Propulsion moderne
Les propulsions modernes se composent d'un moteur électrique à cage tournante "Brushless", d'un variateur et d'un pack d'accus contenant l'énergie.
Moteur
Objet: fournir la puissance nécessaire pour entraîner l'hélice qui fournira une force de propulsion.
Comparaison entre un moteur "Brushless" et un "Brushed" (Collecteur à charbons):
- Les Avantages:
- Durée de vie 4 fois plus longue du Brushless
- Moins de parasites
- Pas d'échauffement du collecteur
- Pas de pertes dues à l'intecelage
- Plus léger et plus petit: pour un poids et encombrement identique il est beaucoup plus puissant.
- Bien meilleur rendement pas de chute du de tension au niveau du collecteur et moins de friction
- Moins de vibration
- Mieux contrôlé, contrôle plus fin, couple beaucoup plus constant
- Meilleur couple au démarrage
- Moteur plus simple
- Les caractéristiques générales:
- La puissance maximales exprimée en Watts: la puissance électrique P=Volts x Ampères
- Le nombre KV Exprime la vitesse de rotation en fonction de la tension d'entrée (ne pas dépassé un total de 20 milles tours minutes car usure des roulements. RPM(T/min) =KV x Volts
- La tension maximale: on ne met pas n'importe quelle tension dessus (généralement on peut mettre +1s (3.7V nominal en plus), mais ce n'est pas allonger sa vie)
- L'Ampérage maximal constant
- L'Ampérage maximal sur courte durée (10sec en général)
- L'espacement entre les trous de fixation
- Diamètre des trous de fixations (souvent exprimé en Filet des vis M3 ou M4)
- Fixation à l'avant ou à l'arrière important selon le modèle monté derrière le pare-feu ou devant le pare-feu. Avec fixation à l'arrière, le porte pale est moins problématique çà faire tenir car généralement le porte pale est vissé sur l'avant de la cloche.
- Diamètre de l'axe: important pour la sélection du porte pale qui se met sur l'axe.
- Nombre de pôles (paires d'aimant)
- Les côtes extérieures: diamètre, longueur du moteur, longueur hors tout (axe). Plus le diamètre est grand, plus il aura du couple, important pour les grandes hélices et les capacités d'accélération.
- Résistance interne: de l'ordre de quelques dizaines de milliOhms pour les moteurs récents et bons (10-30mOhms)
Les caractéristiques rarement données et donc réalisées par des essais: le meilleur rendement d'un moteur Brushless se situe entre 80-90% à 80% de son régime maximum. Aussi pas toujours annoncé par son fournisseur, le nombre d'aimants. Moins il en possède, plus il sera rude mais performant. Peu mentionnent le type d'aimant, et la température supérieur de 160° détruit les aimants. Garder une température maxi de 80° est conseillée.
Le variateur
Objet: Contrôler la vitesse du moteur, comme il y a 2 types de moteurs "Brushless" et "Brushed", il y a 2 grands types, un type pour Brushless et un pour Brushed.
Via un firmware, qui définira sa courbe de vitesse demandée au moteur, sa finesse ainsi que d'autres fonctionnalités comme contrôle de sa propre température, le voltage des accus etc....voir Variateurs
Hélice (pour avion et planeur motorisé et multicoptère) ou Pales (pour hélico)
Objet: fixée au moteur au moyen d'un porte hélice elle crée une poussée. Il y a beaucoup de théorie mathématiques concernant le calcul de la poussée mais la meilleure façon de la connaitre est le banc d'essai. Pour connaitre sa courbe complète, mieux vaut avoir un gros moteur, un gros variateur et une balance puissante mais sensible sur le banc. A un moment donné elle cavite (bruit d'abeille allant jusqu'au moustique) donc n'offre plus d'intérêt à des vitesses supérieures. Son rendement se situe aux environs de 60% seulement. Beaucoup d'énergie pour peu d'air par en fumée. Ce n'est pas un pneu sur du Macadam.
Les hélices existe en bipales, quadripales et repliables(planeurs et avions sans trains et multicoptères). Leur caractéristique principale s'exprime en pouces le diamètre x le pas. par ex. 10x6, 16x10, 18x10. Elle doit être adaptée au moteur. Voir Propulsion
Elles existes en diverse matières depuis des plastiques, des polyamides avec du carbon, en bois et il y a beaucoup de marques.
Trucs:
- en cas de cavitation lors d'une montée verticale ou un torque, la figure est perdue. Sélectionner un hélice plus grande (1 pouce) et si la propulsion accepte conserver le pas, sinon diminuer le d'un demi pouce.
- Si l'hélice bipale est trop grande et touche le sol sur un modèle avec train d'atterrissage, remplacez la par une tripale avec comme référence une réduction de 10% dans le diamètre et le pas.
- Toujours vérifier l'équilibrage d'une hélice et le corriger dans le sens d'avoir le même poids de chaque côté mais aussi selon le trou plus ou moins bien centré du noyau central (Hub) Voir Équilibrage.
remaqrue: il existe aussi des hélices symétriques utilisées pour des avions de salles ou des multicoptères acrobatique. Elles agissent dans les deux sens de manière identique. Question rendement, là cela traine vers le bas du bas, surtout qu'en plus le moteur inverse sa rotation. Comme exemple si on vole avec des hélices symétriques sans changer de sens, le rendement descend à 42%. Avec changement de sens fréquent on descend dans des temps de vol réduit de moitié, et tout est chaud.
Pales
Même objet que l'hélice que l'hélice mais souvent symétrique sur les hélicos modernes c'est son inclinaison qui provoquera sa poussée vers le haut ou vers le bas. Il n'y a pas de pas dans les pales, un mécanisme lui donne un pas ascendant ou descendant.
Il existe des pales en différentes matières bois, plastiques, fibres de carbone et se caractérisent soit pour des hélicos avec barre de Bell ou sans barre. Elles sont exprimées en dimension de longueur mm (depuis le point d'attache et la longueur au bout en son milieu de largeur. La forme de la pointe de pale déterminera le vortex plus ou moins silencieux. Il y a des qualités forts différentes, de vrais planches ou plus souple, mais cela le fabricant ne le signale pas. Certaines figures donneront la réponse. Un débutant utilisera des souples, un acrobatique prendra des "planches dur comme du béton" pour plus de réactivité.
Sa qualité se distingue par:
- son parfait équilibrage et centre de gravité identique et même poids pour la paire
- pas de voilage, ni de courbe.
- équilibrer des pales n'est pas facile voir Equilibrage pale.
Reconnaître des pales pour flybarless est facile. on les oppose pour les mettre bord d'attaque du même côté et passe un tournevis au travers. Si elles sont parfaitement parallèles c'est pour flybarless. Si des gens se plaignent des prix des pales, inutile de commencer à faire de l'hélico, le prix est six à dix fois plus cher pour un modèle de longueur identique à un avion. Il faut compter une paire pour 90 à 140 € et on remplace toujours par paire. Comme pour les hélices repliables.