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Moment d'inertie d'un rotor
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Pierre ALBOUY


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Inscrit le: 30 Sep 2008
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Localisation: Millau
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MessagePosté le: Lun 24 Mar - 19:24 (2014)    Sujet du message: Moment d'inertie d'un rotor Répondre en citant

Bonjour,
afin de mieux connaitre le temps de réaction disponible en cas de panne moteur dans un hélico, j'ai voulu déterminer le moment d'inertie du rotor pour savoir quelle énergie stockait ce dernier.
Pour cela, je procède comme indiqué ci aprés (voir les photos et le film)
- Je pèse une pale et je détermine la position de son centre de gravité (en la mettant en équilibre sur un tube)
- Je la pends une de façon à ce qu'elle puisse osciller dans le sens ou elle offre le moins de résistance à l'air.
- Je mesure sa période d'oscillation (sur 20 périodes dans le film pour réduire l'imprécision).
- Je détermine alors son moment d'inertie par rapport à l'axe de battement, pivot de la ficelle de pendage : J = MgD/Oméga^2.
- Si nécéssaire (ficelle de longueur différente de la distance à l'axe de rotation de l'hélico), je corrige (voir explications sur photos)

https://picasaweb.google.com/pierrotdemillau/OnDetermineJRotor?authuser=0&a… 

Pierre ALBOUY
_________________
Pierre.


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MessagePosté le: Lun 24 Mar - 19:24 (2014)    Sujet du message: Publicité

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CH


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Inscrit le: 29 Avr 2008
Messages: 719

MessagePosté le: Lun 24 Mar - 20:14 (2014)    Sujet du message: Moment d'inertie d'un rotor Répondre en citant

Bonsoir Pierre,

Beau travail, mais le publireportage des "marchands du temple", sera toujours plus fort que la "vérité technique".

CH


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gma


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Inscrit le: 15 Déc 2010
Messages: 2 589
Localisation: Nord de France
Masculin Taureau (20avr-20mai)

MessagePosté le: Lun 24 Mar - 20:29 (2014)    Sujet du message: Moment d'inertie d'un rotor Répondre en citant

Et si vous simuliez directement la panne moteur ?...
_________________
L'inconvénient du plomb dans la cervelle est qu'il provoque, chez certains sujets, des crises de "saturnisme"...


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Pierre ALBOUY


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Inscrit le: 30 Sep 2008
Messages: 69
Localisation: Millau
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MessagePosté le: Lun 24 Mar - 21:38 (2014)    Sujet du message: Moment d'inertie d'un rotor Répondre en citant

L'entrainement à la panne moteur fait partie bien sur de la panoplie des "épreuves" que subi le pilote.
Le problème est que quand on simule une panne moteur en baissant les gazs, c'est justement volontaire et on réagit bien !
Par contre, dans la "vraie vie", on a une probabilité non négligeable d'ètre surpris et de réagir trop tard.
Pour cela, j'ai déja deux dispositifs que j'ai testé sur mon ancien hélico :
- Une détection de bas régime beaucoup plus "intelligente" qu'un simple seuil sur la vitessse de rotation rotor puisque basée aussi sur le régime moteur, les dérivées des régimes (sur la période de base et sur la moyenne de 10 périodes, la séparation des aiguilles etc...) capable de donner une alarme en 0.1s.
- Un volet mobile automatique qui cabre l'hélico si cette alarme se déclanche.

Par contre, sur mon hélico actuel, je n'ai pas encore mis ce volet mais je compte bien le faire.

Et, suite à une discussion avec PG, je pense tester un autre dispositif : baisse automatique du collectif, tout cela pour essayer de sauver les meubles en cas de panne (avec une prise en compte encore mieux filtrée que pour le volet)

On a calculé les temps disponibles pour passer de 104% à 85% (à 80% du régime rotor il n'y a plus qu'à faire sa prière) et pour certains appareils, ça fait peur !
C'est pour cela que je réfléchis à tous ces dispositifs.

Pierre ALBOUY

PS : Si quelqu'un est interessé (et compétent en la matière), je donne le code source (en assembleur, mais abondamment commenté ! ) du dispositif d'alarme implémenté dans un PIC de Microchip.
Je donne mème le typon du circuit imprimé.
Bien entendu, pour une utilisation perso et non commerciale.
Et tout cela est gratuit !
_________________
Pierre.


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Jean Claude DEBREYER


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Inscrit le: 20 Juil 2008
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Localisation: Loir et Cher
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MessagePosté le: Lun 24 Mar - 22:48 (2014)    Sujet du message: Moment d'inertie d'un rotor Répondre en citant

Bonsoir Pierre
Selon mon tableur cabrer l'hélico par un volet automatique,  en cas de panne moteur, n'accroit pas sensiblement  le délai de réduction du pas général et peut même accélérer  la chute de  régime en translation rapide, par décrochage du bout de pale reculante.


