Concevez et construisez votre propre avion électrique RC

Ici, je vais vous montrer comment j'ai fabriqué mon avion RC à deux moteurs avec une envergure de 75 pouces (6, 25 pieds). Ces instructions vous montreront les idées de base que vous devez penser et faire lors de la conception et de la construction d'un avion RC.

Étape 1: Trouvez un objectif pour votre avion

Pourquoi voulez-vous construire un modèle réduit d'avion en premier lieu? Cela pourrait être juste pour s'amuser et voler, ou vous pouvez attacher un appareil photo et obtenir de la photographie aérienne et du FPV.

Pour cet avion, je voulais juste faire un gros avion bi-moteur pour m'amuser.

Étape 2: choisissez vos élections

Vous devrez choisir l'électronique à utiliser pour votre avion. Choisissez un moteur et une batterie qui vous donneront une poussée décente et un temps de vol équitable. Une fois que vous avez fait cela, vous pouvez ensuite choisir un ESC (Electronic Speed ​​Controller) qui peut gérer le tirage de l'ampérage du moteur.

Moteurs ESC et batteries

Pour cet avion, j'ai utilisé 2 moteurs qui fourniraient environ 860 g de poussée avec une hélice 10x4, 7 (1720 g au total) et dessiner environ 12 ampères chacun. (Info / Hélice recommandée trouvée sur le site Web des fabricants de moteurs). En utilisant cette équation, (Temps de vol (min) = Capacité de la batterie (Ah) / Tirage de l'ampère du moteur (Ampères) * 48) qui prend en compte la règle des 80% de décharger uniquement vos batteries à 80% de leur capacité. J'ai trouvé qu'avec une batterie de 2200 mAh (2, 2 Ah), je pouvais obtenir 8, 8 minutes de temps de vol par moteur. Donc, au total, j'aurai deux batteries de 2200mAh à bord. J'ai ensuite choisi un ESC 40 ampères (ce qui est assez exagéré, je n'avais besoin que d'un ESC 25-30Amp, mais je voulais qu'il fonctionne bien) pour chaque moteur.

Destinataire

Déterminez les commandes que vous souhaitez avoir sur votre modèle et achetez un récepteur approprié. Par exemple, je voulais que mon jumeau ait la commande d'ascenseur, d'ailerons, de gouvernail, de volets et d'accélérateur. Il s'agit de 5 canaux, j'ai donc besoin d'au moins un récepteur à 5 canaux. Après avoir assimilé l'emplacement requis sur le récepteur pour le BEC (nous y arriverons), je suis allé avec un récepteur à 8 canaux afin d'avoir beaucoup de prises gratuites.

Servos & BEC

Je savais que cet avion allait devenir assez gros, j'ai donc choisi d'utiliser des servos plus gros, qui attirent plus d'ampères. Les servos que j'ai utilisés chacun ont attiré 400mA et j'en utilise 6 au total, ils tireront donc 2400mA (2, 4A) au total, ce qui pourrait être plus que ce que l'ESC peut gérer avec leur BEC interne. J'ai donc dû utiliser un BEC externe. (Le BEC prend essentiellement l'énergie directement de la batterie, baisse la tension au niveau souhaité et envoie de l'énergie uniquement aux servos et au récepteur.)

Total Electronics

2x moteurs électriques

2x contrôleur de vitesse électronique (ESC)

1x circuit d'élimination de batterie (BEC)

1x récepteur 8 canaux

6x servos

Étape 3: Estimer le poids total de votre avion

Maintenant, avec tous vos appareils électroniques choisis, vous pouvez additionner leur poids et être sûr d'ajouter une grande marge pour le poids du modèle lui-même. (Le poids total pourrait être de 2 à 4 fois le poids de tous vos appareils électroniques). J'ai estimé que mon avion pèserait environ 2000 g au total.

