Language technique, nécessaire en hélico RC

(Tuto réalisé par l'ensemble du staff du forum officiel de silverlit!)

Bonjour, ou bonsoir à vous!

Sommaire :
Je commencerai par le train d'atterrissage et je terminerai par la tête de rotor, je parlerai aussi de l'anti-couple!!

Quelques termes que l'on retrouvera tout au long de ce tuto :

Le tracking: Qu'es ce que le tracking? Lorsque l'on regarde notre porte-pales, sur lequel sont fixés les deux pales, une avec un scotch rouge et l'autre avec un scotch bleu, une fois le rotor en route, le scotch rouge et bleu doivent être a la même hauteur au même endroit, en fonctionnement.

Dans la cas contraire, si jamais le scotch bleu est plus ou moins haut que le scotch rouge, on parle alors de tracking, en fait cet écart anormal entre les pales entraine des vibrations, et une certaines instabilité.
Cela peut aussi provoquer une usure prématurée de la mécanique.
Le tracking est important, en FP et CP principalement, les bi-rotors quand à eux, on ne fait pas vraiment attention à ce traking, par contre on déconseille les pales Airy qui amplifient ce tracking en bi-rotor, et rendent l'hélicoptère plus instable.

Blade Strike : c'est pour les bi-rotors: c'est lors d'un changement de cap rapide, ou lors d'une translation rapide, alors les pales du haut peuvent toucher les pales du bas et se détruire entre elles, ce qui conduit au crash.
Parfois c'est même la barre de bell qui rentre dans les pales du bas, les détruit, ce qui conduit aussi au crash.
Dans tous les cas les blade strike détruisent principalement les pales!!


train d'atterrissage, ce sont les Patins constituant la base de l'hélicoptère.



Hélico Coaxial : hélico à double rotor "bi-rotor" : parfait pour débuter!
Hélico FP : fixed pitch ou pas fixe : pour que l'hélico puisse décoller : le régime du moteur augmente.
Hélico CP : collectif pitch ou pas collectif: pour que l'hélico puisse s'élever, dans ce cas la le régime moteur est toujours proche du maximum, ici c'est l'inclinaison des pales qui varie pour permettre le décollage de l'hélico. "le rotor tourne à haute vitesse en permanence", c'est un hélico pour pilotes expérimentés.

Les hélicos FP et CP peuvent etre très dangereux si ils sont pilotés par un débutant ne connaissant pas la mécanique, les réglages et le pilotage!!



Récepteur : De son petit nom RX (ou Receiver en anglais) module de réception : transmet les ordres de la radio aux servos, au mixer et au variateur, le servo d'anticouple est contrôlé par le gyroscope électronique intégré au circuit à la platine électronique.

Le Mixer, le variateur et le Gyroscope forme un ensemble électronique généralement sur une plaque de circuit imprimé appelé le 3en1.
Associé à un 3en1 un RX forme ainsi un 4en1. 3en1 + 1 = 4en1




3 fonctions de l'électronique d'un hélico regroupé dans un PCB (Circuit imprimé) que l'on
appelle le 3en1. Ces trois fonctions contrôlent les moteurs de l'hélico.

1/Le moteur
Tout d'abord il est important de préciser que son pignon est en contact avec la couronne principale.

Sur tous les hélicos :
Il y'a 2 moteurs, un moteur appelé moteur principal qui sert a élever l'hélico dans les airs
et un 2ème moteurs appelé moteur d'anti-couple qui sert à contrer les effet du moteur
principal qui a tendance en tournant à entrainer l'hélico dans un mouvement de toupie.

Le moteur anti-couple est soit en bout de queue de l'hélico exemple le PicooZ, soit dans le
cas des bi-rotor c'est un 2ème rotor au dessus du 1er qui en contre les effets. Dans le cas
du bi-rotor on donne également le nom de co-axial car le rotor anti-couple est sur le même
axe que le rotor principal. On voit aussi l'appellation contra-rotatif pour dire qu'un des
rotor tourne en sens contraire de l'autre.

