Ajouter une aile porteuse (type planeur) sur un drone??

[Christophe]

J'ai pour projet d'ajouter une aile porteuse à grand allongement (planeur RC) sur un petit drone dji quadrimoteur...

L'idée est bien évidemment d'augmenter l'autonomie.

Des calculs de portance de base donnent une portance de 2kg à 30 km/h pour 2 ailes de 60 cm par 10 cm...c'est deja plus que la masse du mavic.

En toute logique le calculateur devrait s'adapter a la nouvelle voilure et faire baisser la consommation donc...

Le principal danger que je vois est la perte de controle possible du drone dans des thermiques ou autres phénomènes météo....(portance > masse et le drone ne peut plus descendre, incontrolabilité de la trajectoire...etc...)

Bref l'expérience est-elle à tenter ou c'est peine perdue d'avance?

[Opale2sang]

Bonjour.

Je dirais que tu risques de rencontrer quelques problèmes en marche arrière et pour la rotation également.
La prise au vent sera plus importante aussi je pense que tu as raison, mais si tu peux les monter et les démonter facilement pourquoi pas.
Un autre problème sera aussi le décollage vertical ou les ailes risques de freiner un peut le drone a mon avis, et peut-être un risque de basculement.

À essayer avec prudence.

Note:
Je pense aussi qu'un drone à tendance a piqué du nez quand tu avances par exemple, en fait je pense pas que ce soit une bonne idée.

Cordialement.

[Christophe]

On fait assez rarement des marches arrières en drone (moi du moins), la rotation (lente) ne devrait pas être plus problématique que la montée initiale...

Le risque de basculement (si conditions météo pas trop fortes) devrait être compenser par le calculateur du drone.

Oui bien sur un drone pique du nez en avançant: il faudra justement mesurer précisément cet angle (il est assez constant car la vitesse air l'est aussi) et "caler" l'aile avec le même angle pour que l'angle d'incidence soit optimal durant cette phase de vol (c'est la seule phase où l'aile apporterait quelque chose...)...l'idéal serait bien évidement d'avoir une aile qui s'incline en fonction de la vitesse du drone...

Oui cela sera démontable facilement.

Avec prudence oui comme tout ce qui vole!

[chatelot16]

un planeur se pilote comme un avion ... un drone a 4 helice comme un helicoptère ... ça me parait completement incompatible

pour faire avancer le drone on le fait pencher en avant ... si l'aile de planeur y est fixé rigidement ça va faire descendre au lie de porter

a moins d'inventer une liaison articulé entre le drone et l'aile ... pouvoir pencher le drone en avant pour avancer et cabrer l'aile pour porter

il faudarit plutot s'inspirer des avion a decolage vertical qui existent deja : aile completement orientable avec aile et moteur a axe vertical pour le decolage vertical , et ensuite mise de l'aile est du moteur en position avion pour un vol plus economique qu'un helicoptère

enfin ça c'est pour un vrai avion ou l'on veut que l'habitacle reste a peu près horizontal ... en modele reduit il n'y a aucune difficulté a faire un truc genre avion qui decolle verticalement comme une fusé et se met ensuite en position avion

primo il n'y a pas de passager pour se plaindre du changement de position

deuxio la faible dimension des modele reduit donne un enorme avantage : un peu faire facilement en modele reduit des chose impossible en vrai grandeur parce que les lois de la physique ne sont pas proportionnelle et favorise grandement ce qui est petit

[Flytox]

Airbus bosse actuellement sur un concept "approchant":

http://www.numerama.com/tech/269759-pou ... ailes.html

[Christophe]

pour faire avancer le drone on le fait pencher en avant ... si l'aile de planeur y est fixé rigidement ça va faire descendre au lie de porter

a moins d'inventer une liaison articulé entre le drone et l'aile ... pouvoir pencher le drone en avant pour avancer et cabrer l'aile pour porter

C'est précisément ce que j'ai dit plus haut...l'essai que j'ai en tête se ferait avec une inclinaison de l'aile fixe par rapport au drone (angle à cabrer donc quand le drone est à plat) qui correspondrait à l’inclinaison maximale du drone quand il avance (à mesurer ou à récupérer dans les paramètres de vol)...évidement le concept idéal serait d'avoir une inclinaison variable (aile gyroscopée et motorisée) pour avoir un angle d'incidence toujours parfait (= dépend de l'inclinaison du drone)

Au niveau pilotage je pense que cela ne devrait pas trop changer (cela restera un drone, aucune commande ne sera mise sur les ailes)...sauf la marche arrière (qu'il faudra éviter...et ceci même dans le cas d'une aile gyroscopée) et... la gestion de l'aérologie (thermiques, vent...)

C'est juste un essai pour voir le comportement "énergétique" du drone avec une aile porteuse...pas de faire un VTOL (même si par définition un drone est un VTOL)...

en modele reduit il n'y a aucune difficulté a faire un truc genre avion qui decolle verticalement comme une fusé et se met ensuite en position avion

Oui il existe des VTOL sur le marché à partir de 150€ (en polystyrène...)

