Essais en soufflerie de rotors d’autogires RC

Billet N° 139

En 2010, Lester W. GARBER et William S. FRIEDLANDER se sont attaqués à un travail de longue haleine : Ils ont effectué plus de 490 tests de rotors d’autogires R/C à la soufflerie de l’université du Minnesota. wind tunnel tests

Les mesures ont été réalisés sur des rotors de deux, trois et quatre pales équipés de 14 profils parmi les plus utilisés, ainsi que différents calages et finitions (film thermorétractable, fibre/epoxy, turbulateur).
Chaque test fut effectué en vitesse ascendante puis descendante ; ce qui permit d’appréhender l’hystérésis de la vitesse de rotation et de la portance. Le tout est accompagné de graphiques et de commentaires.

Ce recueil de 68 pages est hautement recommandable aux aéromodélistes qui souhaitent approfondir leurs connaissances sur le comportement des rotors. C’est un complément au rapport LAPRESLE publié en 1927 et objet du billet N°81  https://jeancousin4923.wordpress.com/2008/03/04/le-rapport-lapresle-juillet-1927/ car rien n’avait été publié depuis cette date !

Histoire d’attiser votre curiosité, voici une synthèse que j’ai réalisée sur 7 exemples représentatifs. La plage des vitesses a été limitée entre 16 et 26 MpH et les valeurs sont des moyennes des relevés en vitesses ascendante et descendante.

Tableau Essais rotors jpg recLes colonnes de droite donnent le pourcentage d’efficacité par rapport à la meilleure configuration : Rotor quadripale et profil SG6042 calé à – 0,8°.

Graphique portance 3 jpg rec

Remarques :
1) La présence d’un turbulateur dégrade légèrement les performances au lieu de les améliorer.
2) Le profil SG6042 surclasse nettement tous ses concurrents ; notamment en version 4 pales calées à -0,8°, suivi du 3 pales calées à 0° ; valeurs que j’ai pu vérifier sur mes propres modèles.
3) Pour un même rotor en 3 pales SG6042 calées à 0° ou à -0,8°, la vitesse et la portance sont supérieures avec le calage à 0°. Toutefois, dans ce cas un prélanceur pourra s’avérer indispensable et si le rotor s’arrête en vol, il ne redémarrera jamais ! Tout est affaire de compromis.
4) L’augmentation de l’épaisseur diminue le rendement.
5) Les derniers du classement sont le bon vieux Clark Y et le NACA 8H12.
Le NACA est utilisé sur les autogires grandeurs, sa grande qualité étant d’être autostable (réflex). Son centre de poussée recule lorsque l’incidence augmente d’où une torsion négative qui amortit les phénomènes vibratoires et  la fatigue sur les pales de grand allongement.

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Nouveauté chez eXperimental models

Billet N° 138

Paolo D’Alessandro étend la gamme de ses kits avec une version évoluée du « Gyro-One » : Le « New-Gyro-One ».
La nouvelle version comporte un empennage cruciforme situé dans l’axe du moteur ; ce qui a pour effet de diminuer les effets parasites et une partie du couple de renversement de l’hélice. D’autre part un signal est émis lorsque le rotor a atteint son régime optimum pour le décollage ; il n’y a donc plus de risque de décollage prématuré (option EPS).

2013-01-02 19 41 30Le modèle est disponible en version fuselage, ou..

DSC03307 xga

Semi-maquette comme ci-dessus.

Nouveau eXperimental Photo xga

Caractéristiques :
Diamètre rotor :         1.800 mm
Masse :                         3,5 kG
Radio :                          5 voies
Motorisation électrique 900 W ou thermique 12 cm3.

Crédit photos : eXperimental models

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Un prélanceur à la portée de tous…

Billet N° 137

Nul ne remettra en question les avantages du prélanceur de rotor appliqué aux autogires ; notamment pour les bipales et les grands modèles. Les utilisateurs de l' »Auto-G2″ ou du « Gyro-One » ont pu apprécier la fiabilité du décollage des autogires équipés de cette option.

