vendredi 23 décembre 2011

EH : attaches de fuselage

Les attaches de fuselage du CSA serviront de contre tôle. Je vais faire les nouvelles en intégrant le support d'axe du trim et en tenant compte de la forme du fuselage qui se ressère de 5° en bout de queue, cela évitera une cale en bois. Pour cela je pars d'une tôle en alu 2017A  de 6 mm d'épaisseur. Je fais le pourtour et les perçages en collant le modèle 2D dessus. Je découpe à la scie à métaux et je fini à la lime. Pour la dégressivité je pivote la tête de la fraise de 5°, je fais plusieurs passes de 4 en 4 mm en hauteur et en mordant moins de 2 mm à chaque passage. La pompe à huile de cette fraise est en panne, j'utilise une burette d'alcool pour lubrifier. L'épaisseur la plus fine est de 2 mm la plus large à 6mm et je réduit à 4.5 mm au niveau de la rotule.

eh_attache_fus.jpg eh_attache_fus_gp.jpg eh_pieces_longeron.jpg


Je taille aussi les contre-tôles et je fais des alégements dans toutes les pièces. J'ai les vis en acier haute résistance et les écrous frein en acier normal. Le "look" est brut d'usinage il reste la finition et quelques trous fraisés à faire.

Matière ALU 2017 : 43 €

Cumul outil : 726 €
Cumul des dépenses : 4537€

dimanche 18 décembre 2011

EH : charnières et bras de levier

J'ai une petite hésitation sur la réalisation des charnières. Dois-je les faire en tôles pliées ou fraisées dans la masse ? Je pense qu'en tôle pliée, même avec une trempe douce, le risque d'avoir des amorces de fissures est grand avec des faibles rayons de courbures. Par contre les fraiser c'est un travail important qui nécessite un outillage sérieux. Comme je ne suis pas pressé et que j'ai accès à une fraise je les taillerai dans la masse. Je dégrossis les blocs d'alu 2017 (AU4G) à la scie avec une dentition carbure. Je façonne les 6 faces de chaque morceau. Pour le levier je fais "tomber" un maximum de matière à la scie carbure. A la fraise crapaud j'attaque l'extérieur et les rainures centrales avec une fraise de Ø6mm. Les perçages se fond à la scie à colonne. Je ne fais pas tous les trous d'alégement car cela va dépendre de la solution du trimmer. Comme je ne suis pas un expert il m'a fallu 4 heures pour ces trois pièces (les tôles d'attache viennent du CSA :

eh_charnieres.jpg eh_charnieres_fraisage.jpg


J'en ai profité pour tourner des rondelles pour remplacer les rotules histoire de mieux positionner les attaches. Le choix des vis n'est pas encore fait, je suis tenté par des vis 6 pans à tête fraisée qui seront plus légères. Il manque aussi les contre-tôles de serrage. Il reste à faire quelques trous d'allégement, la finition et le traitement de surface. Je pense les anodiser. Pour ce WE ce sera tout car je n'ai pas beaucoup de temps à accorder au Gazaile ...

vendredi 16 décembre 2011

EH : essais de moteur et programmation du trim

La météo est d’une humeur de tempête. Comme j’ai reçu mon petit moteur linéaire pas à pas Crouzet je récupère deux circuits que j’avais faits pour le projet de bac de mon fils. Ils comportent un microcontrôleur Microchip PIC16F876A des transistors MOS de puissance protégés, des LEDS, des potentiomètres et des entrées. Bref tout ce qu’il faut pour commencer à faire joujou.

moteur_crouzet_axe.jpg pas_a_pas_pcb.gif pas_a_pas_sch_res.gif


Dans un premier temps je programme (en assembleur) une seule carte pour vérifier le fonctionnement du moteur pas à pas. C’est un moteur unipolaire qui s'utilise comme le montre l'animation Flash ci-dessous. Je le commande en pas entiers pour avoir un maximum de couple avec 4 transistors dont les commandes correspondent à une fenêtre de 4 bits sur un registre circulaire 8 bits : b'01101001’.