Math:

2 moteurs 80g chacun x2 = 160

2 batteries 2200mAh 200g chacune x2 = 400g

2 ESC 35g chacun x2 = 70g

6 servos 25g chacun x6 = 150g

1 BEC = 35g

1 récepteur = 15g

Poids électronique total = 830g

830g x2, 5 (marge pour la masse de l'avion) = 2075g Total


Étape 4: trouver le chargement du cube d'aile

Maintenant que vous avez une estimation du poids total, vous pouvez utiliser la gestion de vol souhaitée (affectée par le chargement de l'aile) pour calculer la quantité totale de surface d'aile dont vous avez besoin pour votre avion. La meilleure façon est d'utiliser une calculatrice en ligne comme celle-ci:

//www.ef-uk.net/data/wcl.htm

Branchez le poids de votre modèle et expérimentez différentes «zones d'ailes» jusqu'à obtenir une charge cubique d'aile basse. Le plus bas sera le mieux. J'essaie toujours de commencer avec mes modèles dans la "catégorie planeur" car après sa construction, il sera très probablement plus lourd que ce que vous avez calculé, ce qui le placerait dans la "catégorie formateur", qui à mon avis est la meilleure pour avions volants amusants.

J'ai trouvé que 900 pouces carrés donneraient à l'avion une charge de cube d'aile si 4, 7, ce qui est dans la "catégorie planeur".

Étape 5: Choisissez une envergure

Maintenant que vous avez la surface totale de l'aile nécessaire, vous pouvez diviser ce nombre pour trouver une envergure et un accord d'aile (largeur de l'avant de l'aile à l'arrière).

Par exemple, j'ai divisé la surface de mes ailes (900 pouces carrés) par 12 et j'ai obtenu une envergure de 75 pouces.

Toute combinaison de corde d'aile et d'envergure qui se multiplie pour obtenir la surface totale de votre aile fonctionnera, mais différents ratios d'aspect sont également importants. Vous pouvez trouver le rapport hauteur / largeur de l'aile en prenant la corde de l'aile divisée par l'envergure de l'aile.

Donc: 12 pouces / 75 pouces = 0, 16

Les ailes à rapport d'aspect élevé (ayant un nombre inférieur - oui, c'est déroutant ) sont généralement utilisées pour les planeurs et les avions d'entraînement, tandis que les ailes à rapport d'aspect inférieur seront utilisées pour les modèles plus acrobatiques. Un rapport d'aspect élevé signifie essentiellement que l'aile sera longue et maigre, tandis qu'une aile à faible rapport d'aspect sera courte et large.

Étape 6: Concevez votre fuselage et votre section de queue

Queue:

Puisque les dimensions de vos ailes sont déjà définies, vous pouvez maintenant concevoir la queue et le fuselage. Pour la queue, vous voudrez probablement que la zone du stabilisateur horizontal soit d'environ 25% et 35% de la zone de l'aile.

Surface de l'aile = 900 * 0, 25 = 225 pouces carrés

Ou, 900 * .35 = 315 pouces carrés

Pour mon avion, je suis allé avec une zone de stabilisateur horizontal de 234 pouces car il semblait juste dans mes dessins. (Dimensions du stabilisateur horizontal: 26 pouces par 9 pouces)

Pour le stabilisateur vertical, faites juste sa surface à environ la moitié du stabilisateur horizontal et tout devrait bien se passer.

Fuselage:

Le fuselage peut avoir la longueur que vous voulez (dans une certaine mesure) tant que vous obtenez le bon centre de gravité. Tout en dessinant votre modèle, faites simplement un fuselage qui donne à l'avion une belle apparence.

J'ai fait mon fuselage 52 pouces de long et 7 pouces de large par 7 pouces de haut. Je concevais mon avion comme un avion cargo, donc il était un peu gros et carré.


Étape 7: Décidez comment transporter votre avion

Si vous construisez un gros avion, vous pouvez rencontrer un problème pour le transporter facilement. J'ai dû faire monter cet avion plus gros dans ma voiture, j'ai donc dû réfléchir à la façon de le démonter et de le remonter facilement.

La meilleure façon de rendre votre avion plus petit pour le transport est d'avoir l'aile amovible. J'utilise des élastiques pour tenir mes ailes qui s'attachent à 2 chevilles boisées collées dans le fuselage.

Étant donné que cet avion était si grand, j'ai décidé d'utiliser des élastiques pour tenir sur l'aile principale et le stabilisateur horizontal, afin qu'ils puissent tous les deux être retirés pour le transport.

