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LA MODÉLISATION
Hélicoptère électrique. Conseils pour un modéliste
Annuaire / Équipement de radiocommande Récemment, les moteurs électriques ont été de plus en plus utilisés dans la modélisation aéronautique. C'est compréhensible, leur avantage par rapport aux moteurs à combustion interne est évident : facilité de démarrage, précision du contrôle de la vitesse de l'hélice, absence de gaz d'échappement, faible niveau sonore. Plusieurs modèles intéressants d'avions à moteurs électriques ont déjà été créés. Les premières tentatives sont faites pour les appliquer à des modèles d'hélicoptères. Sélection du moteur et calcul de la poussée La possibilité de créer un hélicoptère électrique (Fig. 1) est principalement déterminée par la puissance spécifique du moteur. Parmi les moteurs légers et abordables, on distingue une série de moteurs électriques d'aspirateurs qui, avec un poids relativement faible, développent une puissance élevée. Le plus petit d'entre eux est utilisé dans la brosse électrique "Veterok". Son poids n'est que de 430 g et la puissance pour une utilisation à court terme peut atteindre 75 W, soit environ 0,1 litre. Avec. Le populaire moteur à combustion interne MK-17 a les mêmes caractéristiques, cependant, avec trois fois moins de poids.
Lors du test "Veterok" avec une hélice de modèle d'avion de série Ø 200 mm et un pas de 100 mm (Fig. 2), il a développé une poussée d'environ 500 g, suffisante pour piloter un avion pesant jusqu'à 5 kg. Mais pour un modèle d'hélicoptère, un grand rapport puissance / poids est requis. Conformément à la formule de N. E. Joukovski, la poussée du rotor principal en vol stationnaire est de : T = (33,25*NвDη0)2/3, ici : T - poussée, kg ; Nv - puissance, l. Avec.; D - diamètre, m; η est le rendement relatif du rotor principal lorsqu'il fonctionne sur place. Valeur η0pour les meilleurs rotors de modèles d'avions, il atteint 0,65-0,7. La puissance du moteur électrique est également dépensée pour la rotation du rotor de queue, du ventilateur et des pertes dans la boîte de vitesses. Nous supposerons que sa part transmise au rotor principal sera de 0,07 litre. Avec. En choisissant son diamètre égal à 1,5 m, on détermine la poussée : T= (33,25*0,07*1,5*0,65)2/3= 1,73 kg. Ainsi, pour un modèle d'hélicoptère pesant 1,5 kg, la réserve de poussée permettra de voler pas au "maximum" du moteur. Ici, il faut aussi tenir compte du fait qu'en vol en palier la puissance nécessaire est moindre qu'en vol stationnaire. De plus, lors du décollage, l'effet de la proximité de la terre aura un effet positif. Tout cela suggère que le moteur électrique n'a pas à fonctionner à la vitesse maximale. Choisir un schéma de modèle À l'heure actuelle, dans l'aviation, la majeure partie des hélicoptères est réalisée selon un schéma à rotor unique avec un rotor de queue, qui s'est généralisé en raison de sa facilité de contrôle. Étant donné que le modèle en cours de création sera gérable, il est préférable de se baser uniquement sur un tel schéma. Une version possible du dessin est illustrée à la figure 2.