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Ventus


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Inscrit le: 21 Oct 2011
Messages: 264
Localisation: Toulouse

MessagePosté le: Mar 25 Mar - 03:50 (2014)    Sujet du message: Moment d'inertie d'un rotor Répondre en citant

Bonjour Pierre,

Le régime rotor, la dérivé du régime rotor et les seuils mini/maxi ne sont-ils pas des paramètres suffisants pour une détection pertinente ?
Pensez-vous que le régime moteur soit nécessaire ?

Je vous pose cette question parce que je pense que le moteur tournerai , sans séparation des aiguilles, même avec une perte importante de puissance.
(Je repense à un cas d'accident d'un pilote expérimenté où le BEA conclu à un décalage probable de la courroie de distribution)

Dans le cas des appareils qui font "peur", de combien de temps dispose-t-on ?


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PhT


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Inscrit le: 25 Déc 2010
Messages: 326

MessagePosté le: Mar 25 Mar - 10:35 (2014)    Sujet du message: Moment d'inertie d'un rotor Répondre en citant

Bonjour,
Maintenant que l'électronique est à la portée de tous (et finalement particulièrement fiable) ne pourrait-on pas faire un "governor inversé" qui pilote le pas collectif au lieu du moteur ? Comme sur une hélice à pas variable automatique on piloterait en vertical la PA au lieu du pas. Un pilotage automatique de l'anti-couple arrangerait également bien les chose. Il faudrait juste résoudre le problème du petit coup de collectif pour poser en fin d'auto rotation ...Bon c'est juste une idée ! mais elle simplifierait beaucoup le pilotage.
En tout cas les hélicos  modèles réduits fonctionnement maintenant comme cela avec en plus une centrale trois axes pour stabiliser le tout: leur pilotage est bien plus facile que la toute première génération des années 60-70 qui voulait reproduire le pilotage des grands...


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Skype
Pierre ALBOUY


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Inscrit le: 30 Sep 2008
Messages: 69
Localisation: Millau
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MessagePosté le: Mar 25 Mar - 11:33 (2014)    Sujet du message: Moment d'inertie d'un rotor Répondre en citant

Bonjour,
@JCD : j'ai fait ce système de volet automatique, initialement sur mon  M5PA qui avait une facheuse tendance à piquer du nez à la réduction des gaz, probablement parce que le plan arrière était calé en positif (contrairement à celui de mon hélico actuel). Mais, mème sur le R22 (ou sur le mien qui se comporte presque pareil), lorsque l'on fait une autorot, on tire (légèrement) sur le cyclique. Il est vrai que l'on baisse également le pas en mème temps !
@Ventus : oui, dans mon alarme je prends en compte, en plus du régime rotor, le régime moteur. En effet, du fait de la roue libre, en cas de panne moteur  le régime moteur chute plus rapidement que celui du rotor, mème s'il ne s'arrète pas (c'est d'ailleurs ce qu'on fait quand on fait une autorot volontaire quand on baisse les gaz et que les aiguilles se séparent). Comme je cherche à détecter la panne le plus rapidement possible, je pense que cela est utile. Bien sur, il y a une gestion comolexe des alarmes (par exemple si la courroie se coupe) via des machines d'état (c'est un peu long à expliquer mais ça se comprend assez bien à la lecture du programme). Il faut dire que le régime moteur (et donc rotor quand tout va bien) sont trés bien régulés via le governor, la détection peut donc ètre proche des régimes normaux.
@PhT : je ne comprends pas ce que tu proposes de réguler. J'immagine que tu ferais varier le pas à ouverture de gaz constante ? Mais dans ce cas, le régime va changer et ce n'est pas trés bon pour les vibrations (en principe, les régimes moteur et rotor se situent en dehors des fréquences vibratoires, et il y en a ! ). Est ce cela ?
Pierre ALBOUY
_________________
Pierre.


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GP


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Messages: 665
Localisation: 34

MessagePosté le: Mar 25 Mar - 18:12 (2014)    Sujet du message: Moment d'inertie d'un rotor Répondre en citant

Faut aussi prendre en compte que dans la panne moteur hes,le rotor de queue consomme 15%  et donc va diminuer encore le temps de reaction..
Un biplace connu a un T/k de 0.6s env. avec J=49x2=96kgm2;U=175m/s;D6.24 P rotor=70kw.....un R22 1.15,mon taxi avec mes pales 1.4 et le Roi Djinn=4!!!!
_________________
pour un mariage il faut 2 temoins,com pour un accident ou un duel.....


