Techniques de l'aéromodélisme
Dernière mise à jour : 13 mars 2012
Prochaine mise à
jour : début mai 2012
Pour joindre l’auteur : philippe.kauffmann@free.fr,
club : les 5A, Pardines 63
Cette
page web sert de lien vers le sommaire du Livre en Ligne « L’aéromodélisme RC » en cours d’écriture. Le
livre représentera l’équivalent d’environ 500 pages papier après l’achèvement
prévu fin 2012. Cette page contient aussi le plan détaillé de cet ouvrage.
La
série d’articles publiés de 2006 à 2008 (volume équivalent à environ 250 pages
papier) est toujours accessible ci-après.
Série d’articles de 2006 à 2008
Techniques et
conception
Sommaire
Livre en ligne au format HTML (standard internet avec liens internet)
Partie 1 : le
contexte de l’aéromodélisme
Histoire le l’aéromodélisme RC
Les divers types d’aéromodèles
Partie 2 : l’aéromodèle
dans son élément
Le domaine de vol des aéromodèles
La contrôlabilité et la stabilité
Partie 3 : la
propulsion de l’aéromodèle
Partie 4 : le contrôle
à distance de l’aéromodèle
Aspect commercial de la
radiocommande
Les accessoires de la radiocommande
Fondements techniques de la
radiocommande
Partie 5 : les outils
logiciels d’analyse et de conception
La soufflerie numérique JavaFoil
Détermination des ailes avec Nurflügel
Aerocalc, le logiciel de calcul des
aéromodèles (mise à jour 14 juillet 2011)
Partie 6 : Conception
et réalisation de l’aéromodèle
L’atelier de l’aéromodéliste RC
Prédétermination
des caractéristiques du modèle
La mise au point et le réglage
Partie 7 :
L’exploitation de l’aéromodèle
L’entretien et la réparation du
matériel
Annexe
Techniques et
conception
Plan détaillé
|
Partie 1 : le
contexte de l’aéromodélisme Objectifs et construction de l’ouvrage Vocabulaire modéliste La cellule La propulsion La radiocommande Les logiciels de détermination des modèles Histoire le l’aéromodélisme RC Origines de l’aéromodélisme RC Les périodes clefs La préhistoire et ses acquis Première période de l’aéromodélisme RC Seconde période de l’aéromodélisme RC Le futur Les divers types d’aéromodèles Choisir son type d’aéromodèle Classification règlementaire Indoor Parkfliers Modèles de début Modèles d’entrainement Avions d’acrobatie Maquettes Multi moteurs Hydravions Multiplans Racers et avions rapides Grands modèles Avions à réaction Planeurs et variantes Lancer main Vol thermique Vol de pente Vol dynamique Moto-planeurs Hot liners Ailes volantes et de combat Modèles hors normes Modèles anciens Très faible charge alaire Empennage canard Pou du ciel Avions à décollage vertical Hélicoptères L'atmosphère terrestre : nature, pression et température L'humidité dans l'atmosphère Conséquences des lois
sur l’humidité dans l’aviation générale Conséquences des lois
sur l’humidité en modélisme Un peu de météorologie Les courants verticaux Comment trouver les
ascendances Le vent Le vent moteur d’ascendances Partie 2 : l’aéromodèle dans son élément Le domaine de vol des aéromodèles Introduction Définition des vitesses Les maquettes et leur vitesse apparente L’aéromodèle dans son élément Les montées et descentes La vitesse en fonction de l’altitude Histoire des progrès de l’aérodynamique Notions de base Trainée et portance Effet d’échelle Idées fausses Les traînées Notion de traînée et classement Traînée de forme Trainée induite
Trainée de
friction : couche limite Trainée d’onde Caractéristique des profils d’aile Concepts Les profils les plus courants Choix d’un profil Souffleries numériques Aérodynamique des faibles vitesses Aérodynamique des hautes vitesses Les ailes Différence entre
profil et aile Pente de portance Tourbillon marginal Répartition de la
portance Surfaces de contrôle Surfaces secondaires Détermination des
ailes Le fuselage Fonctions Trainée Moment d’inertie Détermination d’un
fuselage La contrôlabilité et la stabilité Principe de contrôlabilité et stabilité Contrôle en roulis Contrôle en lacet et tangage :
l’empennage Empennage
en croix Empennage
en T Empennage
