Lancement d’un drone

[Lion987]

bonjour, desole de poster ici mais je n'ai pas trouver comment creer une nouvelle discussion .... je me suis donc permis car mon probleme est un probleme de mecanique ... (j’ai créé la nouvelle discussion et changé le titre - JPL)


je vous explique mon probleme :
Je fais l'etude du lancement d'un drone via un systeme qui consiste a lancer un drone via un elastique (SANDOW) et une rampe de lancement . Mon objectif est que la rampe soit tres courte et d'une hauteur de 1m50 environ ( la rampe serait horizontale).
Grace a l'equilibre des Energies cinetiques et Energies potentiels elastiques je trouve que ma vitesse en sortie de rampe est de 1,55m/s ( valeur a titre indicatif).
Je ne souhaite rien modifié sur la rampe ( hauteur et longueur, vitesse de sortie).


Voila mon probleme :
Donc je connais :
-ma vitesse en sortie de rampe
-Ma hauteur en sortie de rampe Ho
je connais evidemment tous mes autres parametres : poids du drone etc etc

ce qui m'interesse reellement c'est d'avoir le cheminement pour determiner si mon drone va bien s'envoler et non s'ecraser a terre apres la rampe... Il me faudrait les equations du PFD qui me permettrait alors de trouver le coefficient K et la longueur adequate de mon elastique.

j'ai commencé a etudier le proobleme et a faire une etude du PFD et grace aux equations d'energie cin : 1/2*(m*V²) et l'Epe = 1/2*(k*x²) sur l'axe x ,
je trouve que V(x) = racine(k/m) * x

sur z , j'ai reussit a trouver l'equation de mon x pour que le poids et la portance se compense avec Rz = m*g et Rz = 0,5 * pau*V(x)²*S*Cz

j'aimerai que vous m'aidiez pour trouver l'equation qui me permettrait de trouver l'altitude du drone en fonction de x , Ho , Vo ....

En resumé j'aimerai l'equation qui me demontrerai que le drone ne touchera pas le sol en fonction de la force de rappel , de la portance et du poids ( sachant que Vo en sortie de rampe n'est pas nul et que Ho non plus ) .... on negligera les frottements et on supposera la Force de rappel uniquement sur X pour simplifier.
J'espere avoir ete a peu pres clair !
Merci d'avance pour le temps que vous me consacrerez !
-----

[f6bes]

BJr à toi,
Un drone a besoin d'une sustentation.
Comme tu ne dit RIEN sur l'éventuelle motoristaion de ton drone...no réponse.
Si pas de sustentasion , il n'ira que sur sa lançée et finira ...au sol.
Donc il manque des préçisions.
Ton drone...physiquement il ressemble à quoi ?
Bonne jounrée

[Dynamix]

Salut

Je suppose que ce que tu nommes pompeusement "drone" c' est juste un avion radiocommandé ...

ce qui m'interesse reellement c'est d'avoir le cheminement pour determiner si mon drone va bien s'envoler et non s'ecraser a terre apres la rampe...

Si la vitesse en fin de rampe est supérieure à la vitesse de décrochage , ton avion s' envolera .
Sinon ...PLOUF !
Après c' est le moteur qui déterminera la suite .

[Lion987]

Non mais en fin de rampe l'elastique continu de tirer sur le drone , il y a donc encore un gain de vitesse a priori ... mais oui le moteur devrait se declencher en fin de rampe mais suposons une force Fmot quelconque qui correspondrait a la force de pousée du moteur ... comment pourrais-je faire pour avoir l'equation de ma hauteur en fonction du temps afin de m'assurer qu'il n'est jamais egale ou inferieur a 0 ... desole si je n'arrive pas a etre tres clair mais je debut sur ce projet .... En gros je construit une arbalete de faible longueur et qui sera porté a environ 1m50 du sol ...
en bout d'arbalete le drone aura une certaines vitesse : Vo et une hauteur Ho = 1m5 a priori et je voudrais savoir si on applisuqe une Fmot en plus en sortie de rampe quel va etre l'equation de l'altitude ( ou hauteur) de mon drone !
Merci

[A voir en vidéo sur Futura]

[Lion987]

Non non il s'agit bien d'un drone ... mais la n'est pas la question ...
Oui je me doute bien pour les vitesse d'ejection mais le truck c'est que je sais que ma vitesse en sortie de rampe sera inferieur a la vitesse de decrochage ... mais j'aimerai savoir si quand le drone atteint le bout de la rampe sa vitesse initiale Vo , sa hauteur initiale Ho et sa poussée moteur qui sera declenché en bout de rampe lui suffiront a ne pas toucher le sol ...
En gros j'aimerais avoir l'equation de sa hauteur ( ou altitude) en fonction du temps ou de la distance connaissant Fmoteur , Vo , Ho ...
Merci

[Dynamix]

Oui je me doute bien pour les vitesse d'ejection mais le truck c'est que je sais que ma vitesse en sortie de rampe sera inferieur a la vitesse de decrochage ... mais j'aimerai savoir si quand le drone atteint le bout de la rampe sa vitesse initiale Vo , sa hauteur initiale Ho et sa poussée moteur qui sera declenché en bout de rampe lui suffiront a ne pas toucher le sol ...