animation_patrick_abati.gif pas_a_pas_programmation.jpg



Ensuite je définie une ligne de communication bidirectionnelle monofilaire (donc en half duplex) pour communiquer avec une autre carte. Pour la ligne "DATA" j’utilise un port de sortie connecté à un transistor MOS de puissance et un port en entrée pour la réception reliés ensemble. L’idée c’est d’avoir une liaison à 3 fils : 12V, 0volt, DATA du tableau de bord à l’empennage. La liaison DATA est du type à collecteur ouvert ce qui permet d’avoir une carte de commande et plusieurs cartes de contrôle des moteurs pas à pas pour avoir le réglage du trim en tangage et en roulis. Je définie un codage simple sur une trame de 16 bits avec 6 bits pour définir les commandes et 10 bits pour les datas. En effet la précision du pas est de 0.016mm et la course de 10mm ce qui fait une amplitude de 10/0.016=625. La dynamique des pas pourra être assumé sans problème par les convertisseurs analogiques et les PWM des microcontrôleurs qui on une résolution de 10bits soient une amplitude de 1024.

La vidéo (3.3Mo) ci-dessous montre :

  1. l'action sur un port d'entrée (admirez l'allure de l'interrupteur) qui déclenche un message de réinitialisation sur la ligne DATA,
  2. une vue du comparateur/moteur/carte_de_commande avec l'axe qui descend,
  3. l'écran de l'oscilloscope qui montre en violet la ligne DATA et en vert le PWM fonction de la position de l'axe (jaune et bleu = débug)
  4. un gros plan sur la carte de controle et les LED (commandes des transistors) qui indiquent le séquencement de l'exitation des bobines (en arrière plan l'alimentation qui montre une consommation inférieure à 5 watts),
  5. un gros plan sur le moteur avec l'axe qui sort,
  6. un gros plan sur le comparateur,
  7. une vue d'ensemble sur l'arret du moteur à 9.97mm.
osc.gif trim_ensemble.gif


Quand j’aurai fini mes expériences, il y aura sur le module de commande, 4 touches pour définir les 4 directions du trimmer, 2 vu-mètre (reliés à 2 PWM) pour indiquer la position des trimmers et la ligne DATA (2 ports de µC) reliée aux autres cartes. Pour les modules de commandes : 4 transistors pour les bobines du moteur, 2 ports pour DATA, et 1ou 2 port pour lire avec un capteur la position max de l'axe voir un autre pour la température si j’y mets un capteur dessus.

Pourquoi un capteur de température ? Et bien si lors de mes essais je m’aperçois que le froid gène le fonctionnement du moteur, j’alimenterai les 4 bobines à la fois pour le réchauffer avant de le faire tourner, avec 10 watts pour 90 grammes cela devrait être assez rapide.

lundi 12 décembre 2011

EH : bord d'attaque

Bien que 14°C est une température douce pour un mois de décembre, j'ai rapatrié les collages dans la maison. Isabelle doit faire preuve de tolérance. Les moules en mousse ont pris place sur une grande règle de 0.1x3m et d'autres règles maintiennent le tout en pression pendant le collage avec une multitude de serre-joints. Le sandwich est composé du moule, d'un film de bâche en plastique transparent (le même qui me sert à protéger les tables), du tissu d'arrachage, du tissu carbone 200gr/m² et du profil en polystyrène. J'avais réalisé des contre-pièces pour former les parties débordantes du tissu :

eh_ba_arrachage.jpg eh_ba_presse.jpg


Le démoulage n'a posé aucun problème. Après le découpage des excédents de tissus le poids est de 110 gr pour les deux BA. Je les place "à blanc" pour vérifier le montage :

eh_ba_poids.jpg eh_ba_blanc.jpg

dimanche 11 décembre 2011

EH : petit longeron du bord d'attaque

Pour coller le bord d'attaque j'ai taillé deux bandes de CP que je collerai en bout de nervure en polystyrène. Elles ont tendance à gondoler alors je les rigidifie avec deux petites baguettes de pin d'Orégon. Elles offriront une plus grande surface de collage pour les bords des peaux en CP de 1.2mm :

eh_petit_longeron_decoupe.jpg eh_petit_longeron_blanc.jpg

Le bout des nervures est taillé au fil chaud.

Je viens de mettre les tissus en carbone 200gr/m² et le profil en polystyrène sous presse pour les bords d'attaque.

dimanche 4 décembre 2011

EH : trim et stabilisateur...