Pour faciliter la fabrication et l'équilibrage, les rotors principal et de queue sont constitués de deux pales. Lors de la création d'un hélicoptère, une attention particulière doit être accordée à la stabilité. Dans le modèle conçu, il est fourni à l'aide de poids stabilisateurs, qui forment une sorte de gyroscope. Lors du fonctionnement du rotor, les masselottes montées sur les pales tendent à maintenir le plan de rotation. Lorsqu'il s'écarte d'une position prédéterminée, un changement cyclique des angles d'attaque des pales se produit, de ce fait, des forces aérodynamiques apparaissent qui ramènent le rotor à sa position précédente. En changeant le plan de rotation des poids à l'aide du plateau cyclique, vous pouvez contrôler le vol du modèle. Boîte de transmission principale et transmission de rotation au rotor de queue Pour que le rotor principal développe la poussée calculée précédemment, il est nécessaire de sélectionner correctement le rapport de démultiplication de la boîte de vitesses. Un calcul précis nécessite la connaissance des caractéristiques de charge du moteur et du rotor aérodynamique. Vous pouvez vous limiter à un calcul approximatif. Connaissant le diamètre du piit, installé lors des essais sur l'arbre du moteur, et le rotor, il est possible de déterminer le rapport de démultiplication de la boîte de vitesses par la formule : iр= (Rnv/R0)5/3, où Rnv- rayon du rotor ; R0- le rayon initial de la vis sur l'arbre moteur ; jeр- rapport de démultiplication de la boîte de vitesses ; Pour Rnv= 0,75 m;R0= 0,1 ; jeр= 28,8. Un tel rapport d'engrenage peut être calculé en deux ou trois étapes. Si une boîte de vitesses à deux étages est sélectionnée, alors : і1= Z1/Z2; la2= Z3/Z4, où Z est le nombre de dents d'engrenage de la boîte de vitesses. Prendre Z1= 10,Z2= 100,Z3= 17,Z4= 93, obtenir jeр= 28,8. Si, dans la pratique, il n'est pas possible de sélectionner des engrenages avec un nombre de dents donné et qu'un écart de +/- 10% par rapport à la valeur calculée se produit, cela n'entraînera pas de diminution significative de la poussée du rotor principal. Vous devez vous efforcer de rendre la boîte de vitesses légère et en même temps suffisamment solide. Pour réduire le poids, de grands engrenages (Z2= 100 et Z4= 93) peut être en duralumin ou en textolite. La transmission (Fig. 3) au rotor de queue est plus facile à faire à l'aide de deux poulies Ø 60-80 mm : la première est installée sur l'étage intermédiaire de la boîte de vitesses, la menée est sur la poutre de queue. Ils sont reliés par un ruban en fil de nylon Ø 0,8-1 mm.
Gestion des modèles Lors du contrôle du modèle à la première étape, deux commandes suffisent : modifier le régime moteur et contrôler le cap. Le premier se fait tout simplement - à l'aide d'un rhéostat inclus dans le circuit d'alimentation, par exemple à partir de la pédale d'une machine à coudre. Pour contrôler le cap, il est nécessaire de modifier le pas du rotor de queue. Cela peut être fait à l'aide d'un moteur électrique miniature, par exemple de type DK-5-19 avec une boîte de vitesses. Le dernier provient de la minuterie (démarrage automatique de la caméra). Après les premiers vols réussis, vous pouvez passer à la complexité de la voltige. Pour ce faire, vous devez en ajouter d'autres. deux machines à gouverner pour contrôler le plateau cyclique. Avec leur aide, le vol "avant-arrière", "gauche-droite" est effectué. Après avoir maîtrisé le modèle d'hélicoptère, différentes options pour les compétitions organisées dans la salle sont proposées, qui peuvent s'apparenter aux compétitions d'hélicoptères réels : voler le long du parcours, atterrir à un point donné, etc.
En conclusion, quelques mots sur la sécurité. Tout d'abord, il est nécessaire d'effectuer soigneusement toutes les connexions des éléments porteurs de courant à la fois sur le modèle et sur le panneau de commande. De plus, sur ce dernier, assurez-vous d'installer un fusible (Fig. 4) pour un courant de 1 A. Il est souhaitable de se connecter au réseau via un transformateur. Enfin, en vue du lancement de la machine, il est important de vérifier la fiabilité de l'ensemble du système au sol. Pour ce faire, après avoir attaché l'hélicoptère à la base, il est nécessaire d'entraîner le moteur électrique dans tous les modes, en augmentant progressivement la vitesse du rotor. Le respect de ces exigences élémentaires assurera la sécurité des vols. Auteur : V. Slepkov
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