Les deux rotors tournent en sens inverse pour pouvoir contrer les effets de rotation.
Dans l'absolu, si les deux rotor tournent à la même vitesse les effets de l'un sont compensés par les effets de l'autre et l'helico reste droit en l'air.



En vue Supèrieure lorsque le rotor est en route, lorsqu'il tourne :
Le rotor principal infèrieur tourne dans le sens horaire et entraine donc l'hélico dans une
rotation à droite. Le rotor supérieur d'anti couple tourne dans le sens Anti-horaire et ramène
l'hélico sur la gauche.

Si on ralenti la vitesse du rotor d'anti-couple l'effet de compensation n'a plus lieu et
l'hélico va tourner sur la droite tant que l'anti couple tournera moins vite. Dès que
l'anti-couple reprend sa vitesse normale, soit identique au rotor principal, l'hélico arrête
de tourner et revient droit.
A l'inverse si on accélère le rotor d'anti-couple, celui ci allant plus vite que le rotor
principal, il va entrainer l'hélico en rotation vers la gauche.

Lorsque l'on fait tourner l'hélico, il sagit en fait d'un savant mixage entre les vitesses des 2 moteurs, L'élément fonctionnel qui gère ces deux vitesses est appelé le Mixer.

Ensuite on joue également sur les vitesses plus ou moins rapide des 2 moteurs pour monter ou descendre avec l'hélico. Ce qui gère cette vitesse c'est ce que l'on appelle le variateur, il permet de gérer la variation de vitesse.

Sur la radio on dispose de 2 voie/manette qui gèrent les moteurs.
- La manette de gaz/accelération (THRO en dénomination standard US)
- La manette de direction. (RUDD en dénomination standard US)
Ces deux commandes de la radio sont reçu par le récepteur en fonction des commandes de
l'utilisateur. Ces deux voies sont transmise par le récepteur au 3en1 qui par l'intermédiaire du mixer et du variateur vont permettre les commandes des deux moteurs pour
le fonctionnement de l'accélérateur et de la commande de direction/rotation.

2/Le mixer
Le Mixer mixe les commandes gaz et direction pour obtenir les bonnes vitesses sur les 2
moteur en fonction de ces 2 commandes.

3/Le variateur
Le variateur a la charge de commander la vitesse de rotation des moteurs.
Les moteurs fonctionnent sous une certaine tension. 7.4V par exemple avec une batterie 2S de Lama. Pour faire varier la vitesse il faudrait donc faire varier la tension du moteur de 0V à 7.4V pour qu'il accélère ou ralentisse. En pratique on ne sait pas bien gérer des évolutions précise de tension en mode continu. On a également un autre problème, en cas de tension basse la puissance du moteur devient insuffisante. On a donc recours à une modulation de la tension d'alimentation du moteur qu'on appelle PWM (Pulse With Modulation). Au lieu d'augmenter et baisser la tension, on laisse la tension a sa valeur maximale (7.4V) et le moteur a donc toujours la bonne puissance. Pour faire varier la vitesse on fait passer la tension très rapidement de 0V à 7.4V, donc on allume et on coupe le moteur très rapidement. La fréquence de ces coupure/mise en marche détermine la vitesse moyenne du moteur très précisément. Les coupures sont très rapide si bien que le moteur ralenti juste pendant ces phase et reprend rapidement après. Ces ralentissements suffisent à assurer le contrôle correct de la vitesse et toujours avec la tension maximale envoyé aux moteurs.

Moteur au ralenti :

On voit que le moteur est plus souvent coupé qu'alimenté (les pics indiquent la tension de
7.4V appliqué au moteur), il va donc aller lentement.

Moteur à forte vitesse :

On voit là que le moteur est le plus souvent alimenté que coupé, il va donc tourner très
vite.