Dans les années 75 où la propulsion électrique en était  à ses premiers balbutiements, il n’était pas envisageable d’utiliser un prélanceur électrique.

Il existait donc deux solutions :

1) Le système mécanique avec embrayage, réducteur et roue-libre presque aussi complexe que l’hélicoptère.
Autogire Robbe Whopper#6jpg recCe procédé apparut en 1990 sur le « Whopper » de « Robbe » par exemple.

2) L’autre solution beaucoup plus simple est le prélanceur à « ficelle » qui consiste à équiper le moyeu du rotor avec un tambour sur lequel on enroule de la cordelette dont l’extrémité est fixée au sol. Lorsque le modèle avance pour décoller, la cordelette se déroule et entraîne le rotor en rotation. En fin de parcours, la cordelette se détache et l’autogire continue sa course, le vent relatif terminant l’accélération du rotor.
Autogire The Hobbit #5C’est le cas du « Hobbit », kit artisanal de Tim Angell.
Ou de l' »Helix » proposé par « Wik Modell » dans les années 75. On distingue le tambour qui dépasse de la partie inférieure du fuselage.

Ces modèles étaient dotés de rotors à barre de Bell dérivés d’hélicoptères à pas fixe ; solution qui améliorait la stabilité à l’époque au prix d’une plus grande complexité.002_Helix

Notre ami Doris qui est un modéliste à l’ancienne se refuse le « ready to fly » et réalise tous ses modèles avec des moyens simples, mais efficaces. Il a remis le système au goût du jour en l’améliorant.

DCP_0032Le tambour est réalisé à partir d’un emballage recoupé.

DCP_0036Détail du rotor  sur un autogire classique (hélice à l’avant).

IMG_0101 xgarecIci sur un autogire de formule « Gyroplane ». On distingue bien la cordelette noire qui passe dans un tube guide fixé en haut de l’empennage. Cette dernière, en nylon tressé et très souple est disponible dans les magasins de pêche.
Cette solution convient bien aux rotors légers.

Crédit photos : Doris Broutin, Robbe, Net.

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Kit RTF de l’autogire AC-10

Billet N° 136

L’exceptionnel modèle de l’Arrow AC-10 proposé par eXperimental Models en Italie semble avoir suscité des vocations : Voici un autre kit, mais asiatique cette fois, sous le label Unique Model.
Il s’agit ici d’un modèle beaucoup plus petit dont le diamètre de rotor est de 1.320 mm (3.200 mm et 16 kg pour eXperimental Models) .

ac10b-01 hrLe modèle est proposé en rouge..

SKU105332.1et en blanc.

SKU105332.2La tête de rotor est une belle pièce en aluminium usinée CNC . La distance entre les axes d’articulation et le plan rotor est très importante et occasionnera d’importants retours d’efforts vers les servomoteurs ; j’ai l’impression d’avoir prêché dans le désert …
Voir : Cinématique de la commande de roulis :  https://jeancousin4923.wordpress.com/2008/02/03/cinematique-de-la-commande-de-roulis/  dans la catégorie « GYROTECHNIQUE ».

SKU105332.9

Caractéristiques :
– Diamètre rotor : 1.320 mm
– Longueur :              940 mm
– Largeur :                 530 mm
– Hauteur :                 690 mm
– Masse :                  2.300 grammes
– Motorisation : KV 650 tr/mn/V, hélice quadripale 11″ x 6  »
Le modèle n’est malheureusement pas doté d’un prélanceur de rotor ; dommage car cette option est quasiment indispensable pour un bipale.
Il reste à approvisionner un récepteur et une batterie Lipo en 4S x 3.330 mAH.
L’AC-10 devrait être disponible en Suisse depuis fin novembre 2013.

Photos du Web.

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Maquette statique au 1/72° du SE-700

Billet N° 135

Akatombo_se-700 #L’autogire SE-700 naquit sous une mauvaise étoile : Etudié en 1939, développé en clandestinité pendant l’occupation, partiellement détruit dans les bombardements et terminé après la guerre quand sévissait une grande pénurie de matières premières, il ne reçut jamais le moteur Béarn 6D de 425 cv et devra se contenter d’un Renault de 200 cv.
Trop souvent retardé et affecté d’instabilité, le SE-700 sera abandonné en octobre 1947 au profit de l’hélicoptère.

kit SE700 piecesAkatombo propose un kit en résine de cet appareil original à plus d’un titre.

