Construction d'un Tricoptère RC

Dimanche 27 Mars 2011

Etant passionné de modélisme depuis tout petit  je vous propose aujourd'hui de débuter la construction d'un Tricoptère radiocommandé.

Cet engin est un aéronef qui peut se comparer à un hélicoptère de par sa maniabilité de vol.

Trois hélices positionnées verticalement par rapport au sol fournissent assez de force pour soulever l'appareil.

Les moteurs qui entraînent ces hélices sont électriques, l'énergie nécessaire est fournie par des accumulateurs.

Cette vidéo montre un tricoptère en vol

La construction va débuter par la réalisation d'un châssis sur lequel viendront se monter les moteurs, les régulateurs de vitesse, les gyroscopes, le récepteur radio et les accumulateurs.

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Lundi 28 Mars 2011

J'ai travaillé un peu sur le châssis, voici les premières pièces.

 Pour agrandir les photos il suffit de cliquer dessus.

 Les deux profilés en aluminium proviennent de chez Leroy-Merlin, ça s'achète au mètre.
Le profilé anodisé, tube carré, fait 10 x 10 x 1, sa longueur de 350 mm non définitive peut être ajustée par la suite.
Le second profilé est découpé de façon à former un carré de 43 x 43 mm, le trou existant fait  8.5 mm de diamètre.
La pièce blanche est en Delrin, d'un côté elle a été usinée à un diamètre de 8.5 mm, et de l'autre à celui de l'intérieur du tube carré, c'est à dire 8 mm.
Cette pièce à une longueur totale de 70 mm.

Le montage ce fait de cette façon, les deux vis maintiennent fermement la pièce dans le profilé carré.

Le montage est terminé, le profilé de 43 x 43 mm est bloqué en rotation par la vis centrale et une rondelle à son extrémité.
Sur cette partie viendra se fixer un moteur, je dois préciser que sur les trois moteurs un seul pourra pivoter autour de l'axe en Delerin.
Il est important que le plan de la pièce 43 x 43 soit parfaitement parallèle au plan que forme la partie haute ou basse du tube carré.

Maintenant il me reste à réaliser deux autres supports identiques à celui ci.
 
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Mardi 29 Mars 2011

J'ai travaillé un peu, voici quelques photos.

Je viens de terminer la partie dont le moteur pivote autour de l'axe en Délerin, on peut remarquer qu'il n'y a pas de vis de blocage.

 

Le support du moteur pivote parfaitement bien.

Voilà, tout est fait, les trois bras avec leur support moteur sont réalisés, celui du milieu  portera le moteur pivotant.
Maintenant je vais étudier un mécanisme de transmission de mouvement du servo au moteur, l'angle d'inclinaison de ce dernier doit être réalisé sans aucun jeu.
 
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Mercredi 30 Mars 2011

N'ayant pas encore le servo qui commande le pivotement du moteur je me suis basé sur les dimensions fournies par le constructeur pour usiner ces quelques pièces.

A droite de la photo c'est le support du servo, une ouverture de 13 x 27 mm a été fraisée afin de pouvoir le fixer
A gauche, cette pièce sera montée sur la partie pivotante du support moteur, une rainure de 4 x 15 mm  y a été fraisée
Au centre un palonnier de servo avec une vis M2, la petite pièce que j'ai usinée au tour est en Délrin ( 4 et 8 mm de diamètre longueur 10 mm,  taraudage M2)

Cet ensemble se monte ainsi, la petite pièce est vissée sur le palonnier, elle se positionne dans la rainure. La rotation du palonnier entraînent une rotation angulaire du support moteur.
Dommage de ne pas avoir le servo,!!!!  ( il est commandé )  
Il est évident que le montage palonnier rainure ne doit comporter aucun jeu, la petite pièce en Délerin doit coulisser dans la rainure sans forcer.
Toutes les pièces de couleur noire sont usinées dans de la cornière en PVC  30 x 20 x 3
 
Voilà, pour le moment je ne peux plus faire grand chose,  j'attends le matériel commandé chez HobbyKing.
 
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Mardi 26 Avril 2011

Jeudi prochain ça va faire 30 jours que j'ai passé commande à Hobbyking, si d'ici là je n'ai pas de nouvelles je pense que je vais leur envoyer un mail.

Je viens d'avoir des nouvelles de ma commande  ....le délai se rallonge de 2 à 4 semaines...!!!! ....je patiente encore un peu car je n'ai pas trouvé d'équivalences aux articles "Backorder" .

