Quadcopter surpuissant

[natavir31]

Bonjour,

Je veux monter un quadcopter qui pourrait soulever environ 40 Kg avec son propre poids inclus.

Je voulais utiliser 4 réacteurs comme celui-ci :

http://www.turbines-rc.com/fr/turbines-par-tension-/390-turbine-edf-schubeler-ds-94-hst-128mm-12-pales-carbone-moteur-dsm6745-700kv.html

Il est spécifié que ces réacteurs fournissent de 10,19 à 13,25 Kg de poussée. Chaque réacteurs pesant 1330g, avec la structure, le dispositif de transmission, et la caméra, on arrive à un total de 6,8kg sans les batteries.

La poussée totale (à plein régime) est donc de 13,25 x 4 soit 53 Kg

J'ai donc deux problèmes

1 - Le Rendement est de 70-71%. Cela veut-il dire que le quadcopter ne pourra réellement soulever "que" 0,7 x 53 = 37,1 Kg ou cela n'a rien à voir ?

2 - Les batteries, aaaah les batteries. Je vous préviens je ne comprends rien à l'électricité, j'ai beau tout essayé, ça ne rentre pas...
Voici ce qui est spécifié :
"Puissance maximale : 6600W à 9700W
Batteries possibles : 12-14S 9000mAh"

- Combien consomme chacun des moteur à pleine puissance ?
- Quelle est donc l'autonomie d'un moteur avec une batterie 9000mAh dédié pour chacun d'entre eux ?

Merci d'avance pour vos réponse !
-----

[Dynamix]

Je voulais utiliser 4 réacteurs comme celui-ci :

Excellent materiel !
Mais ...
Ce n' est pas un réacteur .
C' est une hélice carénée , pompeusement nommée turbine électrique . Ou EDF pour les anglo-saxophones .
1_ le rendement concerne la puissance , pas la poussée .
2a_Chaque moteur consomme 6600W à 9700W à pleine puissance , c' est comme le Port Salut ...
2b_9700W sous 14S (=14*3.7 V) ça fait 187 A
9 Ah/187 A ça fait 0,048 h soit 2,9 minutes

Ce qui explique (s' il en était besoin) pourquoi les multicotères utilisent des hélices plutôt que des ventilateurs carénés .

Ce qui montre également que , quand on veux découvrir une activité complexe comme le modélisme , il faut commencer par des choses basiques .
Apprendre à marcher avant d' apprendre à courrir .

[natavir31]

Merci pour cette réponse !

2b - Sur le site du constructeur, il est spécifié que ce moteur fonctionne sous une intensité de 300A. Cela réduit encore le temps de fonctionnement ?
De plus sur leur site il est conseillé de faire fonctionner ce moteur avec ce type de batterie (12S ou 14S 9000mAh), je ne pense donc pas qu'ils indiqueraient une batterie qui fournirait seulement 2-3 min de fonctionnement, je me trompe ?

En quoi est ce plus intéressant d'utiliser des helices ? Le fait d'avoir une tuyere réduit les perte de poussée non ?

Merci d'avance

[Dynamix]

Sur le site du constructeur, il est spécifié que ce moteur fonctionne sous une intensité de 300A
je ne pense donc pas qu'ils indiqueraient une batterie qui fournirait seulement 2-3 min de fonctionnement, je me trompe ?

Oui tu te trompes complètement .
_Le moteur ne fonctionne pas "sous une intensité de ..." .
Il faut lire ce qui est écrit .
De même qu' ils ne parlent pas d' un rendement de 70-71% comme tu le prétend dans ton premier post , mais d' une efficacité .
_3 minutes plein pot c' est largement suffisant pour un "jet edf" .
Si tu as eut le loisir de piloter un modele rapide , même à hélice (genre Funjet) , tu dois facilement comprendre pourquoi .

En quoi est ce plus intéressant d'utiliser des helices ? Le fait d'avoir une tuyere réduit les perte de poussée non ?