en V Empennage
canard
Dimensionnement d’un empennage La stabilité d’un modèle Notions de base sur la
stabilité Vibrations à haute
fréquence (flutter) Oscillations et
amortissement La stabilité en lacet La stabilité en roulis La stabilité en
tangage Equilibre
statique Stabilité
dynamique Réglage de
la stabilité selon le type d’empennage Les interactions entre
les axes Les modèles à empennage canard Contrôle Equilibre
et stabilité dynamique Les divers types d’ailes volantes Utilisation d’un profil autostable Utilisation d’ailes en flèche vrillées Les biplans et multi-plans Les biplans classiques Observation Analyse Optimisation Deux plans en tandem Observation Analyse Optimisation Plus de deux plans Les configurations inhabituelles Premier « Avion » Stabilisateur devant et derrière Le cas de l’hélicoptère Principe de base de l’hélicoptère Les
deux formules principales Solution avec rotor anti-couple Formule birotor Le
pilotage Les quatre axes de commande Le problème de la stabilité
Stabilité en montée et descente Stabilité en lacet Stabilité en roulis et tangage Les
réglages Calage des pales Réglage du gyroscope Choix des débattements Réglage de la stabilité en roulis et tangage Partie 3 : la
propulsion de l’aéromodèle Le besoin de
traction L’hélice Courbe de traction
caractéristique, effet du pas Choix du régime de rotation Choix du diamètre et du nombre de
pales Choix du pas Estimation du rendement La propulsion par
moteur à explosion Principe de fonctionnement et
comportement général Les cycles moteur Cycle quatre temps Cycle deux temps Les éléments du moteur à explosion Caractéristiques de couple et de
puissance Types d’allumage et bougies Concepts et options Les bougies Dispositifs de
préchauffage et annexes Les carburants Moteurs à bougies à
incandescence Moteurs à bougies à
étincelles Moteurs à autoallumage La carburation et les réglages L’échappement Démarrage et sécurité Rodage Le démontage et l’entretien Choix du moteur Les moteurs de collection et hors
norme Adaptation à l’hélice et au modèle Bilan de masse La propulsion à
turbines Principe de fonctionnement et
comportement d’une turbine à gaz Architecture du système Matériel disponible Adaptation au modèle et
précautions La propulsion
électrique Architecture d’un système de
propulsion électrique Fondement physique Structure et fonctionnement du
moteur électrique idéal Les imperfections du moteur
électrique réel Les divers types de moteur
électrique A courant continu Sans balai à rotor
interne Sans balai à rotor en
cloche Les moteurs sans noyau
tournant Les accumulateurs Caractéristiques
générales des accumulateurs Caractéristiques électriques générales La résistance interne Charge et décharge Stockage et entretien Sécurité Dimensionner un
accumulateur Les accumulateurs au
plomb Caractéristiques
principales Charge et
décharge Stockage et
entretien Précautions Les accumulateurs
Cadmium/Nickel Caractéristiques
principales Charge et
décharge Stockage et
entretien Précautions Les accumulateurs Nickel/Métal
hydride Caractéristiques
principales Charge et
décharge Stockage et
entretien Précautions Un élément
de plus pour la route Accumulateurs Lithium
Ion et variantes Caractéristiques
principales Charge et
décharge Stockage et
entretien Précautions Spécificités
des LiIo Spécificités
des LiPo Spécificités
des LiFe Point important sur
les accumulateurs Les chargeurs Les fonctions des
chargeurs Les divers types de
chargeurs Les accessoires Les variateurs et contrôleurs Variateurs pour
moteurs à balais Contrôleurs pour
moteurs sans balai (brushless) Le circuit BEC Caractérisation du système de
propulsion électrique Adaptation à l’hélice Bilan de masse Les aéromodèles multi-moteurs Conclusion Partie 4 : le
contrôle à distance de l’aéromodèle La chaîne de radiocommande Le manche et ses potentiomètres Le servomoteur et son
potentiomètre Le signal de