4/Le Gyroscope
Il agit en résumé comme un amortisseur de mouvements. Il s'oppose aux mouvement de rotation de l'hélico. Lorsque l'on actionne la manette pour tourner l'hélco entame une rotation sur lui même du au ralentissement du moteur supérieur. Le gyroscope est composé en pratique par un élément qui détecte ce mouvement de rotation. Sur les 3en1 c'est le petit rectangle de métal.Quand un mouvement de rotation est détecté le gyroscope va s'opposer à ce mouvement et redemander au rotor qui a ralenti de reprendre sa vitesse pour arrêter la rotation.

Pourquoi arrêter une rotation dès qu'elle est entamée ? Pour éviter qu'elle ne prenne trop
d'amplitude. L'hélico peut être entrainé par son poids par du vent ou par un trop fort ralentissement/accélération de l'anti-couple et se mettre à tourner plus que ce qu'on
voulait. C'est pourquoi le gyroscope stop le mouvement dès qu'il le détecte. Ça permet de
garder l'hélico bien droit et de le remettre rapidement bien droit après les changements de
direction.

Le gyroscope dispose en principe sur le 3en1 d'une vis de réglage de sensibilité. ce réglage
permet de régler avec qu'elle rapidité le gyroscope va remettre l'hélico droit et contrer la
rotation. Si on régle trop sensible l'hélico risque de vibrer de l'arrière, signe que le
gyro corrige trop souvent la rotation. Pas assez sensible, après une rotation l'hélico va
prendre plus de temps à se stabiliser.

Sur les systèmes sans gyro, comme les petits hélicos 3CH, le mini Airwolf par exemple,
quand on tourne on a du mal à rester bien droit en fin de rotation, l'hélico continu sont
mouvement et il faut souvent contrer. Pareil lorsque l'on avance, il se met à tourner tout
seul en fonction de sa vitesse. le gyro n'est pas là pour le voir et remettre l'hélico droit.
C'est le pilote qui s'y colle en actionnant lui même la manette de direction pour revenir
droit en permanence.


Servo : c'est un élément relié au plateau cyclique grâce à des biellettes : le servo nous permet d'agir sur l'inclinaison des pales, plus précisément, il nous permet d'agir sur le porte pales!
Les servo est donc l'élément électronique qui exécute les ordre que l'on emet avec la radio.

Les servos ont chacun une action Spécifique.

sur un modèle à pas fixe:
Le premier Servo ayant pour rôle de faire avancer ou reculer l'hélico, "translations avant et arrière", en modifiant l'assiette du plateau cyclique qui se répercute sur l'incidence des pales.
Le second servo permettra à l'hélico d'effectuer les translations latérales "droite et gauche"

Sur les modèles CP:
il y a un troisième servo sur le plateau cyclique qui permet de modifier le pas des pales.
Il y a aussi un autre servo dédié à l'AC qui permet de changer le pas des pales d'AC
Les servos retransmettent seulement par un mouvement les données qu'ils recoivent du 3en1 et qui proviennent de la radiocommande.

Vous devez bien comprendre que le servo d'un hélico, c'est comme un de nos membres "thoracique ou pelvien", ils nous permet d'effectuer des mouvements à partir des ordres transmit par l'encéphal "cerveau humain".




On distingue donc deux types de recepteurs sous deux formes différentes:
Les récepteurs associé directement à un 3en1 pour former un seul ensemble comme sur les 4en1 Esky en un seul bloc.
Les récepteurs en module séparé et connecté par fil à un 3en1. par exemple le récepteur Spektrun AR6000 2.4Ghz associé a un 3en1 EFLH1023 pour le Blade Cx2.