Étape 8: Commencez la construction de votre avion

Une fois que vous avez un dessin à l'échelle d'un dessin et que vous en êtes satisfait, vous pouvez traduire ces plans sur le panneau de mousse. Je recommande fortement d'utiliser le panneau de mousse pour construire votre avion RC car il est très facile de travailler avec et de coller ensemble. J'utilise ADAMS REDI-BOARD de Dollar Tree, mais d'autres panneaux de mousse similaires devraient fonctionner correctement.

Étape 9: Construire le fuselage

J'ai commencé par diviser les plans du fuselage en 3 sections, car le fuselage entier ne pouvait pas tenir sur une seule feuille de mousse. J'ai d'abord fait la section de la queue, qui est composée de 2 triangles et de 2 trapèzes étroits collés ensemble avec de la colle chaude.

Ensuite, j'ai fait la section centrale qui n'est qu'une boîte de 7 pouces x 7 pouces x 30 pouces. J'ai ajouté quelques cloisons à l'intérieur pour aider la mousse à garder sa forme.

Après cela, j'ai fait la section Nose et collé les 3 sections ensemble.

Étape 10: Fixez l'électronique et le stabilisateur vertical

Ensuite, j'ai continué et ajouté tous les composants électroniques qui entrent dans le fuselage.

J'ai attaché les 2 ESC et le BEC à l'extérieur du fuselage afin qu'ils soient refroidis par l'air circulant par l'avion pendant le vol. J'ai utilisé une cravate zippée pour les maintenir.

J'ai collé le récepteur avec de la colle chaude à l'intérieur du fuselage.

J'ai collé des bandes velcro sur un pont surélevé dans le fuselage qui maintiendra les batteries en place.

J'ai également collé le stabilisateur vertical et collé le servo de gouvernail directement sur le stabilisateur et j'ai fait passer les fils dans le fuselage.

Étape 11: Construire un stabilisateur horizontal

Ensuite, vous pouvez découper le stabilisateur horizontal. J'ai utilisé un couteau Exacto pour couper à mi-chemin à travers la mousse pour faire la charnière de l'ascenseur. Ensuite, j'ai coupé une diagonale de 45 degrés de chaque côté de la charnière pour qu'elle puisse se déplacer librement. Ceci est également utilisé pour le gouvernail, les ailerons et les charnières de volet.

J'ai ensuite découpé un carré pour le servo et l'ai collé à droite sur le stabilisateur horizontal. Certaines personnes aiment garder leurs servos à l'intérieur du fuselage, mais je trouve plus facile de les coller aussi près que possible de la surface de contrôle en mouvement.

Étape 12: Fabriquer un support moteur solide

Vous voulez être sûr que votre support moteur est suffisamment solide pour ne pas se déchirer lorsque vous allumez le moteur. La façon dont je construis mes supports de moteur est la suivante:

1er: Coller ensemble 2 morceaux de mousse isolante (la mousse verte ou bleue épaisse trouvée dans les quincailleries) qui sont coupés pour s'adapter à l'intérieur du fuselage (toucher le bas et les côtés du fuselage).

2ème: Collez ce "bloc" de mousse sur les côtés et le bas du fuselage. Je recommande d'utiliser une combinaison de Gorilla Glue et Hot Glue. La colle chaude maintient principalement la mousse en place pendant que la colle de gorille sèche.

3ème: Coller 2 ensembles de 2 bâtons de popsicle ensemble. Collez ensuite ces 2 pièces sur la mousse avec de la colle de gorille et de la colle chaude. Assurez-vous que leur espacement est le même que l'espacement sur le moteur entre les trous de vis.

Maintenant, pour mon avion, j'ai utilisé cette technique, mais au lieu de coller les blocs de mousse dans le fuselage, j'ai construit 2 "pods" plus petits qui se fixeront aux ailes via des élastiques (de la même manière que l'aile est maintenue sur le fuselage) .

4ème: Une fois la colle sèche, vous pouvez visser le moteur sur les bâtons de popsicle, et vous aurez un support moteur très solide.