commande du manche au palonnier Modulation d’impulsions basse fréquence Modulation haute fréquence Démodulation Emetteurs informatisés L’émetteur Le pupitre de contrôle Organisation des voies Codage de la position des manches La programmation Les récepteurs Démodulation Décodage Association à l’émetteur La connectique Architecture d’un récepteur L’alimentation de la radiocommande Émetteur Récepteur Règlementation, bandes de fréquence Fiabilité et entretien Responsabilité, sécurité des personnes
Les divers types
de radiocommandes commerciales La guerre
commerciale en cours en 2012 Etagement de la
gamme proposée Les bandes de
fréquence Les constructeurs JR PROPO Graupner SPEKTRUM FUTABA et Robbe SANWA (Airtronics aux USA) Multiplex HITEC WFLY et Jamara ACT TURNIGY CORONA et ASSAN JETI Les constituants d’un servomoteur Le palonnier Les paliers Le potentiomètre Le moteur Le réducteur L’électronique de commande Le boîtier Caractéristiques techniques et choix Le couple et choix de la taille Vitesse Précision Caractéristiques électriques Forme et montage Résistance aux chocs et déformation Les servos particuliers et spéciaux Base de donnée de choix Le contrôleur du moteur de propulsion Les accessoires de la radiocommande L’alimentation de la radiocommande Émetteur Récepteur Amplificateur de signal de servo Principe du système Schéma électronique de l'amplificateur Liste
des composants Variantes
du montage Montage pratique Approvisionnement des composants Limites et risques du dispositif Gyroscopes et autres systèmes inertiels La télémétrie et les systèmes de télémesure autonomes
La modulation BF La modulation PPM Le système PCM Principe général Approximation du format SPCM JR Approximation du format PCM-1024 FUTABA Décodage et conséquences Les codages numériques modernes La modulation HF L’accès multiple au médium radio Le saut de fréquence FHSS L’étalement direct DSSS Schéma fonctionnel du système L’émetteur Les perturbations Le récepteur Observation des données Observation du code d’étalement Observation des perturbations Observation du signal reçu Observation du signal décodé Comparaison des types de modulation Partage du médium Temps de transmission Délai de suivi et
global La propagation radio Les grandeurs et
leurs unités La réception L’émission L’atténuation due à la distance La portée réelle résultante Particularités de
la transmission en bande ISM à 2,4 GHz Les perturbations Perturbations HF Sensibilité et bruits de réception La sélectrivité Les émetteurs voisins Intermodulation et transmodulation Perturbations BF Perturbations par l’accumulateur Perturbations par les câbles de servo CEM (Compatibilité ElectroMagnétique) Le champ
magnétique Le champ
électrique Note historique Limitation du
rayonnement Limitation de la susceptibilité au
rayonnement électromagnétique L’adaptation des antennes Puissance d’émission Puissance rayonnée par une antenne Le signal reçu Cas du 2,4 GHz Les risques des micro-ondes Micro-ondes et résonance moléculaire L’effet des rayonnements électromagnétiques La controverse scientifique Conduite à tenir |
Partie 5 : les outils
logiciels d’analyse et de conception La soufflerie numérique JavaFoil Présentation Installation du logiciel Notion de script et
d’applet Installation de
l’interpréteur Java de SUN Installation et
lancement du script JavaFoil Concept général et
configuration (carte Options) Concept de base :
les onglets Configuration La carte
« Géométrie » La carte
« Modifications » La carte
« Design » La carte
« Vitesses » La carte
« Ecoulement » La carte « Couche
limite » La carte
« Polaire » La carte
« Avion » Conclusion Détermination des ailes avec Nurflügel Présentation de Nurflügel Téléchargement et
installation du logiciel Principe de
fonctionnement et limitations du logiciel Le menu déroulant Limitations Onglet introduction des
valeurs Le tableau de valeurs Boutons radio de
sélection Onglet caractéristiques
aérodynamiques Dessin des ailes Valeurs numériques Courbes caractéristiques Onglet profils