Tout d'abord il est important d'expliquer qu'il existe deux catégories de recepteurs :

1/Les anciens Récepteur en FM:
Modulation de fréquence. Ils fonctionnaient dans une certaine gamme de fréquences : 27Mhz, 35MHz, 40Mhz, 41Hz, 72Mhz pour les plus connues. Ils était équipés de quartz qui permettaient différentes fréquences dans une gamme générale.
Par exemple 35.150Mhz, 35,180MHz.... cela permettait de faire voler simultanément plusieurs appareils dans la même gamme de fréquence si ils étaient séparés par un écart d'au moins 0.020Mhz (à confirmer).

2/Les nouveaux récepteurs en 2.4Ghz:
Là plus de quartz. Ils sont fait de façons à chercher eux même une fréquence libre en dialoguant avec la radio par un procédé que l'on appelle le Binding (lier).
On doit pouvoir faire marcher 13 appareils 2.4Ghz en même temps pour un
récepteur Walkera par exemple. La technologie 2.4Ghz apporte aussi son lot d'améliorations.

Comme on est en très haute fréquence par rapport au FM, les antennes sont beaucoup plus courtes. 2cm sur le Rx au lieu d'un fil de 1m par exemple en FM. Sur la radio 5cm au lieu d'une antenne télescopique de 1m de long.
La sécurité est également amélioré. En 2.4Ghz on ne subit pas les perturbations radio qu'on trouve en FM. En FM souvent tu passes au dessus de ta chaudière chez toi et ça coupe la radio une micro seconde.

Une radio 2.4Ghz se choisit 2 fréquences au démarrage. En cas de perturbation sur une fréquence le système bascule automatiquement sur la 2ème.

Li-Po : Lithium Polymère = accus au Lithium Ion avec electrolyte en Polymère gélifié.
Lithium Ion = accus ou le lithium reste à l'état Ionique suite à un composant sur les électrodes.
L'avantage d'une Li-Po est un taux de décharge de 10C ou plus alors que le Li-Ion classique est limité à 1 ou 2C.



Pour le taux de décharge :
On le donne en nombre de "C", C comme Charge. "C" représente la Capacité d'énergie électrique contenue dans la batterie. Son unité légale et l'Ampère/Heure. On utilise plus souvent des subdivisions de l'unité légale comme les Milli Ampère Heure : mA/h et souvent on passe même sous silence la notion de temps pour dire simplement mA.

Une batterie de Lama Esky d'origine par exemple est donné pour 800mA. Ça veut dire qu'avec cette batterie on pourrait alimenter une ampoule électrique consommant 0.8A pendant une Heure. Une batterie de 5G6 fait 400mA. Une de 5#10 fait 1000mA....

800mA de consommé sur une batterie de 800mA correspond à un taux de décharge de la batterie de 1C, soit une fois sa capacité.

Une batterie de 800mA - 10C pourra délivrer un courant égale à 10 fois sa capacité, soit 10 x 800mA = 8A. Avec 20C on pourra avoir 16A de disponible.

Le nombre de "C" est très important et doit correspondre à la consommation que l'on veut faire sur la batterie.

Par exemple si on veut tirer 12A sur une batterie de 800mA - 10C, ce n'est pas possible. Dès qu'on va dépasser 8A (10C) la tension de la batterie va s'écrouler et même voir jusqu'à repasser à 0 volts. Il faut savoir que sur une batterie Lipo si on descend en dessous de 2.5V par éléments de 3.7V on détruit irrémédiablement la batterie.

Un Lama V3 par exemple consomme dans les 5A, donc avec les 8A disponible sur une 800mA - 10C ça va.

En vieillissant et en s'usant le taux de décharge de la batterie diminue. De 10C en neuf par exemple on va repasser à 6C. A 6C sur une 800mA on ne peut plus tirer que 4.8A. Notre Lama qui consomme 5A va donc très rapidement se retrouver en raze motte car la tension de la batterie va chuter très vite. Bien que la batterie ne soit pas déchargée on ne pourra plus voler car elle ne sera plus capable de fournir le courant nécessaire.

