autostable dans le sens ou l'engin ainsi stabilisé ne manifeste aucune véléité de revenir seul (même lentement) à la ligne de vol horizontale, c'est bien ça?
Et quand la vitesse chute en décrochagen, le gyro s'oppose-t il à l'abattée( qui de ce fait peut devenir plus violente encore)?
Il faudrait peut e^tre intégrer la vitesse de vol la dedans, parce que le gyro lui, il s'en tape de la vitesse de vol, et du décrochage.
Ce que je reproche dans ce cas à la girouette, c'est aussi le temps de réaction. Il y aura toujours un temps incompressible.
Bon finalement, tu n'as peut-être pas tort, la girouette ici a un e utilité, mais je pense qu'il faut de toute façon le coupler à un gyro.

Intéressant, tout ça...

A+

Fred


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#10 19/4/2005 09:59

fred van.h
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Date d'inscription: 11/4/2005
Messages: 2770
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Re: Stab électronique à partir d'un servo.

Mais beaucoup de pilotes ( voltige)considèrent que leur zinc est bien règlé quand il reste sur la trajectoire q'on lui a donné, ce qui fait qque d'autres avions revienent à une trajectoire horizontale seuls, c'est que quand la vitesse augmente en piqué l'action de l'air sur le stab augmente si le zinc est suffisemment centré avant, ( et donc que le vé longitudinal est important) et inversement en montée .
C'est la vitesse qui régule, en plus daccord, de l'angle du stab.


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