[Christophe]

Airbus bosse actuellement sur un concept "approchant"

Merci pour la comparaison avec Airbus lol

Je connaissais la version X3 avec 2 ailes mais pas cette nouvelle version avec les doubles ailes "triangle"...preuve qu'Airbus continue le développement? Parce qu'il me semblait que le projet avait été plus ou moins arrêté? En effet; le X3 est dans les musées maintenant (j'ai vu l'unique exemplaire au Bourget en 2016 dans le hangar des 2 Concordes *...)

Physiquement on ne pourra pas aller beaucoup plus rapidement (en vitesse air) que le record du X3: les bout des rotors ne pouvant pas dépasser la vitesse du son et comme cette vitesse s’additionne tous les demi tours à celui d'avancement de l'aéronef, cette dernière vitesse est forcément limitée (et 500 km/h c'est déjà une belle vitesse!).

Je ne sais pas à combien on limite le nombre de Mach en rotor hélicoptère mais en hélice c'est 0.75 Mach...vu l’allongement d'un rotor je présume que c'est moins (limitation des contraintes internes)...

Enfin je serai curieux de voir les consommations du X3 comparativement par rapport à un avion de même charge utile et même vitesse...parce que le X3 a tout de même plus de 4000 cv !!

https://fr.wikipedia.org/wiki/Eurocopter_X3

https://www.youtube.com/watch?v=DnuD-i2sD3k

* En mars 2017, il est transféré au Musée de l'Aviation de Saint-Victoret (Bouches-du-Rhône)

[chatelot16]

le but du x3 est le contraire du tient : ce n'est pas d'economiser de l'energie mais d'avancer plus vite qu'un helicoptere simple

dans ton cas une aile de planeur attaché rigidement a un quadricoptere est impossible : les 2 mode de pilotage sont completement contradictoire

il faudrait regarder ce qu l'on peut obtenir avec un helicoptere classique : ça me parait plus performant q'un quadricoptere

[Christophe]

L'autonomie et le rayon d'action de tout aéronef motorisé sont des critères importants dans le cahier des charges...et à mon avis le X3 est loin d'être bon sur ces 2 points (un vrai VTOL devrait faire largement mieux...) mais cela a permis à Airbus de faire un joli prototype et inscrire son nom (une fois de plus) dans le Guiness...

Je ne pense pas qu'il serait dans les musées aussi vite autrement...

On peut faire une estimation de sa consommation tiens...

- Une turbine c'est une consommation spécifique de l'ordre de 20L/100cv.h
- Vitesse: 500 km/h
- Puissance: 2*2200 cv avec un facteur de charge de disons 70% "à 500 km/h" cela fait 3080 cv à fournir...soit une consommation de 20*3080/100 = 616 L/h soit plus de 120L/100km !!

Voilà je crois qu'on a trouvé la raison de sa rapide mise au Musée...

dans ton cas une aile de planeur attaché rigidement a un quadricoptere est impossible : les 2 mode de pilotage sont completement contradictoire

Ce n'est pas vrai...tu as déjà piloté un drone ou un planeur? Moi oui...et ce n'est pas contradictoire (tant que le drone est en marche avant, c'est tout à fait envisageable...dans les autres mode, surtout marche arrière c'est pas bon la d'accord mais en translation gauche ou droite cela ne changera pas grand chose sauf l'inertie de l'aile à gérer, et elle devrait être compensé par le contrôleur de stabilité)

Aérodynamiquement rien n'empêche un drone quadricoptère (ou plus...) d'avoir une aile porteuse pourvu que son incidence soit bonne...évidement faut pas qu'elle soit soufflée (verticalement) par les moteurs, donc il faut une aile haute...une dizaine de cm de déport devrait suffire...

D'ailleurs on rejoint (de loin) le mode de vol du X3 comme l'a fait remarqué Flytox...et c'est pas contradictoire...puisque le X3 vole!

[chatelot16]

c'est vrai qu'en y refelechissant ça pourait se faire , mais avec un angle important entre l'aile et le quadricopetere ... donc quand on decide de voler avec la portance de l'aile qui sera presque a plat le quadricoptere sera fortement penché en avant pour bien avancer sans chercher a porter du genre 30°

avec un angle assez fort il n'y a plus de contradiction ... on ne pilote plus le monté descente par la puissance generale du quadricoptere : on pilote le monté descente par l'incidence de l'aile de planeur que l'on pilote par l'angle de cabrage du drone

ce n'est pas une incompatibilité des commande , c'est un changement de mode de commande ... et si le drone a un pilotage automatique ... ou une aide au pilotage electronique il va etre completement perturbé ... il faudra mettre les main dans l'informatique pour resoudre tout ça

et il reste mon inquietude principale ... est ce efficace d'utiliser les helice d'origine du drone pour faire avancer une aile ? ne vaudrait il pas mieux ajouter un moteur et une helice optimisé pour le mode avion et arreter completement les 4 helice de drone

ou faire tourner les helice de drone uniquement pour servir de gouverne quand il y en a besoin ... avion gouverné par helice ça c'est une invention