Étape 13: Construisez votre aile

C'est probablement l'étape la plus difficile. Je construis mes ailes sur la base des principes énoncés par www.flitetest.com.

1er: Commencez par coller ensemble les panneaux de mousse afin qu'ils soient de la bonne longueur pour votre aile. Pour mon avion, j'ai utilisé une feuille complète (30 "de long) plus deux 22, 5 pièces de chaque côté pour un total de 75 pouces.

Pour la largeur de mousse nécessaire, prenez la corde de l'aile et multipliez-la par 2. Mon avion aura une corde de 12 pouces, donc la mousse devra mesurer environ 24 pouces de large. Sachez que vous allez replier cette aile, c'est pourquoi vous voulez deux fois plus de mousse. Sachez également que les surfaces de contrôle des ailerons et des volets (si vous utilisez les deux) devront dépasser de la surface inférieure de l'aile pour pouvoir se déplacer. Donc, pour mon avion, la surface supérieure est en fait 12 pouces et la surface inférieure est de 9 pouces.

2e:

Vous avez besoin que votre aile soit très solide pour résister aux forces pendant le vol, en particulier sur un grand modèle. J'utilise des tiges de cheville en bois de 3 quart de pouce collées dans l'aile et un longeron en mousse composé de quatre bandes de 1 pouce qui s'étendent sur toute la longueur de l'aile. J'utilise de la colle de gorille et de la colle chaude pour coller ces espars. Placez les espars en mousse à environ 1/3 du chemin de retour de l'avant de l'aile afin que lorsque vous le repliez, il crée une forme de "profil aérodynamique".

3ème: Ensuite, collez les servos de sorte que les fils soient à l'intérieur de l'aile et faites passer le fil par un petit trou au centre de l'aile. (C'est pour que vous puissiez les connecter à votre récepteur).

4ème: Maintenant, vient la partie délicate. Vous devez mettre beaucoup de colle sur le longeron en mousse, puis replier rapidement l'aile et la maintenir à plat pendant que la colle sèche. Assurez-vous que l'aile n'est pas vrillée car cela pourrait causer des problèmes en vol. Une fois la colle sèche, vous pouvez coller le bord de fuite du bas de l'aile vers le haut de l'aile. J'utilise juste de la colle chaude pour cette partie.

J'ai trouvé cette vidéo très utile pour expliquer comment faire l'aile:

//www.youtube.com/watch?v=karr67ZYho4 (crédit à "Experimental Airlines")

Étape 14: Trouver le placeur d'aile et les tiges de cheville de colle qui maintiennent l'aile au fuselage

Vous devez maintenant trouver le centre de gravité du fuselage afin de savoir où monter l'aile. Placez les batteries dans un endroit neutre, de sorte que vous puissiez les déplacer de quelques pouces vers l'avant ou vers l'arrière, puis placez vos doigts sur le fuselage jusqu'à ce qu'il atteigne son niveau d'équilibre. Marquez maintenant cet endroit. Cet endroit devra s'aligner avec la marque de 30% de votre accord d'aile. Prenez donc la corde d'aile * .3 pour trouver où ce point sera par rapport à la corde d'aile. Marquez maintenant où le bord d'attaque et le bord de fuite seront sur le fuselage. C'est là que vous placerez les tiges de cheville en bois à travers le fuselage.

Utilisez un objet pointu, comme un tournevis pour percer le trou initial pour les chevilles. Poussez ensuite les chevilles à travers les deux parois du fuselage. Assurez-vous que 0, 5 à 1 pouce dépasse de chaque côté. Ce sera ce à quoi vos élastiques s'accrochent.

Étape 15: Fixez les cornes de commande et les tiges de poussée

Ensuite, vous devez transférer le mouvement du servo au mouvement de la surface de contrôle.

1er: Utilisez la moitié d'une carte de crédit et coupez-la comme indiqué pour faire un klaxon de contrôle.

2e: Tracez une ligne directement du bras du servo à la surface de contrôle et découpez une fente dans la surface de contrôle afin de pouvoir faire glisser le klaxon de contrôle à travers. Vous voulez que la partie plate du klaxon soit au bas de la surface de contrôle, afin qu'elle ne puisse pas se déchirer. Utilisez une lame Xacto pour couper un petit trou dans la carte de crédit pour que la tige de poussée passe.