Ce serait un miracle .
Pour rattraper un décrochage , il faut beaucoup "d' eau sous la quille"

[Lion987]

Ce serait un miracle .
Pour rattraper un décrochage , il faut beaucoup "d' eau sous la quille"

j'ai regardé beaucoup de video et pour les lancé a la main et meme dans certain cas de catapulte on voit clairement le drone chuter un peu apres le lancement puis reprendre de l'altitude une fois la vitesse adequate atteinte ... donc je me dis que au moment ou il lache le drone descend car sa vitesse est trop faible mais quse l'effet combiné de l'elastique et du moteur lui font prendre assez de vitesse avant qu'il ne touche le sol ...

[Dynamix]

l'effet combiné de l'elastique et du moteur lui font prendre assez de vitesse avant qu'il ne touche le sol ...

Comment ça combiné ?
Vu ce que tu expliques , c' est élastique seul , puis moteur seul .
Pour arriver à prendre l' air en sortant de la catapulte à une vitesse aussi faible que 1,5 m/s , il faudrait une charge alaire digne d' un "indoor" (moins de 10 Pa)

[Lion987]

Non en gros le long de la rampe il n'y aura que l'elastique qui tire et en bout de rampe le moteur se declenche automatiquement ( on suppose parfait et donc le moteur se declenche pile quand le drone quitte la rampe.) mais lorsque le drone quitte la rampe il y a donc le moteur qui se met en marche et lelastique qui continu de tirer bien evidemment. En fait je vais jouer sur le fait que la hauteur en sortie de rampe et de 1m50 environ ( ce qui lui confere une energie potentiel ). En gros et barbarement je compte sur le fait que le drone aura le temps de prendre la vitesse necessaire le temps qu'il chute de ces 1m50 ...
Si tu regarde des video de catapulte d'avion Rc on voit clairement le drone chuter un peu apres le lancement puis remonter bah je veux utiliser le meme principe... en gros mon systeme est entre le lancé main et la vrai catapulte. J'ai juste besoin des equations entre la fin de la rampe et la fin de traction par l'elastique ( je sais tres bien que c'est pas evident) en considerant un Vo et un Ho sachant que ces deux valeurs sont indicatives ... je pourrait tres bien prendre un elastique plus puissant et ainsi augmenté sa vitesse en fin de rampe ( bien qu'elle restera inferieur a la vitesse de decrochage car la "rampe " est tres court 1m environ ( valeur fixe a priori ). C'est pour ca que des equations meme approximatives donc je pourrais tracer les courbes et m'assurer (avec des coefficent de surete ) que mon drone ne va pas toucher le sol et bien prendre de la portance avant ....

[f6bes]

Remoi,
On ne sait rien de la "portance" de ce que tu appeles drone , on ne sait rien de la puissance de ton moteur !
En capultage (porte avion) le moteur est DEJA en service.
A+

[RomVi]

Bonjour

Ces données m'ont l'air un peu farfelues, je ne suis même pas sur qu'il soit physiquement possible de propulser un objet à 1.55m/s avec un élastique qui tirerai sur une distance de 1m50.

[Dynamix]

je ne suis même pas sur qu'il soit physiquement possible de propulser un objet à 1.55m/s avec un élastique qui tirerai sur une distance de 1m50.

En fait , c' est très faible .
Trop faible .
Il faudrait atteindre une vitesse dix fois supérieure .

[RomVi]

Oui, c’était le sens de ma remarque. Il doit être possible d'atteindre une telle vitesse avec une poussée très courte (quelques cm), mais sur 1.5m de poussée je ne pense pas que ce soit possible d'atteindre une vitesse terminale aussi faible.

[Dynamix]

Oui, c’était le sens de ma remarque. Il doit être possible d'atteindre une telle vitesse avec une poussée très courte (quelques cm), mais sur 1.5m de poussée je ne pense pas que ce soit possible d'atteindre une vitesse terminale aussi faible.

C' est encore moins compréhensible .
La vitesse terminale dépend du produit de la force par la distance .

[Lion987]

Le 1,55m/s n'etait qu'a titre indicatif , j'ai pris un elastique au hasard etc .... je ne veux pas de valeur numeriques je souhaiterais juste avoir des equations qui pourraient m'aider .... En realité vous vous preoccupez de la phase de l'arbalete alors que ce qui m'interesserai ca serai ce qu'il ce passe apres ... c'est un peu comme si vous aviez un enoncé : un avion arrive en bout de falaise a une vitesse Vo et la falais est a une hauteur Ho du "sol" calculer les equations du PFD et dire si la hauteur v etre nulle a un moment sachant que le moteur fournit une poussé Fo. sachant qu'on a le Cz, Cx etc .... j'ai vu une video d'une personne lancant son drone avec une arbalete donc ca doit bien etre possible ^^ !