Il n' y a pas de perte de poussée .
La poussée est une force , et les forces ne se perdent pas .
C' est l' énergie qui se "perd" , ou plutôt se transforme sous une forme indésirable (chaleur , vortex ...)

La puissance transmise à une hélice est utilisée pour mouvoir l' air => Puissance = vitesse*force .
Shématiquement
_Hélice : grande force , petite vitesse
_Edf : petite force , grande vitesse
Pour un hélicoptère on a besoin de peu de vitesse et de beaucoup de force > au poids de la machine .
Pour un avion il faut une vitesse de l' air superieure à celle de l' avion , et une force qui peut être inférieur à 20% de son poids .

[A voir en vidéo sur Futura]

[calculair]

bonjour,

Un quadricoptère ayant une force de sustentation 40 kg ( 400 Newton ) est déjà importante, mais tout a fait faisable

Un des paramètres est son autonomie, notamment si l'energie est stockée dans des batteries

Il est conseillé d'utiliser des hélices de grands diamètres. En effet il faut que l'air soit projeté par l'hélice lentement maia en grande quantité. L'energie cinetique de l'air Ec = 1/2 M V^2 est perdue, par contre la poussée vient de M V ou plus précisément de M dV/dt ou dV est la variation de vitesse de l'air provoquée par l'hélice et M /dt le debit massique de l'air.


En consequence, il faut de grandes helices ( débit massique elevé ) et qui tournent lentement ( vitesse air aussi faible que possible ) pour minimiser la consommation électrique

[calculair]

bonjour,

Un quadricoptère ayant une force de sustentation 40 kg ( 400 Newton ) est déjà importante, mais tout a fait faisable

Un des paramètres est son autonomie, notamment si l'energie est stockée dans des batteries

Il est conseillé d'utiliser des hélices de grands diamètres. En effet il faut que l'air soit projeté par l'hélice lentement maia en grande quantité. L'energie cinetique de l'air Ec = 1/2 M V^2 est perdue, par contre la poussée vient de M V ou plus précisément de M dV/dt ou dV est la variation de vitesse de l'air provoquée par l'hélice et M /dt le debit massique de l'air.


En consequence, il faut de grandes helices ( débit massique elevé ) et qui tournent lentement ( vitesse air aussi faible que possible ) pour minimiser la consommation électrique

un calcul rapide conduit par exemple:

4 hélice de 30 pouces X 15 pouces de pas tournant à 3050 T/mn alimentées par une batterie LI Po en 12 S La consommation serait de 45 A :/ moteurs soit 180 A au total ( Kv moteur 100 Tmn / V )

[calculair]

un calcul rapide conduit par exemple:

4 hélice de 30 pouces X 15 pouces de pas tournant à 3050 T/mn alimentées par une batterie LI Po en 12 S La consommation serait de 45 A :/ moteurs soit 180 A au total ( Kv moteur 100 Tmn / V )

Pour completer la réponse

Puissance absorbée par l'hélice 1297 W

Puissance appelée à la batterie 1843 W

[natavir31]

Si je veux faire un quadcopter le plus petit possible, d'après ce que j'ai compris, on rentre dans un dilemme compliqué, à savoir augmenter le taille des hélices et réduire la vitesse de rotation par minute ou faire l'inverse...

[calculair]

Bonjour

Le plus petit possible, n'est pas une dimension,

Quelle donc la dimension des helices mimimum souhaitée....

Tu risques ne ne plus soulever ta batterie !!!! si il faut aussi une grande autonomie....


Il y a une certaines logique dans la physique, un gros poids = grosse machine...

( J'ai repondu à LPFR, mais je ne sais si les messages sont partis )

[natavir31]

l'ideal aurait été d'utiliser les ventilateurs carénés dont j'ai mi le lien dans mon poste, ça ne dépasse pas 15cm de diamètre.

[calculair]

l'ideal aurait été d'utiliser les ventilateurs carénés dont j'ai mi le lien dans mon poste, ça ne dépasse pas 15cm de diamètre.

