bia module aéromodélisme. présentation objectif structure de lépreuve et du cours...
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BIABIA
Module AéromodélismeModule Aéromodélisme
PrésentationPrésentation
• Objectif• Structure de l’épreuve et du cours
– Connaissance des aéronefs– Aérodynamique / mécavol– Météo– Réglementation– Histoire
Connaissances de l’aéronefConnaissances de l’aéronef
• Construction traditionnelle• Composite• Profils• Quelques détails• Matériaux• Radiocommande• Propulsion
Quelques détailsQuelques détails
• Structure– Train d’atterrissage
• Tricycle : train avant solide, principal derrière le CG (angle de garde)
– Renfort de longeron : âme à fibres verticales– Ailerons « fullspan »– Élevons, flaperons, mixage
• Mécanique– Bras de levier, déplacement angulaire– Pas de l’hélice, t/mn
Matériaux 1/3Matériaux 1/3• Colles
– Epoxy : bi-composant, résine + durcisseur (catalyseur)
– Cyano-acrylate– Colles à bois, néoprènes, etc– Ruban adhésif
• Composites– Fibre de verre, de carbone, etc– Epoxy, styrène
• Entoilage– Film pour cacahuètes (vol libre, 33,1 cm, caoutchouc)
– Film thermo-réctractable– Soie– Papier kraft
Matériaux 2/3Matériaux 2/3
• Structure bois– Balsa (léger : 140 kg/m3)
• Utilisé pour presque tout
– Contre-plaqué (3 plis, 5 plis, …)• Plus lourd que le balsa• Beaucoup plus résistant• Plus cher• Utilisé pour les pièces mécaniques peu épaisses
– Clé d’aile (fixe)– Couples principaux
– Bois dur• Longerons• Pièces mécaniques épaisses
Matériaux 3/3Matériaux 3/3
• Tubes– Métal (aluminium, laiton)– Carbone
• Cordes à piano (acier)– Clés d’ailes amovibles– Tringleries– Trains d’atterrissage
• Plastique– Carénages– Structure hélico
RadiocommandeRadiocommande• Fréquences : quartz
(cf réglementation)• Portée : à perte de vue• Voies (2 à 8)• Chaîne de transmission
– Récepteur– Servo-commande
(servo)– Palonnier– Tringlerie– Chape– Guignol– Commande
• Alimentation– Emission 9,6 V (8 elts)– Réception 4,8 V (4
elts)
• Réglages– Débattements– Trims (carbu)
CIRAS Orléans-Tours
B.I.A. - Aéromodélisme 17
Récepteur
Accus
Interrupteur
Interrupteur
Servos
Baguettes de commandes
Chapes
Guignol
RécepteurAccus
Connexions Servos
Antenne
Antenne
Moteur thermique
Pot d’échappement
Réservoir
Réservoir
Pot d’échappement
Remplissage
Pressurisation
Filtre
Vers le moteur
Charnières
EmetteurINSTALLATION RADIOINSTALLATION RADIO
Plongeur
CIRAS Orléans-Tours Aéromodélisme
PropulsionPropulsion
• Moteur thermique– 2 temps, 4 temps, mono-cylindre,
multi-cylindre– Carburant– Allumage– Sécurité
P
R B
C
Moteur électriqueMoteur électrique
– Moteur à charbons (rodage nécessaire)
– Brushless– Alimentation
• Accu– Ni-Cd, Ni-MH, Li-Ion, Li-Po
• Variateur BEC
– Réducteurs– Hélices
• Normales• Repliables• Carénées « turbines »
Vol circulaireVol circulaire
• Principes– Demi-sphère– Deux câbles… ou plus– Poignée– Profondeur– Dérive
HélicoptèresHélicoptères
• Rotor principal• Rotor d’anticouple
• Commandes– Cyclique longitudinal– Cyclique latéral– Pas– Anticouple
PlaneursPlaneurs
• Remorquage• Treuil• Sandow• Pente (cf Aérodynamique)
Aérodynamique / mécavolAérodynamique / mécavol• Tout est (presque) identique à l’avion grandeur• Les inerties sont différentes (masses plus
faibles)• Quelques écarts tout de même
– Epaisseur des profils– Taille du stabilisateur– Débattements– Sur-motorisation– Facteurs de charge (résistance des matériaux,
structure)
• Centrage– Classique 33%– Aile volante 25%
Axe fuselage
Prolongement de la corde de référence
Calage nul
Calage, assiette, incidence…Calage, assiette, incidence…
Axe fuselage
Prolongement de la corde de référence
Calage positif
calage
Calage, assiette, incidence…Calage, assiette, incidence…
Calage positif
Axe fuselage
Prolongement de la corde de référence
calage
Assiette () : entre axe fuselage et horizon
Incidence () : entre corde et trajectoire
Pente () : entre trajectoire et horizon
Assiette = Pente + Incidence - calage
Calage, assiette, incidence…Calage, assiette, incidence…
Calage nul
Axe fuselage
Prolongement de la corde de référence
Assiette () : entre axe fuselage et horizon
Incidence () : entre corde et trajectoire
Pente () : entre trajectoire et horizon
Assiette = Pente + Incidence
Calage, assiette, incidence…Calage, assiette, incidence…
Vol de penteVol de pente• On utilise la composante verticale du vent pour
maintenir un planeur en vol horizontal, ou pour monter.
• Voler parallèlement à la crête.• Faire les virages vers la vallée (des huit).
VoltigeVoltige
• Catalogue Aresti• Boucle, tonneau, renversement,
déclenché, vol positif, vol négatif
MétéoMétéo
• Encore une fois, c’est la même chose qu’en aviation grandeur. Il n’y a pas de météorologie-réduite.
• Aspect sécurité :– Orage, Cumulonimbus (Cb) = danger– Vent fort : risque de perdre le modèle
si on ne maîtrise pas suffisamment les effets
RéglementationRéglementation
• Catégories d’aéromodèles• Fréquences de
radiocommunication• Autorisation de survol• FFAM
Catégories d’aéromodèlesCatégories d’aéromodèles• Arrêté du 21/3/2007• Catégorie A : aucune restriction d’utilisation
– masse maxi décollage < 25 kg,– Propulsion :
• moteur thermique : cylindrée totale ≤ 160 cm³• moteur électrique : puissance totale ≤ 15 kW• turbopropulseur : puissance totale ≤ 15 kW• réacteur : poussée totale ≤ 30 daN, avec un rapport
poussée/poids sans carburant ≤ 1,3• air chaud : masse totale de gaz en bouteilles
embarquées ≤ 5 kg.
• Catégorie B : les autresautorisation accordée par l’aviation civile après
dépôt de dossier et vol de démonstration.
Autres aspects (1/2)Autres aspects (1/2)
• Fréquences autorisées / réservées– 26815 à 26915 kHz, pas de 10 kHz– 41000 à 41100 kHz, pas de 10 kHz (Aéro)– 41110 à 41200 kHz, pas de 10 kHz– 72200 à 72500 kHz, pas de 20 kHz– Puissance d’émission : 100 mW maxA venir : 40 MHz, 2.4 GHz
• Autorisation de survolIl faut l’autorisation du propriétaire de la
surface survolée
Autres aspects (2/2)Autres aspects (2/2)
• FFAM, licence• Assurance• Qualification de pilote de
démonstration• Classification pour les concours
HistoireHistoire
• Le 1er vol d’un avion à propulsion électrique a eu lieu entre les 2 guerres mondiales.
• Alphonse PENAUD a été le premier à utiliser un élastique comme moyen de propulsion.
• Allen et Redlich ont fait traverser la Manche par un aéromodèle en 1954.
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