(Tragflächenprofile) Choix d’un profil Exploitation des
résultats Centrage d’un modèle Ailes volantes Empennage arrière Empennage canard Détermination d’un
aéromodèle à empennage Profil Effilement Flèche Vrillage Détermination d’une aile
volante de type Fauvel Profil Effilement et flèche Détermination d’une aile
volante de type Horten Profil Effilement, flèche et
vrillage
Objectif et fonctionnalités d’AeroCalc Prise en main d’AeroCalc Calcul d’un avion avec AeroCalc Les outils de création d’AeroCalc Installation des outils Tcl/Tk Visual Tcl Free Wrap Codage en Tcl/Tk sous Visual-Tcl Micro galop d’essai Galop d’essai de Visual-Tcl Petite application élémentaire Aerocalc Le cadre visuel L’aide en ligne Chargement et sauvegarde des modèles Chargement et sauvegarde de la configuration Le panneau géométrie Le panneau aérodynamique Le panneau construction Les masses et inerties Le panneau propulsion Le panneau performances Partie 6 : Conception
et réalisation de l’aéromodèle Les efforts et contraintes mécaniques Efforts principaux dans un avion grandeur Efforts principaux dans un aéromodèle Résistance et déformation des matériaux aux efforts Les caractéristiques générales des matériaux La traction, la compression, le flambage et
le déversement La flexion Ailes Clef d’aile Mesure de la
contrainte maximale acceptable par un matériau La torsion et l’aéroélasticité La concentration de contrainte Caractéristiques mécaniques des principaux matériaux de construction Matériaux classiques Autres matériaux L’ABS Le carton Les matériaux expansés Les matériaux extrudés Avantage des matériaux à faible densité L’atelier de l’aéromodéliste RC Organisation Les matériaux Bois, métal, matière plastique Divers L’assemblage Colles pour matériaux expansés Colle cyanoacrylate Colle contact Colles multi matériaux Colle cyanoacrylate Colle époxyde Colle néoprène Colle fusible Colles pour du bois Colle cellulosique Colle vinylique (colle blanche) Colle polyuréthane Colles pour plastique Colle souple Rubans adhésifs La soudure Outils de mesure Balances Mesure de longueur Autres outils de mesure Outils de conception Outils de dessin manuel Outils informatiques Outillage manuel Pinces Marteau, enclume et étau Tournevis Clefs Papier abrasif, rabots, limes, scies, ciseaux et cutters Petit outillage divers Outillage électrique Perceuse Scie, ponceuse, défonceuse, toupie, tour, fraiseuse Outillage spécialisé Outillage automatisé L’atelier de terrain Caisse de terrain Valise Sac à dos Les techniques de construction Les diverses techniques de construction et leur domaine Construction en structure Ailes en expansé coffré Aéromodèles en matériaux expansés en feuille Fuselages et autres pièces en matériaux composites Structure d’un matériau composite Mise en œuvre du matériau composite Réalisation d’un moule Réalisation d’un fuselage Verrières moulées Réalisation des plans Concepts de base Méthodes de dessin L’assemblage Le collage Techniques de collage Préparation des pièces Surface de collage et positionnement des pièces à coller Maintien durant le collage Résistance au vieillissement, chaleur, humidité Aspect Décoller Le clouage Le vissage Caractéristiques de la boulonnerie Lutte contre le desserrage Installation de la propulsion Installation d’un moteur à explosion Installation du réservoir Installation d’un moteur électrique et son contrôleur Installation de l’accumulateur de propulsion Montage de moteur souple pour indoor Principe du support Caractéristiques mécaniques Construction en quelques photos Installation de la radiocommande Positionnement des éléments La tringlerie Amplificateur de signal pour servomoteur Principe du système Schéma électronique de l’amplificateur Montage pratique Limites et risques du dispositif Le câblage électrique Fonctions et caractéristiques d’un câble électrique Choisir un câble Les connecteurs Sertissage des connecteurs Soudure électrique Les diverses techniques de soudage Réussir une soudure Réalisation pratique Astuces Le train d’atterrissage Finition du modèle Recouvrement par film Peinture Touche finale Prédétermination des caractéristiques