La tubine consomme environ 200 A sous 50 V soit 1000 W

Il te faut 4 turbines soit 4 000 W

si tu veux tenir 1 minute il faut 4000 /60 = 400 / 6 = 70 Wh soit 0,5 kg de batterie

Pour 2 minutes sz vol 1 kg de batterie

Le courant étant de 800 A Je ne sais si la batterie existe.

En prenant une batterie de 50 C,il faut donc une batterie e 16Ah en 12 S

son poids est environ 5 kg

Autonomie max 30 minutes environ

Estimation à affiner

[LPFR]

La tubine consomme environ 200 A sous 50 V soit 1000 W
...

Re.
C'est plutôt 10 kW, Non ?
A+

[calculair]

Et oui LPFR ....J'ai oublié un ZERO...


Il faut ajouter un ZEZRO au poids ...

[calculair]

J'ai oublier de dire qu"'avec ces turbines le système ne decolle pas les batteries de 50 kg

L'autonomie est au plus de 1 minutes ( mais au sol ...)

[ranarama]

Je veux monter un quadcopter [...] je ne comprends rien à l'électricité

bjr. Trouve un autre projet dans ce cas. Tu éviteras de perdre ton temps et de l'argent.

[natavir31]

Tu veux acheter une voiture mais tu n'y connait rien. Alors que fait-on dans ce cas ? On se renseigne. C'est exactement ce que je fais.
Merci.

[LPFR]

Tu veux acheter une voiture mais tu n'y connait rien. Alors que fait-on dans ce cas ? On se renseigne. C'est exactement ce que je fais.
Merci.

Bonjour.
Sauf qu’ici, vous ne voulez pas acheter une voiture, vous voulez en construire une.
Vous n’êtes pas en train de vous renseigner pour acheter un quadcopter, mais vous voulez que l’on vous donne une recette de cuisine qui, de toute façon, n’existe pas.
Et tout ça pour un objet qui n’est peut-être pas faisable, même par des personnes qualifiées
Au revoir.

[natavir31]

Je ne sais pas si c'est faisable, c'est justement pour ça que je viens demander

[Yvan_Delaserge]

La puissance transmise à une hélice est utilisée pour mouvoir l' air => Puissance = vitesse*force .
Shématiquement
_Hélice : grande force , petite vitesse
_Edf : petite force , grande vitesse
Pour un hélicoptère on a besoin de peu de vitesse et de beaucoup de force > au poids de la machine .
Pour un avion il faut une vitesse de l' air superieure à celle de l' avion , et une force qui peut être inférieur à 20% de son poids .

Il y a quand même le cas particulier du remplacement sur certains modèles d'hélicoptère de l'hélice anticouple classique par un dispositif de type fenestron


Le rendement d'un fenestron est plus faible que celui d'une hélice classique selon votre explication. L'avantage doit être de nature aérodynamique: Moins de traînée lors du vol en translation?

[Bluedeep]

Il y a quand même le cas particulier du remplacement sur certains modèles d'hélicoptère de l'hélice anticouple classique par un dispositif de type fenestron

Le premier helico sortie avec ce dispositif est le Sud Aviation 430 "Gazelle" en 1970. (Cocorico ! )
L'avantage est une réduction du bruit (à la base c'est un hélico militaire) et une meilleure sécurité (au sol bien sur, mais ça limite aussi la vulnérabilité du rotor aux projectiles) au prix d'une légére augmentation de la consommation. (et du prix ....)

[Dynamix]

Je ne sais pas si c'est faisable, c'est justement pour ça que je viens demander

La réponse est NON
Concevoir totalement un multicoptère demande un minimum de connaissances techniques .
Sans ces connaissances , c' est voué à l' échec .

De plus tu places d' entrée la barre très haute avec une machine de 40 kg .
2kg , c' est largement suffisant pour aborder la discipline .

