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Aerotrash

Un mini calculateur

18 Janvier 2015 , Rédigé par Guillaume Publié dans #Aéromodélisme

Ce mini calculateur propose un couple moteur + hélice selon quelques consignes de base.

Il suffit de cliquer sur l'image pour y accéder :

 

 

Le but premier du programme est de simplement donner une piste avant de se lancer dans des recherches plus approfondies.

Le moteur est simulé d'après une base statistique, et les hélices d'après des tests relativement sérieux. Donc à priori le programme ne devrait pas trop raconter d'idioties. Si cela était cependant le cas, merci de me le faire savoir, j'essayerais de trouver une solution !

Bref, ça se veut modeste mais pas trop con !

 

ALLER SUR LE CALCULATEUR

 

Les consignes de base :

- la tension d'alimentation : on peut prendre la tension nominale de la batterie, par exemple 11.1 V pour une lipo 3S,

- le courant souhaité : que l'on choisira en fonction du contrôleur ou de la capacité de la batterie par exemple, et bien sûr d'une idée de la puissance recherchée (P = U.I),

- l'utilisation du moteur à % n/n0 : kézako ? c'est le rapport entre la vitesse de rotation du moteur en charge et celle à vide, sans être synonyme de rendement, cela en donne une bonne idée (le rendement est toujours inférieur à n/n0), c'est aussi une idée de la rudesse du traitement du moteur (plus n/n0 est bas, plus le moteur risque de chauffer),

- le KV : et oui, c'est une consigne ici ! je rappelle que le KV s'exprime en tr/min/V,

- la vitesse de pas : elle n'est pas égale à la vitesse de vol mais généralement assez proche, en fait on pourrait dire en première approche que plus un avion est "orienté vitesse" plus la vitesse de pas doit être grande par rapport à la vitesse de vol, et inversement si l'avion est "orienté poussée" (acrobatie),

- la poussée : il s'agit bien sûr ici de la poussée statique, en vol la poussée diminue avec la vitesse, jusqu'à atteindre la poussée nulle un peu au-delà de la vitesse de pas (si, si !),

- la densité de l'air : soit 1,225 kg/m3 au niveau de la mer en atmosphère standard, j'ai choisi 1.2 kg/m3 par défaut (chez moi à 900 m d'altitude, c'est plus entre 1 et 1.1 kg/m3),

- le type d'hélice : pour l'instant il y en a que 3, mais je vais faire des efforts ! 

 

Les résultats :

- la masse moteur à  envisager : cela peut bien sûr être un peu plus un peu moins, et la précision risque d'être moins bonne au-delà de 400 g de moteur,

- le KV suggéré : le programme affine légèrement la consigne de KV pour coller mieux aux consignes de poussée et vitesse de pas,

- le courant à vide supposé : comme dit, ce n'est qu'une supposition, donnée pour info, à recouper avec les données constructeurs, mais cela reste assez anecdotique,

- la puissance mécanique : c'est la puissance à l'axe du moteur, la puissance "de sortie", celle qui est transmise à l'hélice,

- la puissance électrique : c'est le produit de la tension appliquée et du courant, la puissance en sortie de batterie,

- le rendement moteur : on voit qu'il est toujours inférieur à n/n0, en dessous de 65 %, je me méfierais, le moteur ressemble alors de plus en plus à un grille pain !

- l'hélice proposée : il n'y en a qu'une, mais rien n'empêche de s'orienter par la suite vers une hélice proche en taille (diamètre et pas) bien sûr,

- simulé d'après : il s'agit de la source des données (qui ont parfois été retravaillées, voir extrapolées d'après d'autres hélices), on a :

         - UIUC : les tests d'hélices fait à l'Université de l'Illinois,

         - Wright : tests faits à l'Univesité d'Etat Wright, vers Dayton dans l'Ohio...,

         - BART : Basic Aerodynamics Research Tunnel, à Langley (c'est la NASA...),

         - KORMA : tests fait dans mon grenier (Université du Haut Bugey),

- Vitesse de rotation : en tr/min bien sûr,

- Vitesse de pas obtenue : qui diffère plus ou moins de la consigne de départ (le pourcentage de la consigne de départ est donné sur la droite),

- La poussée obtenue : même remarque que pour la vitesse de pas,

 

A noter que les 2 derniers résultats, la vitesse de pas et la poussée obtenue, peuvent parfois variés beaucoup par rapport à la consigne de base, c'est parce que les consignes peuvent être contradictoires (tension et courant, donc puissance, trop faible par exemple, KV inadapté, hélice adaptée qui n'est pas, encore, dans la base de données). 

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