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Lundi 16 Mai 2011

 Je n'ai toujours pas été livré par Hobbyking, il manque à présent qu' un seul article......je patiente    
 
 Tout le monde n'a pas une télécommande haut de gamme, c'est pour cette raison que j'ai commandé cette carte qui est le cerveau du tricoptère.
 
 http://www.fpv4ever.com/quadricopt [...] board.html

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Mardi 19 Juillet 2011

Salut à tous    
 
Des nouvelles de ma commande Hobbyking !!!!....le matos est en douane....standby....j'attends...pour le moment pas de grève des douaniers !!!.  
 
J'ai déjà tellement attendu cette livraison que patienter encore 15 jours ça reste dans mes moyens    
 
Pour ceux qui n'ont pas suivi voici l'information qui va vous faire comprendre la situation.... la commande a été passée le 19 Mars...2011.
 
Dernière info:
Il paraît que le pousse-pousse Chinois qui effectue la livraison est tombé en panne à plusieurs reprises, cela peut  expliquer un tel retard.
Pousse-pousse .... ( véhicule léger à deux roues, courant en Extrême-Orient, qui est tiré par un homme   )
 
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Mercredi 27 Juillet 2011 

 
ENFIN.... la commande Hobbyking est ARRIVEE.      
 
Le colis a été réceptionné par mon fils qui se trouve en Alsace.....plus 35 Euros    pour les frais de douane et les taxes.
 
Maintenant que j'ai tout le matériel je me trouve en Ardèche pour un bon moment, ce qui signifie que la réalisation du tricoptère va se faire désirer.
 
Il faudra donc encore patienter      
 
Conclusion : Avec le temps et la patience, la feuille du mûrier devient de la soie......proverbe Ardèchois

Mardi 25 Octobre 2011

Salut à tous,    
 
Je suis de retour en Alsace et cette fois ci bien présent dans mon atelier..  

 

Est ce que ça vous dit quelque chose ?......c'est la reprise du projet.     
 
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Jeudi 27 Octobre 2011

J'ai avancé dans la construction du tricoptère.

Le moteur qui pivote autour de l'axe est monté ainsi que le mécanisme de rotation angulaire géré par le mini servo.
Le boitier noir est un contrôleur de servo, l'inclinaison du moteur se fait grâce au potentiomètre.
Tout marche à merveille,  le jeu fonctionnel est imperceptible.

Voici un gros plan du mécanisme, au bout du palonnier un petit axe blanc qui coulisse dans une gorge.
Le palonnier entraine la rotation du plateau porte moteur.
C'est ce moteur qui compense le couple engendré par les hélices en mouvement.
Il permet aussi le changement de direction autour de l'axe vertical et horizontal.
 
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Samedi 29 Octobre 2011

Avant de continuer la construction  du tricoptère je veux d'abord modifier ma radiocommande.
Pour éviter d'avoir des quartz , une antenne à rallonge, mais surtout obtenir une plus grande fiabilité j'ai acheté un kit pour une émission en 2.4GHz.

Voici l'intérieur de mon émetteur, la partie haute fréquence est à remplacer ( Sender HF )

C'est donc le nouveau module HF, il y avait 3 fils à souder ainsi qu'à fixer la petite antenne à gauche sur la photo.
Il fallait percer 3 trous et suivre un protocole de quelques manipulations de connexion émetteur - récepteur et tout était OK.

L'émetteur est à nouveau opérationnel mais cette fois ci en 2.4 GHz.
Comme vous pouvez le remarquer le récepteur à 7 voies est très petit et très léger, c'est tout ce que l'on aime.  
Cette modification à pris une petite 1/2 heure.....j'aime quand une modification se déroule bien.  
 
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Mardi 1 Novembre 2011

Les deux autres moteurs brushless sont à présent montés sur leur support respectif.

Quand il s'agira de gagner du poids on peut remarquer qu'il y a encore pas mal de métal à pouvoir retirer.
Pour savoir approximativement le poids total du tricoptère achevé j'ai pesé tous les éléments qui entrent dans sa constitution.
La balance de précision m'indique un poids de 930 g, c'est donc inférieur à 1.5Kg soit bien moins que les calculs qui ont été faits précédemment.
 
A partir de maintenant je vais étudier la façon la plus simple pour raccorder tous les éléments de sorte à avoir un châssis le plus rigide possible.
 
Donc à Suivre...

Vendredi 4 Novembre 2011

Salut à tous,  

Voici mes 2 découpes en carton, elles vont servir de modèle, je vais les reproduire sur une plaque d'epoxy de 1.5 mm

(Conrad ).

 
Maintenant il ne reste plus qu'à découper les deux pièces à l'aide de ma dremel équipée d'un disque abrasif.
Les petites entretoises seront fixées, elles serviront à positionner et à maintenir les 3 bras du tricoptère.