[Dynamix]

Le premier helico sortie avec ce dispositif est le Sud Aviation 430 "Gazelle" en 1970. (Cocorico ! )

Comme il faisait l' objet d' un brevet , on ne le retrouvait que sur les machines de conception Françaises .

[Yvan_Delaserge]

Il y aurait aussi le contre-exemple inverse, et aussi une réalisation française, antérieure au Hawker Harrier anglais. Le Mirage 3 V Balzac

C'est à l'opposé d'un rotor d'hélicoptère: Flux sustentateur de faible diamètre, à vitesse élevée. Donc probablement rendement épouvantable.
ça fonctionnait, mais on n'en a pas entendu parler longtemps du Balzac!
Par contre le Harrier est toujours en service, même les Américains l'ont acheté.

[Bluedeep]

Flux sustentateur de faible diamètre, à vitesse élevée. Donc probablement rendement épouvantable.
ça fonctionnait, mais on n'en a pas entendu parler longtemps du Balzac!

9 réacteurs : 8 pour le décollage/sustentation, 1 pour la propulsion, avec un system de "fail safe" qui arrétait un réacteur en cas de panne de son homologue opposé, et une amusante commande de gaz "2D" (de gauche à droite pour la sustentation, avant arrière pour la propulsion : un ingenieux systéme pour faciliter la transition pour le pilote du stationnaire au vol horizontal et inversement).

Par contre le Harrier est toujours en service, même les Américains l'ont acheté.

Américains qui ont largement contribué au financement du Balzac V (ils étaient très interessés par le projet).
Mais je pense que les contraintes d'entretien d'un chasseur à 9 réacteurs devaient être conséquentes.

[Yvan_Delaserge]

J'ai eu l'occasion d'observer un Harrier au Salon du Bourget il y a quelques années: J'avais oublié qu'un avion peut être bruyant à ce point!
Il est vrai que la dernière des choses pour laquelle un tel aéronef est optimisé doit être le bruit!

[sitalgo]

B'jour,

Faut dire que la zorglumobile de 1959 n'a pas fait beaucoup d'émules, ya ptêt une raison.
Sauf en modélisme : http://papykilowatt.free.fr/html/Zorglumobile1.htm
Sans compter que ça doit faire un bruit infernal.

[calculair]

B'jour,

Faut dire que la zorglumobile de 1959 n'a pas fait beaucoup d'émules, ya ptêt une raison.
Sauf en modélisme : http://papykilowatt.free.fr/html/Zorglumobile1.htm
Sans compter que ça doit faire un bruit infernal.

Ce n'est pas évident du tout qu'avec 6 pales tu obtiennes une meilleure poussée....En tous les cas, il faut sans doute re optimiser le pas des hélices

Quant au décollage vertical des avions, cela permet de supprimer les pistes de decollages et d'atterrissages et donc de pouvoir dissimuler les forces aeriennes plus facilement.

Heureusement cette phase de vol n'est pas longue .....

[Dynamix]

Ce n'est pas évident du tout qu'avec 6 pales tu obtiennes une meilleure poussée..

D' ailleurs Papykilowatt a abandonné l' hélice municipale pour une tripale .
Moins de pales = meilleur rapport poussée/puissance (ce que l' on nomme "efficacité" et non pas "rendement").

[natavir31]

J'ai revu le tout, j'ai compris qu'il faut donc des hélices bien plus grandes qui tournent moins vite pour déplacer plus d'air à moins grande vitesse. Je voulais savoir s'il existe un moyen simple pour savoir quel type d'hélices à le meilleur rendement. (Je m'excuse d'avance si ce n'est pas le bon terme)

Je viens d'entendre parler de batteries Aluminium-Air dont la densité énergétique est de 9MJ/Kg comparée à celle de batterie lithium-ion (0,72MJ/Kg) (Source : Wikipedia)

Qu'en pensez-vous ?

[Dynamix]

Tu achètes ça ou et à quel prix ?