Le rotor, tout d'abord c'est un ensemble de pièces mécaniques entraînant les pales et entraîné par le moteur.
La couronne est l'extrémité inférieure du rotor qui est en contact avec le pignon du moteur : c'est ce qui permet de faire tourner le rotor, cette couronne est fixée à l'axe de rotor.
Sur un Bi-rotor, il y a deux couronnes, un axe de rotor interne et axe de rotor externe, il y a aussi deux moteurs et deux portes pales ainsi que 4 pales.

L'Axe de rotor, c'est l'Axe externe pour le rotor inférieur et l'axe interne pour le rotor supérieur.
Le plateau cyclique est placé sur laxe de rotor mais libre dans ses mouvements, grace aux servos la plateau cyclique peut effectuer des mouvements pour permettre à l'hélico d'effectuer des translations!

La Bieillette, c'est une vis possédant des attaches à ses extrémités, la biellette est une pièce entièrement réglable, la plupart du temps en plastique.
On trouve de bieillettes entre les paloniers des servos et le plateau cyclique, entre le plateau cyclique et le porte pales infèrieur, et entre la barre de bell et le porte pales supèrieur.



Le porte pales, c'est quoi? C'est la pieces qui est fixée à l'axe de rotor et sur laquelle sont fixées les pales.
La barre de bell : pièce stabilisatrice de l'hélico, du rotor, reliée à un porte pales, la barre de bell permet à l'hélico de concerver une certaine stabilité en vol!




C'est la petite hélice se trouvant à l'arrière des hélicos, comme le picooz, les hélicos FP classique et les hélicos CP, sur les bi-rotors, le rotor d'Anticouple est le rotor supèrieur.

Ce rotor à pour rôle la compensation du couple formé par le rotor principal.
Ce rotor d'Anticouple doit toujours tourner dans le sens anti-horaire quel que soit l'hélico, alors que le rotor principal lui tourne en sens horaire.


Je vous remercie de prendre le temps de lire ce petit tuto avant de vous lancer dans le domaine du modélisme.
Tout ce vocabulaire est obligatoire pour bien débuter et pour pouvoir comprendre les conseils que nous vous donneront!


Pour me faire pardonner d'avoir seulement mi des photos d'un bi-rotor : voici Une photo d'un Compy CP :



Photo du magnifique T-rex 500 de rey :



Je le répète encore une fois, si vous débutez en hélico alors je recommande préférentiellement un BI-rotor : obligatoire pour bien débuter grâce à son étonnante stabilité, si vous souhaitez évoluer rapidement sur du CP;
je préviens tout de suite, achetez un Bon simulateur de vol, pour ma part beaucoup plus formateur qu'un bi-rotor, ne prenez pas un bi-rotor trop gros si vous souhaitez pouvoir voler en Indoor "dans votre salon".

les gros bi-rotor, je ne les recommande plus car avec on ne peut pas voler dans nos maisons et les Bi-rotor en extèrieur c'est déjà beaucoup moins interessant, a cause des conditions environnementale.
Le bi-rotor est un moyen de détente sans risque, ca change du CP!!

Pour débuter la référence :
-Un Blade MCX
-un blade cx2
-un lama v3 ou un lama v4
-Un Big bi-rotor XL : tout de meme 55cm de diamètre rotor==>Préférentiel pour l'outdoor sans vent

Les meilleurs simulateurs de vol du marché :
1/Phoenix RC
2/Real flight G4

Petite précision : je recommande fortement cette boite à outils de précision, spécial hélico, indispensable pour les modifications et réparations sur vos hélicos!!

Bonne continuation à tous et bienvenue à vous dans le monde du modélisme, de la part de toute l'équipe du site officiel de silverlit, avec silverlit, vous faites le premier pas dans l'aéromodélisme!

Je tiens à remercier les membres de notre équipe qui m'ont aidé tout au long de la réalisation de ce tuto, ce tutoriel n'est pas le travail d'une personne mais d'une équipe!