Hélicoptère Eurocopter EC665 Tiger

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FloBarr
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Messagepar FloBarr » Lun Sep 06, 2010 12:52 pm

Salut,

La tête de rotor est très belle comme ca! et a mon avis, fonctionnelle. Par contre, a mon avis, tes porte-pales ne résisteront pas au poids des pales. Point a vérifier a mon avis!

Flo

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TechyMind
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Messagepar TechyMind » Mar Sep 21, 2010 2:30 pm

Bonjour,

Voilà un peu d'avancement en image du rotor.
La mécanique a été un vrai casse tête à concevoir. J'ai opté pour de la pignonnerie pour faire basculer le rotor dans tous les sens, ça me permet de coupler le collectif et le cyclique.

Pour l'entrainement du rotor, j'ai fait plusieurs tests déjà, je vais opter pour un démarrage par 2 moteur XL avec différentiel pour faire les choses plus ou moins en douceur (parce que c'est quand même ardu à entrainer ce gros machin), je souhaite en effet avoir une vitesse de rotor (avec pale) conséquente.

Enfin, place aux images :

Sur cette photo, je montre plus particulièrement la mécanique du cyclique.
Remarque : l'avant est à gauche, l'arrière est à droite avec le branchement moteur en haut.

Image


Sur cette photo, je montre le collectif, le collectif donc qui monte l'ensemble de l'architecture du cyclique par une crémaillère. Au passage, j'ai fait en sorte que le cyclique aide au maintient de la tête du rotor.

Image


Tout ceci n'est bien entendu pas fini, par exemple là je n'ai raccordé que le cyclique avant/arrière mais pas le gauche/droite.

À vos commentaires, si vous en avez :)

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Nico71
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Messagepar Nico71 » Mar Sep 21, 2010 2:57 pm

C'est une belle pièce !

Je ne sais pas quelle précision tu as besoin sur ton montage mais tu arrives au point critique où il faudrait avoir les pièces en main. Je pense notamment au jeu de fonctionnement de 20/12t, surtout celui avec la grand bras de levier de 6t. Si tes mécanismes ne commande que l'ensemble alors pas de problème mais si tu as liée plusieurs mécanismes ensembles à l'aide des engrenages, tu risques de ne pas avoir la synchronisation nécessaire. Point à vérifier donc !

Y'a aussi quelques renvois d'angle qu'il faudra consolidé, je te conseillerais d'utiliser des bases de vérin mécanique, pas besoin de consolider autour, juste de maintenir le tout. :)

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Messagepar TechyMind » Mar Sep 21, 2010 3:28 pm

La plupart des bielles ne forcent pas, elles font juste basculer le rotor qui, lui, est en équilibre. Les renvois d'angles commandant les bielles sont donc peu sollicités, je ne pense pas qu'il faille les renforcer surtout que ça me ferait tout bouger dedans et comme ça rentre dans un mouchoir de poche :).

Bref, comme tu dis, je dois passer à la pratique. J'attends quelques pièces pour cela.

En revanche, oui le renvoi d'angle pour la propulsion a besoin d'être renforcé; mais bon, je n'avais pas du tout fini cette partie ;) .

Pour les mécanismes, ils ne commandent que l'ensemble. Je vais terminer la bascule gauche/droite et je mettrai des couleurs sur la mécanique liée, je pense que ça permettra de mieux comprendre :).

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Messagepar NeuroMimetis » Mar Sep 21, 2010 7:19 pm

Moi je suis fan de cette belle mécanique et j'espère que le passage à la pratique ne te réservera pas de mauvaises surprises.

TechyMind a écrit:Pour les mécanismes, ils ne commandent que l'ensemble. Je vais terminer la bascule gauche/droite et je mettrai des couleurs sur la mécanique liée, je pense que ça permettra de mieux comprendre :).


Ça, oui, ce sera avec plaisir ainsi qu'un petit tuto rapide sur certaines notions spécifiques aux hélicos comme : la bascule d'un rotor (c'est quoi et à quoi ça sert ?)

Neuro :clap:

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Messagepar TechyMind » Mer Sep 22, 2010 8:58 am

En fait il ne s'agit pas de bascule de rotor à proprement parler dans le sens où le rotor reste fixe.

Par contre, la bascule du plateau cyclique, oui, c'est lui qui fait varier l'inclinaison des pales du rotor.
L'explication arrive aujourd'hui :)

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Messagepar TechyMind » Mer Sep 22, 2010 11:49 am

Bon, j'ai à peine complété le montage mais j'ai mis des couleurs, des flèches et des explications.

En premier lieu, l'explication sur la mécanique, je détaille sur 4 prises de vue les différents mécanismes.

Sur toutes les photos, la mécanique noire représente le bâtis et reste donc fixe.