Voilà c'est fait, il ne reste plus qu' à placer la seconde pièce en epoxy et à la visser sur les mêmes entretoises.

 Le tricoptère prend forme, ce montage est très très rigide, ça me plait.    
 
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Samedi 5 Novembre 2011

J'ai profité d'un ciel voilé pour refaire cette photo, sous cet éclairage on distingue bien mieux le système de pivotement du moteur.

 

Les trois moteurs sont montés, le tricoptère commence à prendre forme.
Son poids actuel est de 498.4 g ce qui est tout à fait honorable.
A cela va s'ajouter les 3 variateurs 59.7 g le récepteur 11.4 g et surtout l'accu de 241.1g
En gros on arrive à un poids total minimum de 810g + des petites bricoles, câblage, les 3 hélices et les 20 g de la platine du cerveau de la bête.
Quand tout sera monté la chasse à l'excédent de poids sera ouverte. Il faut réduire au maximum le poids du tricoptère, chaque gramme économisé est un gain en temps de vol.
 
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Mardi 8 Novembre 2011

J'ai réfléchi comment je peux positionner les variateurs de vitesse et ceci de la façon la plus simple possible.

Mais avant tout j'ai du rallonger les câbles du variateur pour pouvoir les connecter au moteur brushless.

Voici comment les 3 variateurs seront positionnés, je dois encore étudier une fixation pour les maintenir en place.
 
Ne vous inquiétez pas, le projet avance...mais à son rythme.
 
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Samedi 12 Novembre 2011

Voici les photos du tricoptère, ce sont les plus récentes.

La carte noire, c'est le fameux cerveau du tricoptère, elle est fixée solidement sur des petites entretoises.
Les variateurs de vitesses sont tenus sur le châssis grâce à des bandes  scratch autocollantes.
Il en sera de même pour le récepteur.

Afin de protéger toute l'électronique une protection en époxy de 1 mm couvre le tout.
On peut voir sous la carte un trou de 12 mm, il va servir pour le passage des câbles d'alimentation des variateurs.
Ces câbles vont se fournir en courant à l'accu, ce dernier sera placé sous le châssis.

Le tricopère ressemble pour le moment  à une libellule...Maintenant il faut envisager le câblage....donc à suivre.

Mercredi 16 Novembre 2011

Salut à tous    

 

Je viens de solutionner le montage de l'accu, 3 petites entretoises le positionnent et du scratch évite son glissement.
Trois pieds en Delrin noir sont collés avec du double face, le centre de gravité du tricoptère se trouve au centre du trou.

 

Une petite plaque d'epoxy de 1 mm sécurise le montage de l'accu et en assure aussi sa protection.  

Le montage des hélices me pose problème, elles sont fixées avec des joints toriques qui en assurent la sécurité en cas de choc.
Ces joints sont trop petits pour mes hélices, je dois en trouver d'autres dans un diamètre supérieur.

 
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Mardi 22 Novembre 2011

Salut à tous,    
 
J'ai pu trouver des joints toriques de plus grand diamètre, les hélices sont à présent montées.

Tout le câblage est réalisé au plus pressé, juste pour effectuer tous les réglages et calibrations.
Le récepteur n'est pas encore collé mais il le sera assez rapidement.
Sous le moteur de gauche on peut distinguer une des pattes de protection aux chocs.
Pour alimenter le tricoptère il suffit de connecter les câbles de l'accu (à gauche ) sur les câbles en attente ( à droite ).
Maintenant il reste à faire la calibration de tout ce petit monde, moteurs, régulateurs, carte KK, récepteur, et émetteur.
Il y a de quoi se gratter suffisamment la tête .....Sur la balance le tricoptère affiche 995 g,.... il va falloir l'alléger encore un peu.

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Lundi 5 Décembre 2011

Salut à tous    
 
Absent quelques jours de mon atelier , je suis à nouveau de retour.
 
Avec mon ami Pierrot nous avons branché les moteurs, les régulateurs, et la carte KK.
La programmation de l'émetteur était nécessaire avant de brancher l'accu.

Les moteurs tournent, les gyros fonctionnent mais il y a un petit problème.
Le servo ne répond pas à la manette de l'émetteur ainsi qu'au gyro, par contre il bouge légèrement avec la manette des gaz....bizarre !!  
 
Le problème persistant j'ai fait un mail au fournisseur de la carte KK.
La réponse était rapide, (dans l'heure )... il se peut qu'il y ait une erreur de programmation faite par leurs soins en mode tricoptère.
Pour le moment j'attends qu'on me règle ce problème.
 
