Sustentation

Société Bertin

SEDAM

Naviplane N300-X

• Choix des turbines:
Des recherches & études (voir tableau précédent) on reprend les caractéristiques générales des ventilos:
- Ø autour de 95mm (surface de débit & aspect maquette)
- 11 pales
- Puissance 6W/kg… Ce qui en prenant large sur le poids probable de l’engin, disons 6 à 8 kgs, nous donne autour de 35 à 50W.

On y ajoute une autre contrainte : Il y aura 4 turbines. Si elles tournent toutes dans le même sens, elles induiront obligatoirement un couple de réaction sur le châssis non négligeable. Et sur coussin d’air sans frottements, un mouvement de rotation de l’engin. L’idéal serait donc de trouver un modèle disponible en normal & en contra-rotative. Du mal à trouver mon bonheur :
- Les modèles qui existent en « Normal/Contra »sont rares…
- En turbines, les puissances sont très, très au-delà de ce qui nécessaire. Même dans les petites tailles (50mm), c’est au mini 300W et on passe vite au KW…
- Une turbine de bonne facture, solide, bien équilibrée, c’est assez cher…
A ce point de la réflexion, trois solutions : J’abandonne l’idée « turbine » et je bricole des ventilos avec une hélice, un moteur, les carénages qui vont bien ou je construis des ventilos centrifuges (problème potentiel pour réussir à avoir le même débit sur les 4), etc… Ou je m’entête sur les turbines…
Et je trouve un « vrai » spécialiste de la turbine en France extrêmement serviable et disponible : TurbinesRc (voir "Liens utiles"). Après lui avoir exposé mes besoins,et quelques aller-retour avec les fournisseurs chinois, il me trouve le modèle idéal (très sur-dimensionné!):
EDF RC Lander, Øint 92mm, Øext 95mm, 11 pales, outrunner KV 1700, avec sous 4s une poussée max 1.4kgs, Imax 40A, 650w.

• Pression, débit & consommation de la sustentation:
Bien mignonnes ces turbines, mais si je dois tirer 4 fois 40A les temps de vol vont pas être bien longs !!
On revient au tableau général des spécifications établi dans un post précédent. Et il y a une ligne très intéressante : La pression du coussin d’air. Il a déjà été noté que pour le « grandeur » elle n’était pas très élevée,1730Pa. Et bien c’est encore mieux sur le modèle ! Elle tombe à 87Pa ! L’explication en est simple : Pour poids & volume, le facteur de similitude est l’échelle au cube. Pour la surface du coussin c’est l’échelle au carré… Vraiment sympa le coussin ! Me conforte que le poids ne devrait vraiment pas (dans la limite du raisonnable) être une issue.
En reprenant un poids réel à la louche de la maquette autour de 6kgs, la pression du coussin devrait être autour de 135Pa, soit 0,00135bar ou 1,35gf/cm2…
Les fabricants ne publient pas les courbes pression/débits de leurs engins, ni le pas des pales… Pas facile de faire « scientifique » en jouant avec Bernouilli et autres formules. Je me suis fait un petit estimé, pour ce qu’il vaut, juste un ordre de grandeur :
- La poussée testée de la turbine est 1,4kg. C’est la force exercée par le jet d’air en sortie.
- Le Ø de sortie est de 92mm, ce qui donne une surface de 67cm2 et donc une pression de sortie de 21grf/cm2.
En gros une quinzaine de fois ce qui est nécessaire. Il ne devrait pas y avoir de soucis pour délivrer la pression nécessaire !
Là, un autre saut « quantique » dans ce raisonnement un poil fumeux: 15 fois moins de pression, donc 15 fois moins de puissance, donc 15 fois moins d’intensité et donc 40/15= 2,8A… Et une puissance de 2,8x14,8=41W. Tiens on retombe sur l’estimé de départ qui lui était basé sur la puissance/kg du réel… Confortant, même si pas rigoureux…