Projet Lightning - volets, passons à la pratique
20 mars 2013Avant de passer au montage final il y a quand même un certain nombre de points à vérifier. En particulier le positionnement du palonnier de commande, l'emplacement des charnières, du guignol de commande sur le volet, etc ... Donc la réalisation d'un prototype s'imposait.
J'ai donc réalisé un tronçon d'aile, et implanté un volet, les glissières et les commandes. Finalement après quelque tâtonnements ça conduit à cela :
Et enfin un petit film qui montre le fonctionnement de ce volet :
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prototype fowler maquette rc P38 lightning
Ce prototype de volets est destiné au lightning P38 sur plan MRA que je suis en train de construire. De nombreux points évolueront sur le modèle définitif, le but ici était de tester le princi...
Donc ça fonctionne. La solidité semble correcte, le système parait fiable. Seul petit problème l'inclinaison n'est pas de 40° mais de 60°. Pas question de trouver les bons réglages en tâtonnant sur le prototype, un petit calcul est plus simple à réaliser. Ce n'est qu'une histoire d'angle et de trigonométrie. Aussitôt dit ... et j'ai paramétré tout ça pour calculer les positions relatives des deux commandes sur le palonnier, la position des charnières et celle du guignol sur le volet.
La question qui se pose ensuite porte sur le ou les servos. Dans le système dont je m'inspire il y a un servo par flap. Ça simplifie les commandes, en particulier pas besoin de déconnecter celle-ci lors du démontage de l'appareil. Mais c'est assez lourd (compter 25 grammes pas servo), et puis si un des servos fonctionne mal, ou si un des volets résiste en sortant, on peut avoir une dissymétrie dans la sortie des volets. Compte tenu de la dimension de ceux-ci je me dis que si seulement 3 des 4 volets sortent les effets parasites doivent être sensibles.
Sur mon plan il y a un seul servo en position centrale. Cette solution me plait bien, certes le système de commande va être un peu plus compliqué mais au global pas beaucoup plus. Et puis j'aurais un mouvement forcément simultané des 4 volets.
Donc dernier détail :quel type de servo faut-il ? et est-ce réaliste d'avoir un seul servo ? pour le savoir il faut faire un calcul du couple nécessaire. Là c'est un peu compliqué et je vais demander l'aide de Franck Aguerre pour me mettre sur la bonne voie au moins sur la partie Aérodynamique.
Résultat du calcul : c'est la portance qui va générer le plus d'efforts, sachant que ceux ci vont se partager entre la force résultant des frottements. Dans les glissières et la force résultant de l'inclinaison du volet. Les couples correspondant sont, pour une vitesse de l'avion de 72 km/h au moment de la sortie des volets :
- environ 3 kg.cm pour les frottements
- environ 1 kg.cm pour l'inclinaison.
4 flaps donc je multiplie par 4 ce qui me donne 16 kg.cm. Plus les frottement divers, les efforts liés à la traînée (que j'ai négligés dans le calcul mais qui sont présents) la marge de sécurité parce que je ne suis pas certain à distance d'assurer une vitesse de 72 km/h maximum .... Il faut un servo d'au moins 20 kg.cm de couple. Ça commence à faire gros.
Donc il faut essayer de diminuer le couple nécessaire. Seule solution supprimer les frottements, c'est ce qui génère le plus de couple. Et en plus c'est assez simple il suffit de mettre des roulements à la place des glissières, comme sur un tiroir. Il reste donc un couple de 4kg.cm plus la sécurité disons qu'un servo pouvant assurer un couple dynamique de 10 kg.cm devrait faire l'affaire. Je pense à un hypérion HP-DS20UMD donné pour 13,8 kg.cm en couple dynamique. Ce servo ayant comme particularité d'être programmable en particulier sur la vitesse de déplacement, ce qui va permettre de faire sortir les volets en 4 ou 5 secondes.
Ceci étant reste à passer à la réalisation, parce que cela ne va pas être si simple que cela de remplacer les glissières par un montage utilisant des roulements.
Petit bonus, le dessin de principe de la partie mobile avec les longueurs et angles permettant de faire le calcul des efforts :
Nota : article remis en forme le 14/04/2020
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