[LPFR]

Bonjour.
Aussi longtemps que vous continuerez à poser des questions incomplètes vous n’aurez que des réponses inadaptées à votre problème.
De quel drone il s’agit ? Le drones civiles n’ont pas besoin de vitesse de départ : ce sont des hélicoptères.
S’il s’agit d’un drone type militaire : un (petit) avion sans pilote, il peut être intéressant de le lancer avec une catapulte, s’il n’y a pas de piste de décollage.
Mais vous êtes un peu loi de la réalité. Dans tous les cas, le moteur est lancé à fond avant le déclenchement de la catapulte (et avec la post-combustion si c’est un jet).

Les formules que vous demandez sont très simples. Et inutiles aussi longtemps que vous n’aurez pas compris le problème.

Donc, décrivez très exactement votre problème.
Au revoir.

[RomVi]

Alors à titre indicatif si tu propulses ton drone à la vitesse de 1.55m/s et en considérant que celui ci ne subit aucun frottement aérodynamique tu pourra l'envoyer environ à 10 cm de hauteur (v = racine 2gh). Inutile de préoccuper des conséquences d'un crash dans ces conditions.

[Lion987]

Ok on va faire differemment ... imaginer que vous avez le probleme suivant :

Une avion arrive en bout de falaise a une vitesse Vo donnée ( disons 8m/s si vous voulez c'est juste a titre indicatif je ne veux pas de valeur mais ce 1,55 vous perturbe alors ... ) et une hauteur Ho par rapport au sol ... De plus les moteurs se declenchent a l'instant t=0 et exerce une poussée Fo et qu'un elastique tire sur le meme axe que le moteur soit x d'un force T = -Kx ( quand l'avion commence sa chute ) . la question serait : Determiner les equation de vitesse et de position sur l'axe x et z de l'avion! sachant qu'on peut connaitre toutes les constantes comme le Cz, Cx etc etc .... voila si vous aviez a resoudre juste se probleme sans penser a ce qui se passerait avant ? comment feriez vous ??

PFD :

Sur x :

mx" = -kx + Fmot

Sur y :

my" = Rz - M*g avec Rz = 0,5*pau*S*V²Cz

voila comment resoudre se systeme ??
merci

[Dynamix]

[QUOTE=Lion987;5923157]sachant qu'on peut connaitre toutes les constantes comme le Cz, Cx
/QUOTE]
Cx et Cz ne sont pas des constante .
Ton problème ne se résume pas à la résolution d' un système d' équations .

[Lion987]

Si on suppose l'incidence constante, on peut supposer que ceux sont des constantes sauf le Cx qui augmente avec la vitesse je suis daccord ... Mais c'est vrraiment pour avoir une premiere approximation et voir si cette etude est possible ... je pense que dire que le Cz est constant sur une periode de 1s a de faible vitesse et de faible angle me parait pas etre une aberation ...

[Dynamix]

Tu veux résoudre un problème complexe en simplifiant outrageusement .
Le résultat sera nawack à plus ou moins une vache .
Tu ne peux pas traiter ça comme un système de deux équations à deux inconnues .
Déja la première est fausse .

mx" = -kx + Fmot

La force de l' élastique , c' est de la forme : F0-kx
Avec F0 la force initiale .
Et il manque la traînée .
De plus Fmot est une variable .

[Lion987]

Pk Fo - Kx ?? la force de rappel d'un elastique c'est bien F= -Kx non ? et c'est x correspondant a l'elongation qui determine la force .... ? oui je sais je simplifie enormement mais je ne vois pas d'autres solutions pour aborder ce probleme dans un premier temps ? Les frottements sont vraiment non negligeable a de telles vitesses ? si vous avez une idee pour resoudre mon probleme d'une autre maniere je suis preneur ...

[Dynamix]

Le x0 , c' est bien le point de départ de ton avion ?

Un truc qui devrait t' intéresser :
http://www.jivaro-models.org/predim_..._predim_rc.htm

[Lion987]

Oui mais je garde le bon X qui correspond a l'elongation réelle de l'elastique ....
Merci pour le lien mais je n'aurais pas le temps de le lire avant la fin de ce projet et puis j'en ai deja fais pas mal en cours mais merci quand même !!

[RomVi]

Tu veux résoudre un problème complexe en simplifiant outrageusement .
Le résultat sera nawack à plus ou moins une vache .
Tu ne peux pas traiter ça comme un système de deux équations à deux inconnues .
Déja la première est fausse .

La force de l' élastique , c' est de la forme : F0-kx
Avec F0 la force initiale .
Et il manque la traînée .
De plus Fmot est une variable .

Pour quelqu'un qui prêche la rigueur je trouve ta réponse bien approximative. La réponse d'un élastique n'est pas linéaire, mais partagée en 3 phases distinctes, plus ou moins importantes selon la nature de l’élastomère.

[Dynamix]

Pour quelqu'un qui prêche la rigueur je trouve ta réponse bien approximative.

Je ne prêche pas la rigueur .
Ton propos est stupidement médisant .

La réponse d'un élastique n'est pas linéaire

Sur la longueur de la rampe , c' est négligeable .

[RomVi]

Sur la longueur de la rampe , c' est négligeable .

Non, ça ne l'est pas, la réponse n'est pas linéaire point.