Il y a sur le bord de fuite de l'EH une partie mobile qui sert à régler la stabilité du vol en palier. C'est le "tab", qui voit sa position réglée par le trimmer. C'est à dire qu'à une vitesse donnée, lorsque l'on lache le manche l'avion doit voler droit : il ne doit pas piquer ni cabrer. Pour cela on agit sur le trimmer qui bouge le tab qui entraine l'EH. Là où cela se complique c'est que lorsqu'on actionne le manche, le "tab" se déplace aussi pour contrer le mouvement. Je ne sais pas encore pourquoi cela à plus d'utilité que les élastiques de rappel de la commande de profondeur...
Cette petite vidéo illustre mes propos. En première partie on voit le réglage du trimmer qui fait bouger le "tab" puis en actionnant le manche on bouge l'EH et le "tab" bouge aussi :

eh_20_2.gif


La commande de trimmer peut être à câble (ou à ficelle) ou électrique. Dans sa version électrique je me pose la question de supprimer le support de bielle du trimmer ainsi que la bielle pour tout monter dans l'EH avec un moteur "pas à pas" et sa commande électronique. Cette vidéo (5Mo) montre le débattement de l'EH de 13° à -7° :

pivot_trim.gif

On peut imaginer d'utiliser un moteur linéaire pas à pas à moins de 30€. La patte de fixation de l'EH peut être alongée pour recevoir l'axe du pivot.

Je me pose la question de la force qu'induit le tab sur sa tige de commande. Je suis nul en aérodynamique. Je me dis que l'EH peut être dans sa position de butée maximale à 13° lors des manoeuvres à faible vitesse genre 120km/h (33m/s) maximum. Dans ce cas le tab à une surface exposée au vent relatif d'environ 0.72x0.04m. En prenant la formule (qui reste à vérifier) F=0.5 * R * Cx * v² * S avec : F=force en Newton; R=masse volumique de l'air en kg/m3; Cx=coéficient de trainé; v=vitesse du vent relatif en m/s; S=surface "mouillée" en m².

eh_13d_surf_tab.gif

F=0.5 * 1.3 * 1 * 33² * 0.72*0.04= ~20 N
en simplifiant au pire je dis que cette force s'applique au bord de fuite du tab (à 90 mm de la charnière) ce qui fait que l'on aurait à 15 mm de la charnière (bras de levier) :
20N x 84mm/15mm = 112N on trouve des petits moteurs pas à pas qui ont cette force en statique avec une précision de 0.02mm. En dynamique pour le réglage du trim, on n'a pas besoin d'avoir beaucoup de force car on ne manoeuvre pas le trim en tirant sur le manche.

EH : montage à blanc

Aprés avoir découpé les 4 peaux avec les coins de renfort pour les saumons, je place l'ensemble sur le chantier :

eh_peau_decoupe.jpg eh_montage_blanc.jpg


Avant le collage il faut mettre en place les attaches et la commande sur le longeron et le fuselage. Il faut que je cogite aussi cette histoire de trimmer et de TAB...

EH : allégement des nervures

Vu que le polystyrène extrudé est très léger je n'attends pas un miracle. Il y a une nervure centrale supplémentaire pour le raccord des peaux du CP en 1.2mm car je n'ai que des plaques de 1.25x1.25m...

eh_nervure_poids_362.jpg eh_nervure_poids_allege_302.jpg


Je passe, pour les nervures dont j'ai besoin, de 362 à 302 gr soit un gain de 60gr pour 0H30 de boulot...

vendredi 2 décembre 2011

EH : longeron et fibre carbone

Une fois les dimensions du CP ajustées aux nervures je peux coffrer les fibres carbone. Les bandes d'UD font 10 cm de large, je les place en "accordéon" dans le logement. Je tire bien les fibres avec un pinceau à chaque pliage.

eh_longeron_carbone.jpg eh_longeron_carbone_pose.jpg


Une fois fini je place les chutes de bois de la découpe des baguettes du longeron pour faire pression sur les fibres. J'avais fait une découpe de 4 mm au lieu des 3 demandés pour pouvoir raboter ces lattes de bois pour ajuster les cotes plus facilement.

eh_longeron_pressage.jpg eh_longeron_rabotage.jpg


Le carbone est très difficile à poncer/raboter.

eh_longeron_rabotage_detail.jpg eh_longeron_rabotage_a.jpg

jeudi 1 décembre 2011

EH : moule des bords d'attaque

Avec les gabarits et la découpe au fil chaud c'est un jeu d'enfant. Je taille d'un coup le moule, la contre découpe servira à armer le BA. Je découpe aussi 1 cm de mousse supplémentaire pour guider les fibres qui feront le rabat sur le CP :

eh_ba_moule.jpg eh_ba_place.jpg

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