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AIM
Pierre ALBOUY


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Inscrit le: 30 Sep 2008
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MessagePosté le: Mer 26 Mar - 14:16 (2014)    Sujet du message: Moment d'inertie d'un rotor Répondre en citant

PhT a écrit:
Bonjour, Maintenant que l'électronique est à la portée de tous (et finalement particulièrement fiable) ne pourrait-on pas faire un "governor inversé" qui pilote le pas collectif au lieu du moteur ? Comme sur une hélice à pas variable automatique on piloterait en vertical la PA au lieu du pas. Un pilotage automatique de l'anti-couple arrangerait également bien les chose. Il faudrait juste résoudre le problème du petit coup de collectif pour poser en fin d'auto rotation ...Bon c'est juste une idée ! mais elle simplifierait beaucoup le pilotage.
En tout cas les hélicos  modèles réduits fonctionnement maintenant comme cela avec en plus une centrale trois axes pour stabiliser le tout: leur pilotage est bien plus facile que la toute première génération des années 60-70 qui voulait reproduire le pilotage des grands...




Bonjour PhT,
j'avais lu ton message un peu trop vite et ma réponse était fausse.
J'ai maintenant compris que tu proposais "d'afficher" un couple moteur et d'avoir un asservisement sur le pas de façon à conserver un régime constant.
Oui, pourquoi pas, cela revient à réguler la puissance apliquée au rotor, et un des avantages est que l'on n'aurait pas des effets de lacet en turbulences !
Actuellement, en effet, lorsqu'il y a une turbulence, le rotor est soumis à un effort différent, qui se traduit par une tendance à changer le régime, elle mème corrigée par une ouverture différente des gaz via le governor, ce qui donne donc un couple moteur différent et donc un effet de lacet ! ouf !
Justement, avec ton système, on n'aurait pas cet effet car le couple moteur ne changerait pas.
je ne l'ai pas non plus sur mon hélico car j'ai fait un governor avec une petite zone neutre autour de la valeur de consigne, mais au prix d'une complexification du governor. Mais dans l'asservissement que tu proposes, c'est "gratuit".
En outre, un autre avantage est qu'en cas de panne moteur, le régime chutant, le pas diminuerait automatiquement. On aurait alors le passage en autorot automatique.
Ce me semble une bonne idée, je vais y réfléchir.
Pierre ALBOUY
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Pierre.


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Jean Claude DEBREYER


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MessagePosté le: Mer 26 Mar - 16:32 (2014)    Sujet du message: Moment d'inertie d'un rotor Répondre en citant

Bonjour,
Cà me parait une idée intéressante, mais l'actionneur de ce governor commandant le levier de pas général devra toutefois délivrer un effort notoirement plus important que pour manœuvrer la poignée des gaz. Comment est fait l'actionneur actuel du governor des gaz ?


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Pierre ALBOUY


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MessagePosté le: Jeu 27 Mar - 17:03 (2014)    Sujet du message: Moment d'inertie d'un rotor Répondre en citant

 Bonsoir Jean-Claude,
effectivement, il faudra prévoir plus gros. Mon governor actuel actionne la timonerie des gaz par un moteur pas à pas qui a 30N.cm de couple via une réduction par 3 à courroie crantée.
Voir la photo.
Pierre ALBOUY

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Pierre.


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Jean Claude DEBREYER


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MessagePosté le: Jeu 27 Mar - 18:39 (2014)    Sujet du message: Moment d'inertie d'un rotor Répondre en citant

Est-ce par un un système à friction que ce governor autorise l'autorité du pilote sur les gaz?

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Pierre ALBOUY


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MessagePosté le: Jeu 27 Mar - 21:17 (2014)    Sujet du message: Moment d'inertie d'un rotor Répondre en citant

 Non, un gros avantage du moteur pas à pas est d'avoir un couple quasi constant (il diminue quand on fait tourner ce moteur à vitesse élevée).
Du coup, on contre très bien le moteur (c'est sans risque pour lui) si besoin. Je fais d'ailleurs systématiquement le test avant de décoller et je regarde si l'asservissement marche bien.
Pierre ALBOUY
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Pierre.


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Jean Claude DEBREYER


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MessagePosté le: Sam 29 Mar - 11:13 (2014)    Sujet du message: Moment d'inertie d'un rotor Répondre en citant

Une réduction automatique du pas serait une piste vers un hélico d'éthique véritablement ULM (dont la panne moteur est sans conséquence grave, et ne réclame pas de réflexe exceptionnel du pilote)
C'est en effet ce temps de réponse qui limite l'usage de diamètre plus généreux réduisant le taux de chute et la puissance installée.
L'idée de Philippe et celle des centrales trois axes de modèles réduits me semble intéressante. La facilité de pilotage décuplerait sûrement le marché


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MessagePosté le: Aujourd’hui à 14:37 (2017)    Sujet du message: Moment d'inertie d'un rotor

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