Sur la photo ci-dessous, le mécanisme bleu clair tourne et entraine le mécanisme bleu foncé et fait donc bouger la bielle gauche (suivez les flèches) et fait basculer le plateau vers l'avant ou vers l'arrière (c'est une vue de côté).
C'est la partie avant/arrière de la commande du pas cyclique.
Retenez bien que le mécanisme bleu clair est solidaire du bâtis noir alors que le bleu foncé est solidaire de l'ensemble blanc.
Image

Ici, le mécanisme jaune clair tourne et entraine le mécanisme jaune foncé et fait donc bouger les 2 bielles jaunes (si la gauche monte, la droite descend et inversement) et fait basculer le plateau à gauche ou à droite (vue de derrière).
C'est la partie gauche/droite de la commande du pas cyclique.
Retenez bien que le mécanisme jaune clair est solidaire du bâtis noir alors que le jaune foncé est solidaire de l'ensemble blanc.
Image

Ici, vous pouvez voir que lorsqu'on actionne le mécanisme gris clair, cela fait bouger la crémaillère et fait donc monter toute la partie blanche. Par conséquent, comme le mécanisme bleu foncé et le mécanisme bleu clair sont solidaires de l'ensemble blanc, ils montent en même temps. Cela a pour influence de modifier l'angle d'incidence de toutes les pales.
C'est la commande du pas collectif
Compte-tenu du fait que les partie jaune clair et la partie bleue clair restent fixes, la commande cyclique est toujours disponible quel que soit la position du pas collectif.
Image

Sur cette image, j'illustre uniquement l'entrainement du rotor en rouge.
Image


Maintenant une petite explication sur le principe de l'hélicoptère.

Le pas collectif :
Les pales selon leur inclinaison développent plus ou moins de portance, à la manière d'un ventilateur. C'est là qu'intervient le pas collectif.
Plus l'inclinaison des pales est important, plus l'hélicoptère gagne de la portance (bon, si on incline trop, ça ne porte plus rien non plus).
Retenez donc que le pas collectif commande la portance de l'hélicoptère

Remarque : le rotor génère un effet rotatif qui ferait tourner l'hélicoptère sur place, cet effet est contré par le rotor de queue (dans le cadre d'un hélicoptère avec rotor de queue) et son effet contre rotatif via l'angle d'incidence des pales du rotor de queue.
  • Plus le rotor tourne vite, plus l'effet rotatif est grand, plus il faut le contrer en augmentant l'angle d'incidence des pales du rotor de queue
  • Plus on augmente la portance du rotor en agissant sur le pas collectif, plus l'effet rotatif est grand, plus il faut le contrer en augmentant l'angle d'incidence des pales du rotor de queue
Le pas cyclique :
Sachez déjà que le pas cyclique permet à l'hélicoptère d'avancer, de reculer, de glisser à gauche ou à droite (oui vous savez, le straff dans les FPS :P ).
Il peut bien évidemment mélanger ces mouvements (sauf les mouvements contraires). Si nous n'agissons pas sur le cyclique, l'hélicoptère reste en vol stationnaire.

Maintenant vient le plus complexe à expliquer, et franchement, une vidéo du système en mouvement serait bien plus compréhensible.
Je vais expliquer le pas cyclique avant/arrière, sachez-juste que gauche/droite se passe de la même façon.
Lorsqu'un hélicoptère avance, il y a une différence de portance entre les pales qui se trouvent à l'avant et celles qui se trouvent à l'arrière, les pales qui se trouvent à l'avant perdent de la portance et lorsqu'elles se trouvent à l'arrière, elles en gagnent. Tout cela grâce au pas cyclique : il suffit que j'incline le plateau cyclique vers l'arrière pour augmenter l'angle des pales arrières et en même temps diminuer l'angle des pales avant.

Dans le principe c'est cela mais dans la réalité, le rotor tourne donc il serait plus juste de dire que lorsque les pales passent de l'arrière à l'avant, elles perdent progressivement de leur angle d'incidence et donc perdent de la portance tandis que lorsqu'elles passent de l'avant à l'arrière, elles gagnent progressivement de leur angle d'incidence et donc gagnent de la portance.

Comme il y a une différence de portance (- à l'avant, + à l'arrière), l'hélicoptère se penche naturellement vers l'avant et donc, il avance.


Voilà, j'espère avoir été clair et que vous aurez compris quelque-chose.
Dernière édition par TechyMind le Jeu Sep 23, 2010 11:22 am, édité 2 fois au total.

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Messagepar FloBarr » Mer Sep 22, 2010 2:02 pm

Salut,

Ton explication est plus clair que celle que j'avais fourni de mon coté! J'espère que la majorité comprendront!

Il reste un (léger) détail que tu n'as pas abordé: sur un hélicoptère, l'effet gyroscopique du rotor entraine un décalage des commandes. On retrouve cet effet avec une roue de vélo que l'on ferait tourner a plat: si on essaie l'incliner sur un coté, elle essaiera de partir en avant ou en arrière, selon le sens de rotation. Du coup, les commandes du plateau cycliques doivent être décalées de 90° pour tenir compte de cet effet.

Après, pour un modèle légo, ce détail n'est pas primordial, voir rends incompréhensible le fonctionnement au novice!

Flo

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Messagepar TechyMind » Mer Sep 22, 2010 2:42 pm

Je me suis dit que comme toi, je n'allais pas abordé le sujet sur l'effet gyroscopique qui relève de la physique, disons, peu compréhensible au novice.
C'est déjà pas évident de comprendre ce que j'ai expliqué donc je m'en tiens à ça.