du modèle Choix
des caractéristiques principales Choix
de la propulsion Type de motorisation Hélice Choix
de la radiocommande Choix
de la technique de construction Les
techniques de construction Contraintes principales sur les avions grandeur Contraintes sur les modèles réduits Principes fondamentaux des diverses techniques de construction La construction en structure et treillis La construction avec revêtement travaillant Répartition
des masses Répartition des masses dans un
aéromodèle Répartition des masses et masse d’une cellule Le
positionnement des éléments Etude
du comportement en vol La mise au point et le réglage des aéromodèles Positionnement
du centre de masse selon l'axe de tangage Calcul du foyer aérodynamique et
de la corde moyenne Point neutre d’un aéromodèle Choix de la marge de stabilité Positionnement des éléments de
l’aéromodèle Mesure de la position du centre de
masse Positionnement
vertical du centre de masse Équilibrage
en roulis Choix
du V longitudinal Neutre
et débattements Neutre des ailerons Neutre de profondeur Neutre de direction Débattements Exponentiel
et "dual rate" Motorisation Motorisation électrique Moteurs à explosion Dimensionnement de l'hélice et
autonomie Le calage du ou des moteurs Principe général de fonctionnement Les principaux types Structure Le système de contrôle Contrôle du rotor principal Contrôle de l’axe de lacet Montage Réglage Partie 7 :
L’exploitation de l’aéromodèle Radiocommande et accessoires Equipement pour les moteurs à explosion Equipement pour les moteurs électriques de propulsion Outillage pour les petites réparations
Entretien de la radiocommande Entretien des accumulateurs Conservation des moteurs à explosion Visite périodique Stockage hivernal Règles et principes généraux de réparation Les moteurs après un crash La radiocommande Réparation d’une cellule En matériau expansé En matériau composite En structure Questions préliminaires Combien de temps pour apprendre ? Aéromodèle à ailes hautes ou basses ? Aéromodèle deux ou trois axes ? Motorisation thermique ou électrique ? Motoplaneur ou avion ? Train d’atterrissage tricycle ou classique ? Le terrain ? L’aide ? Le matériel La radiocommande Pupitre ou pouces dessus ? Mode ? Combien de voies ? Programmable ou non ? Accumulateurs ou piles ? Récepteurs et servos ? Perfectionnements ? Le simulateur L’aéromodèle Quelques vérités fondamentales Les commandes répondent à l’envers Le modèle devient minuscule incroyablement vite Le terrain est beaucoup trop petit, les arbres beaucoup trop proches L’avion devient instable dès qu’on touche aux commandes Le vent modifie de façon surprenante le comportement du modèle Le modèle et l’hélice sont d’une fragilité invraisemblable Fonctionnement et réglage du modèle Les axes de contrôle, rôle, effet et interactions Le centre de masse La motorisation Le neutre et les débattements Débuter seul Règles de base pour le débutant Pilotage et exercices de bas pour le débutant Décollage Montée Virage Vol en palier Les hippodromes Descente Atterrissage Perfectionnement au pilotage Le rattrapage du modèle Modèle qui pique Modèle en palier Le virage engagé Le virage coordonné Le huit paresseux La boucle Le tonneau La voltige de base Les règles de la voltige Les figures de base à apprendre Renversement Humpty bump Chapeau haut de forme Immelman Décrochage Vrille Vol dos Vol tranche Tonneau déclenché Torque-roll Pilotage des planeurs Vol de pente Décollage Vol le long de la pente Atterrissage Vol thermique Mise en altitude Enroulement des ascendances Transition Lancer main Vol à voile dynamique Pilotage des hélicoptères Le stationnaire Translation à petite vitesse Translation La compétition Règles générales L’acrobatie Les racers Les planeurs Les motoplaneurs Les hélicoptères Les maquettes Annexe |
|
|
|
