« Comment peut-on répondre aux problèmes liés au rotor anti-couple de l’hélicoptère ? »
TPE Hélicoptère
3.1. Expérience 1
Pour la première expérience nous avons utilisé un hélicoptère radiocommandé de modèle Hover Lites.
Pour calculer la force nécessaire afin de compenser le couple de l’appareil, nous avons en premier lieu calculé le couple C du rotor principal grâce à la formule : C=P/ω
La puissance motrice de l’appareil P est 28 W et nous avons pu trouver sa fréquence de rotation en tour par minute en filmant le rotor à faible puissance et en mettant cette vidéo en ralenti. Etant donné que les résultats étaient les mêmes sur plusieurs échelles de temps, nous avons donc conclu à la cohérence des résultats, la fréquence de rotation ω est 56,55 rad/s.
C=28/56,55
C=0,495 Nm
Ces donnés nous ont permis de trouver un couple de 0,495 Nm.
Grâce à ce couple nous avons pu calculer la force du rotor anti-couple Fac qui s’exprime en fonction de la distance d qui sépare le rotor principal et le rotor anti-couple avec cette formule :
Fac=C/d
Nous avons mesuré cette distance qui est égale à 32 cm soit 0,32 m.
Fac=0,495/0,32
Fac=1,546 N
Nous connaissons maintenant la force que doit exercer le rotor anti-couple pour compenser le couple du rotor principal.
Pour l’expérience, nous avons utilisé un hélicoptère endommagé au niveau de la batterie, nous avons donc dû la remplacer par un chargeur branché sur secteur, nous avons toutefois fais attention à ce que le fil ne gène pas la rotation de l’hélicoptère. Puis nous avons placé l’appareil sur un plateau tournant en alignant les axes de rotations du rotor principal et celui du plateau. Grâce à ce dernier nous avons pu placer un sèche-cheveux soufflant dans le sens opposé au couple.
Nous avons effectué plusieurs tests :
-Le premier avec seulement l’hélicoptère sans rotor anti-couple afin de montrer l’effet du couple sur le modèle. Celui-ci tourne rapidement dans le sens anti-horaire.
-Le deuxième sans allumer l’hélicoptère mais avec le sèche-cheveux branché, on observe une rapide rotation dans le sens contraire.
-Enfin, nous avons allumé les deux ensembles et pu voir une certaine stabilisation bien que le sèche-cheveux soit légèrement plus puissant.
Bien que nous ayons voulus calculer la force du sèche-cheveux nous étions dans l’incapacité de le faire. Toutefois comme il se trouvait à 0.15 m du rotor principal, nous pouvons en déduire que la force qu’il produit est supérieur à :
Fsc = 0,495/0,15
Fsc = 3,3 N