Fryderyk Pomirski, Moaad Yacoubi, Jean-Brice Fontaine, Victor Petit, Mathieu Seiler, Loïc Sornin 20 déc. 2007 Tuteur : Patrick Hendrick, Daniel Diep, Cotuteur

Fryderyk Pomirski, Moaad Yacoubi, Jean-Brice Fontaine , Victor Petit , Mathieu Seiler , Loïc Sornin

20 déc. 2007

Tuteur : Patrick Hendrick, Daniel Diep, Cotuteur : Pierre Slangen

Mini-drone DULBEMA

20 déc. 2007Mini-drone DULBEMA



Sommaire de la présentationSommaire de la présentation




Mini-drone DULBEMA 10 Septembre 2008



Le challenge MinidroneLe challenge Minidrone11

La mission: Etude, conception et réalisation d’un minidrone

Impératif: doit voler pour le 11/09/2008

Drone = aéronef inhabité, piloté à distance, semi-autonome ou autonome, susceptible d’emporter différentes charges utiles

Challenge minidrones 2007-2009 organisé par la DGA et l’ONERA

L’équipe : 9 personnes de l’EMA et 3 personnes de l’ULB







Vue d’ensembleVue d’ensemble11




StructureStructure22

Le Duct (ou carénage):

Contraintes:-rayon du bord d’attaque:

rlip/Dr=0.06-epaisseur du carénage: 35 mm

(Batteries)-diamètre extérieur: 460 mm

Résultats:-profil NACA Clarck Y modifié-corde de 350 mm-résine époxy et fibres de verre





Le fuselage

Contraintes:-doit contenir toute l’électronique et les

commandes-fixation des ailettes (contrôle et anti-couple)-fixation anneau rigidifiant

Résultats:-diamètre: 70 mm-hauteur: 280 mm-épaisseur: 2 mm -tube en plexiglas





L’anneau rigidifiant:

Contraintes

-Rigide

-léger

-conductif

Résultats

-Diamètre: 430 mm

-Matériaux: aluminium




IntégrationIntégration55







Etant contraint à n’utiliser qu’une seule hélice nous avons été confronté au problème d’anticouple.En effet la rotation des pales introduit un couple au niveau du moteur qui le ferait tourner sur lui-même, il nous faut contrer ce couple.




N’ayant pas la place et le poids pour disposer de tels éléments, nous avons opté pour une technique innovante : Des ailettes d’anticouple fixe

Ailette stator d’ anti couple rotor




Sur une base de milliers de profils existants, nous en avons parcouru une très grande partie pour trouver un profil optimal.




Afin de pouvoir incliner le drone, nous avons du utiliser un système d’ailes mobiles qui selon leur inclinaison donne une force réglable.

C’est que l’on appelle « les ailettes de contrôles »

Ailette mobile de contrôle










ObjectifsObjectifs11

Une masse totale ne devant pas excéder 3,5 kg

Une grande performance des commandes permettant une réactivitée accrue.




Différents éléments constituants le drone Différents éléments constituants le drone 22

Masse difficilement diminuable

Centrale inertielle : 68 gr

Camera : 96 gr

Modules de transmission : 150 gr

Masse diminuée

Anneau rigidifiant : 214 gr (économie de 25%)

Batterie : 92 gr (économie de 5%)




RésistanceRésistance




EquilibrageEquilibrage33

Forces 'extérieures' au drone

Afin d'avoir l'équilibre on utilise des ailetteset des stators de controle







Schéma de compositionSchéma de compositionaa

PIC

PIC

ARF 54

UsartSignal

PIC

Usart

I2C

Master Espion ligne

Slave

Slot d’extension

I2C

Usart

Usb

ICD2

ICD2

ICD2

PIC

Slave

ICD2

Usart

PWMPWM

PWM

PALPIC

Slave

MasterUsart

RADIO

Asservissement

Video

Surveillance




ConceptionConception




Intégration des cartesIntégration des cartes33







Centres d'intérêt :Centres d'intérêt : MoteurMoteur

BatteriesBatteries Boîte de réductionBoîte de réduction Pertes électriquesPertes électriques

Présentation du problèmePrésentation du problème11




Modélisation du moteur :Modélisation du moteur :

Solution moteurSolution moteur22

Formule de la puissance en fonction du signal




Choix du moteur et de l’héliceChoix du moteur et de l’hélice33




Courbe d’autonomieCourbe d’autonomie44




Banc d'essaiBanc d'essai66

600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400

25

26

27

28

29

30

31

32

33

Portance

Tours/min

Portance

Essai à vide

Portance de 2.8kg

Essai avec hélice et soufflerie

Portance de 3.2kg







Méthodes ConstructionMéthodes Construction11

Création d’un tour de découpe fil chaud




Construction Carénage & FuselageConstruction Carénage & Fuselage22

Réglage du tourDécoupe du profilFinitions




Construction Ailettes & Pales Construction Ailettes & Pales 33

- Découpe du gabarit- Fixation du gabarit- Découpe- Finitions




iMintiMint11




Jean Jean Del’cour11







Terminer l’électronique et les lois de

commandes

Finir la station au sol

Finaliser le duct et les autres pièces

Intégrer l’ensemble




Merci de votre attentionMerci de votre attention

Place aux questionsPlace aux questions

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Place aux questionsPlace aux questions

Documents

Fryderyk Pomirski, Moaad Yacoubi, Jean-Brice Fontaine, Victor Petit, Mathieu Seiler, Loïc Sornin 20 déc. 2007 Tuteur : Patrick Hendrick, Daniel Diep, Cotuteur