Chaîne de commande et d'energie

Nous cherchons alors à déterminer la poussée de ces hélices en fonction de la vitesse de rotation du moteur. Pour faire cela, nous utilisons la formule de Abbott.

Pour trouver la vitesse de rotation maximale, il suffit d’utiliser la documentation technique du moteur. Notre moteur a un KV de 2600, ce qui veut dire qu’il a une vitesse de 2600 tr/min/V. Notre batterie délivre une tension de 11,1 V, on a donc une vitesse de rotation maximale de 28860 tr/min, ce qui est cohérent pour un moteur brushless. On obtient donc les courbes de poussée en fonction de la vitesse de rotation suivantes :

On obtient donc une poussée maximale de 26 N avec l’hélice 6050. Ce qui fait une poussée verticale de 52 N avec les 2 moteurs, on peut donc soulever environ 5kg grâce aux moteurs ce qui est supérieur au poids fictif de 2kg du dirigeable. Les hélices sont bien dimensionnées.

Les coussinets:

A l’aide du Principe Fondamental de la Statique on peut déterminer la pression maximale admissible par nos coussinets. On voit que les normes des efforts au niveau des coussinets sont maximales quand un moteur tourne à vitesse maximale dans un sens et le second tourne à vitesse maximale dans l’autre sens, c’est à dire en générant une norme d’effort négative. On obtient un effort de 116 N au maximum au niveau des coussinets, tout en sachant que cela ne sera jamais atteint puisque lorsque le moteur tourne en sens inverse, l’hélice est bien moins efficace et génère une poussée plus faible. On peut alors déterminer la pression admissible du coussinet. On obtient que la pression est supérieur à 1.45 MPa.

Le bras moteur:

On sait que notre bras moteur est un tube en fibre de carbone pour assurer une masse minimale. Les dimensions sont un diamètre intérieur de 6mm et un diamètre extérieur de 8mm. La longueur du bras totale est de 2m pour que les moteurs ne soient pas en fonctionnement directement sous le ballon. On a donc ici un bras d’environ 1m (92,8cm) entre la fixation au palier et le point d’application de la poussée. On obtient:

On a une flèche qui, même dans le pire des cas, reste inférieur à 2 cm, notre critère de dimensionnement est bien respecté. Le bras moteur est donc bien dimensionné.