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Sujet [Technique] Précession gyroscopique - Explications en cours

 

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MasterXela
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Message Posté le: 26 Jan 2013, 10:15    Sujet du message: [Technique] Précession gyroscopique - Explications en cours Répondre en citant

Voilà un phénomène intéressant dans la compréhension des hélicoptères RC faisant intervenir une multitude de notions, principes, essayons d'y voir plus clair !
Post visant à compéter à terme notre article technique sur les hélis RC.


Théorie :

Le rotor principal d'un hélicoptère se comportant comme un gyroscope, il présente les propriétés des gyroscopes et l'une d'elle est la précession.

La précession est le nom donné au changement graduel d'orientation de l'axe de rotation d'un objet.

"La précession gyroscopique" est une réaction qui se produit à 90° de la force appliquée à un gyroscope : une force dirigée vers le bas sur la droite du disque rotor provoquera une inclinaison de ce dernier vers l'avant si le rotor tourne dans le sens horaire (ou vers l'arrière s'il tourne en sens anti horaire). En fait, il y a un "décalage" de 90° entre l'ordre et l'exécution dépendant du sens de rotation. => ce qui fait que vous ne devez pas vous inquiéter si visuellement vous remarquez que votre plateau cyclique n'est pas incliné dans la direction que vous donner via le stick de votre radio.


Sur les hélicoptères à un rotor de sustentation et d'un rotor anticouple, pour simplifier le contrôle directionnel il y a un mécanisme qui permet de placer l'ordre du cyclique 90° en avant de la force qui s'exercera sur le rotor.
Manoeuvrer le manche cyclique vers l'avant : inclinera le plateau cyclique sur la droite (si rotation sens horaire) => augmentera le Pas des pales à gauche et simultanément le Pas diminuera à droite (le Pas allant de paire avec la portance, celle-ci sera donc moins importante du coté ou le plateau est penché) => le résultat via la précession et son décalage sera un basculement du rotor vers l'avant.
Sans ce mécanisme, qui permet ce décalage de 90° des ordres, si les mouvements du manche et du plateau cyclique étaient calqués le pilote devrait manoeuvrer son manche à 90° de la direction souhaitée. En d'autres termes, le pilote devrait déplacer son manche vers la droite quand il veut faire basculer son rotor vers l'avant et avancer.


Là ça devient plus aléatoire et je rebouclerai après car dépend des conceptions des hélis (avec Barre de Bell/Juste pales de Hiller/Barre de Bell Hiller (+ selon leurs °)/FlyBarLess/Bi-rotors) :

Alors, en hélis RC de type FP/CP avec palettes de Hiller ("lourdes" ou pas) dans la disposition originale = décalées à 90° des pales principales, on a bien le principe suivant : le plateau cyclique incline les palettes de Hiller => cet ensemble à son tour entraîne les pales du rotor (permet de moins solliciter les servos + faire une transition plus douce). Les palettes réagissent à 90° puis entraînent les pales qui réagissent aussi à 90° => réaction obtenue 180° plus loin, cad que si le cyclique s'incline vers l'avant en bas, les Hiller iront sur un des côtés et les pales vers l'arrière => l'héli recule.

Sans BdB et en prise non directe sur le rotor ce décalage n'est que de 90°.

En FBL le cyclique prend directement l'inclinaison dans la direction voulue grâce à des servos plus puissants et si la précession se fait sentir, elle va être corrigée via l'électronique FBL en modifiant l'inclinaison du cyclique.


Enfin, dans le cas des Bi-rotors contrarotatifs, étant donné qu'on a deux "gyroscopes" tournant en sens inverse, mais surtout qu'on n'a pas de palettes de Hiller (les pales jouent ce rôle; la barre de Bell étant une vraie Bell = juste avec des poids et attachée au rotor sup), le décalage n'est que de 45° (demi précession gyroscopique). <= ça c'est bon.

Après pas mal des hélicoptères RC modernes ont des BdB sur le modèle BdB Hiller, cad elles ont bien des ailettes plus ou moins lourdes et surtout leur angle avec les pales principales n'est plus de 90°, et ceci impacte les degrés de décalage de la précession.


Pour rappel la différence entre BdB, Pales de Hiller et BdBH :



En attendant une vidéo sympa sur l'effet gyroscopique : www.youtube.com/watch?v=8H98BgRzpOM

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