Un dernier détail que je n'ai également pas abordé :

Les types d'hélicoptère

Les hélicoptères comme l'Eurocopter EC665 Tiger compensent la force rotative de couple par un rotor de queue anti-couple.
Il existe également d'autres systèmes qui évitent l'utilisation d'un rotor de queue relativement dangereux pour l'homme :

Le fenestron qui n'est autre qu'un rotor de queue multi-pale à pale courte entièrement caréné, limitant les accidents
Image

Le système NOTAR utilise les gaz de la turbine pour émettre une force contraire à celle du rotor principal.
Image

2 rotors de sustentation en tandem, l'un tournant dans le sens contraire de l'autre, annulant ainsi la génération du couple de réaction
Image

2 rotors coaxiaux tournant de même en sens contraire l'un par rapport à l'autre
Image


Voilà pour les détails, je cogite un peu pour voir s'il est possible de faire un coaxial mais cela me semble difficilement réalisable.

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Messagepar NeuroMimetis » Mer Sep 22, 2010 3:51 pm

TechyMind a écrit:Voilà, j'espère avoir été clair et que vous aurez compris quelque-chose


Eh bien c'est très clair et je te remercie pour ces explications simples et limpides :) !

EDIT : et bravo encore pour cette belle mécanique. J'ai hâte de voir ça en vrai !

Neuro

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Messagepar TechyMind » Mer Sep 22, 2010 3:56 pm

J'ai également hâte de monter cela et de le faire fonctionner.

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Messagepar Nico71 » Mer Sep 22, 2010 5:29 pm

Une vraie bible !

En revanche je comprends pas comment tu comptes commander le pas cyclique quand tu as actionné le pas collectif, si tout l'ensemble monte ou descend, les mécanismes des autres pas aussi (sinon l'action sur une fonction modifie les autres), donc comment comptes tu lier les mécanismes qui peuvent bouger par rapport au châssis ? Parce que je suppose que les commandes finales (moteur, actionneur) seront dans le châssis.

A moins que l'ensemble des mécanismes ne soient pas réellement indépendants ? A toi de répondre :)

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Messagepar TechyMind » Mer Sep 22, 2010 5:52 pm

Alors, pour répondre à ta question, je vais me focaliser sur l'ensemble de mécanisme jaune pale et jaune foncé.

En supposant que je bouge mon pas collectif, le mécanisme blanc descend en entrainant le mécanisme jaune foncé.
En revanche le mécanisme jaune clair lui reste fixé au châssis.

Néanmoins le mécanisme jaune clair peut toujours actionner le mécanisme jaune foncé au travers de la liaison 12T jaune clair que j'ai doublé vers le 20T jaune foncé. Même principe pour le bleu clair vers le bleu foncé.

Au final, lorsque je descend le collectif, la 20T jaune foncé coulisse le long des 2x 12T jaune clair (pareil pour le bleu) et je peux donc actionner indépendamment le cyclique du collectif.

Est-ce que tu me comprends? Ou alors on parle de la même chose? :D

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Messagepar FloBarr » Mer Sep 22, 2010 6:22 pm

J'aime beaucoup ta technique pour combiner les mouvements. J'espère que les pertes dans les engrenages seront faibles, pour que ca reste jouable.

Allez, un petit complément concernant la façon de contrer l'effet gyroscopique: en sus des rotors anticouples et autres tandems, il existe une autre solution consistant a ne pas créer de couple... C'est la solution qui était utilisée sur les SO Djinn. Un turbocompresseur (turboméca Palouste) fournissait de l'air qui était enflammé directement dans les pales, de manière à ce que celles ci créent directement leur poussée... Technique ingénieuse, mais complexe en terme d'alimentation en carburant!

Florian

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Messagepar Namine » Mer Sep 22, 2010 6:28 pm

Je n'ai qu'une seule chose à dire : Excellent.
Avec tes explications, on voit bien la cinématique du pas collectif.

Pour les 2 rotors coaxiaux, j'ai des doutes sur la faisabilité :
Vu que les rotors ne tournent pas dans le même sens, le rotor inférieur sera monté sur une roue folle, et le supérieur lié à l'arbre de transmission.
Pour les pas, tu gardes le système tel que tu l'as modélisé, et tu utilises les mêmes éléments (bielles connectés au rotor inférieur, plateaux cycliques inférieur et supérieur, bielles) pour arriver jusqu'au rotor supérieur.
Le plus dur à faire serait à mon goût les plateaux cycliques.
Pour voir d'un peu plus près : http://fr.wikipedia.org/wiki/Rotor_contrarotatif

Maintenant, je n'ai jamais étudié ce type de rotor, je peux me tromper.

Ca me rappelle mon stage à EC tout ça...la belle époque.
Si vous avez du mal en calcul mental, il y a un moyen mnémotechnique tout simple :
1+2+60+12-6000000 n'est pas égal à 504.
Voilà, vous pouvez maintenant effectuer des opérations arithmétiques complexes de tête.


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