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Je dois renvoyer la carte  au fournisseur ce sera chose faite aujourd'hui même.

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Vendredi 24 Février 2012

Salut à tous    
 
Je me suis accordé quelques heures pour m'occuper de mon tricoptère.
 
La nouvelle carte KK est montée depuis un moment mais pas encore paramétrée à ma télécommande.
C'est chose faite à présent, mais aux premières vérifications j'ai rencontré un petit problème.
Un des 3 moteurs ne démarrait pas au même moment que les deux autres.
J'ai à nouveau paramétré les variateurs de chaque moteur, mais rien n'y fait.
 
C'est seulement après une longue déduction logique que j'ai trouvé la cause de ce problème.
Le variateur du moteur paresseux au démarrage en est la cause.
Je l'ai remplacé par un autre tout neuf, Bingo tout est correct cette fois.    
 
Le tricoptère est à présent fin prêt à effectuer son premier vol, mais je pense attendre de meilleures conditions climatiques.
 
J'ai mesuré la consommation du tricoptère en vol stationnaire avec un accu fraîchement rechargé.  
Il faut compter 9 à 10 Ampères, cette valeur me paraît honnête.

Sur la balance le tricoptère affiche un poids de 990 g.
Chaque bras fait 38.7 cm, du centre de gravité à l'axe moteur.
A gauche du récepteur la led d'un Lipo-Saver s'allume dès que la tension de l'accu 3S passe sous les  9 V 
C'est une sécurité pour le pack d'accu lipo 3 S, il ne faut jamais pomper de courant quand la tension devient inférieure à 9V.
Le risque est grand d' endommager les cellules de l'accu.

Curieux de nature j'ai vérifié à quelle tension s'allume la led de mes différents Lipo-Saver .
En testant les Saver 2-3-4 cellules la led s'allument en moyenne à 3.2 V (+/-  0.02 V ) par cellule.
Donc, quand la led éclaire il reste encore une petite marge de sécurité pour alimenter le tricoptère.

A suivre..

Jeudi 1 Mars 2012

Salut à tous    
 
Aujourd'hui a été une belle journée ensoleillée........  

Mon premier vol......confirmation des bip - bip .....et c'est parti.

Ça décolle, le pilote est tendu comme un string....!!!

Le tricoptère fait un petit bout de chemin.

 
Il prend de la hauteur avec beaucoup de stress pour le pilote, mais c'est gérable.
Le tricoptère a volé pour la première fois, mais il y a encore quelques réglages à faire pour pouvoir dire qu'il se stabilise de lui même.
Voilà, on est arrivé au bout de cette construction, j'espère vous avoir donné envie d'en faire autant.
 
Merci à vous tous.         

Dimanche 4 Mars 2012

En jouant sur le gain des gyros j'ai pu peaufiner la stabilité du tricoptère.
Certaines petites vibrations parasites doivent encore être corrigées, un bon équilibrage des hélices va sûrement régler ce problème.
 
Maintenant je dois maîtriser plus intensément le pilotage de mon Tri, je vais me mettre au simulateur de vol Phoenix RC en mode hélicoptère.
Un conseil, entraînez vous au simulateur ça dégrossit pas mal.

J'avais parlé de peaufiner l'équilibrage des trois hélices du tricoptère.
Pour ce faire j'ai du réaliser une petit appareillage qui puisse maintenir en rotation une hélice sans aucun frottement. 

L'axe des moteurs a un diamètre de 3.2 mm ainsi que le trou de l'hélice.
Des tiges métalliques dans cette dimension sont rares à trouver, je me suis donc reporté sur un foret en acier de 3.2  mm.
Avec ma Dremel j' ai coupé un bout de 30 mm, sur les deux extrémités deux cônes ont été  faits au tour et avec la Dremel.
Deux petits aimants assez costauds maintiennent l'axe sans aucun frottement, une des pointes n'est même pas en contact de l'aimant.
Il est facile à comprendre que de cette façon l'hélice peut tourner librement  sans aucun frottement parasite.

Voici donc le petit appareil qui me permet d'équilibrer les hélices.
Un mauvais équilibrage place l'hélice en position verticale, le coté le plus lourd sera vers le bas.
Il suffit de rajouter du poids sur l'autre pale pour que l'hélice entière reste en équilibre dans la position horizontale.
Il suffit de pas grand chose pour peaufiner cet équilibrage, un peu de scotch que l'on collera sur l'hélice fait parfaitement l'affaire.
Toutes les 3 hélices de mon Tricoptère ont nécessité un ajustement de l'équilibrage.
De cette manière les vibrations occasionnées par la rotation des hélices auront complètement disparu.