SE700BOL’emballage propose une décoration improbable, mais peut-être envisagée par Sud-Est Aviation.

SE700 xga jpgUne autre possibilité est illustrée » dans le N°6 de « Connaissance de l’histoire » octobre 1978 publié par Hachette qui est une adaptation Française de « Helicopters 1900-1960 ».
La revue « Aviation Magazine » a publié une série d’articles retraçant l’histoire du SE-700. 

Crédit illustrations : Akatombo, Hachette. 

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Conversion Auto-G en Auto-G2

Billet N° 134
Octobre 2013

Mon auto-G n’avait pas encore été testé que la nouvelle version équipée d’un prélanceur était proposé ! Le kit de conversion étant disponible, aussitôt commandé, aussitôt installé.

DSCI8730 xgarecL’ensemble comprend :

– Un variateur équipé d’une prise à brancher sur la prise d’équilibrage de la batterie.
– Un moto-réducteur format 180.
– Un flexible.
– Un moyeu avec embout de raccordement au flexible.
– Deux flasques avec leur visserie.
– Une notice.

Notice Auto-G2 xga

Le moto-réducteur est à double étage et la roue libre est intégrée sur l’axe de sortie.

DSCI8732 xgaLa première opération consiste à installer le réducteur à l’intérieur du pylône. Toutefois, celui-ci est équipé de deux tourillons pour autoriser son libre débattement et il est impossible de le passer entre les flancs en contre-plaqué !

DSCI8743 xgaLa solution est simple : Il suffit de couper les tourillons au ras du boitier et de prévoir des avants trous de 1,5 mm. Le pylone est percé à 2,5 mm au lieu de 5,2 mm comme préconisé dans la notice. Des vis de servo de 2,2 mm (non serrées à fond) remplaceront les tourillons.

DSCI8751 xgaOn en profite pour fiabiliser la fixation des servos dont la vis inférieure tombe dans le vide ! et donner un coup de peinture pour le look…

DSCI8764 xgaL’auto-G2 étant destiné à décoller du sol et non plus à être lancé ; une roulette directrice est réalisée avec une chute de CTP 10/10, un tube alu 1,1 x 2 mm, un voile de carbone et de la corde à piano de 1 mm. Le guignol est reliée à la commande de direction via une gaine thermo-rétractable.

DSCI8755 xgaAinsi équipé, le rotor atteint 950 tours/minute et le décollage s’effectue en quelques mètres en toute sécurité. Avec un vent soutenu, j’ai pu faire décoller l’Auto-G2 en marche arrière !

Attention ! Le moteur n’est pas antiparasité, le variateur bas de gamme sort du 3,7 volts (impossible de le remplacer par un modèle courant qui risquerait de griller le moteur) et l’alimentation via la prise d’équilibrage n’est pas fiable. Il y aura donc intérêt à installer des condensateurs sur le moteur et souder directement les fils d’alimentation au niveau des prises du contrôleur. Cette adaptation n’est pas compatible avec le 41 mHz et il est prudent de passer en 2,4 GHz.

Au faible prix où cette mise à niveau est proposée ; il serait vraiment dommage de se priver d’un prélanceur qui permet de décoller l’Auto-G2 comme les grands.

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Essai du Gyro-One d’X-perimental models

Billet N° 133
Septembre 2013

Helico RC N°22 Gyro one xga

Dans le N° 22 de Juillet/Août 2013, Johann Forgeard nous présente sur six pages et manière très détaillée, le « GYRO-ONE » ; kit élaboré par « X-Perimental Models » en Italie.

Contrairement aux essais déjà parus, ce modèle est équipé d’un moteur « Laser » 4 temps de 12 cm3. De nombreuses photos illustrent les détails mécaniques.

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