3ème: Colle dans la corne de commande.

4ème: Prenez le morceau de poussoir et faites un coude en Z à une extrémité. Passez-le dans le bras du servo et alignez-le avec le trou des cornes de commande. (Assurez-vous que la surface de contrôle est en position neutre). Ensuite, prenez une paire de pinces et pliez la tige de poussée au point où elle passerait par le trou du klaxon de commande. Faites un autre coude en Z à cette extrémité.

5e: Coupez le fil de la tige de poussée supplémentaire et dévissez le bras du servo. Poussez la tige de poussée à travers le bras de servo et le klaxon de commande, puis revissez le bras de servo sur le servo.

Étape 16: Train d'atterrissage?

Vous devez maintenant décider si votre modèle doit avoir un train d'atterrissage. Si la réponse est oui, je recommanderais fortement d'utiliser le style taildragger (où 2 roues sont à l'avant et une petite roue arrière ou un patin à l'arrière) car cela est plus facile à rendre solide que le train d'atterrissage de style tricycle.

J'utilise une corde à piano de 1/16 de pouce et je la plie pour qu'elle forme une forme de triangle. J'utilise une attache zippée pour fixer l'extrémité pointue sur un bâton de popsicle (qui était déjà collé sur le fuselage, avec un trou de chaque côté). Voici une vidéo de Flite Test que j'ai trouvée utile:

www.youtube.com/watch?v=po2P1X2OsGA (crédit à Flite Test)

Je colle ensuite dans un bâton de popsicle complet à l'avant du fuselage, et j'utilise un élastique pour fixer l'avant du fil du train d'atterrissage au fuselage. Les roues sont de 3 pouces qui sont maintenues en place par une attache à glissière qui est collée sur l'extrémité du fil du train d'atterrissage.

Je recommande d'utiliser des coupe-boulons pour couper la corde à piano, mais soyez prudent car la fin que vous coupez peut sortir assez tranchante.

Pour plier la corde à piano, je perce un petit trou dans mon établi en bois, je colle le fil dans le trou, puis je le plie. Cela donne le plus d'effet de levier, car seule l'utilisation de pinces ne vous permettra pas de le plier.

Étape 17: Test de glissement

Ensuite, placez une petite marque sur chaque aile à environ 25-35% en arrière du bord d'attaque de l'aile. Avec la batterie dans son compartiment, vérifiez que lorsque vous placez vos doigts sur ces marques, l'avion s'équilibre avec le nez légèrement baissé. Il est également utile de brancher votre conception dans un calculateur de centre de gravité en ligne pour trouver le bon point d'équilibre. En voici une bonne:

//adamone.rchomepage.com/cg_calc.htm

Maintenant, avec tout réglé comme si vous étiez prêt à voler, assurez-vous que toutes les surfaces de contrôle sont neutres, en particulier l'ascenseur. Prenez votre avion et courez avec au-dessus de votre tête, et laissez-le partir pendant une seconde ou deux. Dans ces secondes, voyez si l'avion plonge le nez. S'il fait juste un peu, il est bien équilibré. S'il essaie de piquer du nez, il a le nez lourd. Et si elle veut monter et retourner en arrière, elle a la queue lourde.

Étape 18: Test de la direction du contrôle et de la rotation du moteur

Votre presque prêt à voler! Allumez votre émetteur et branchez la batterie. Vérifiez le mouvement de chaque manche pour vous assurer qu'il déplace la bonne surface de contrôle dans la bonne direction. Votre récepteur doit avoir une étiquette sur le site Web (sinon sur le récepteur lui-même) indiquant ce que chaque prise contrôle.

Stick droit

UP - L'ascenseur descend

BAS - L'ascenseur monte (ceux-ci sont déroutants au début, mais pensez-y comme si le recul du bâton incline l'avion en arrière, il ne le fait pas monter)

GAUCHE - Aileron droit descend et Aileron gauche monte

DROITE - l'aileron droit monte et l'aileron gauche descend

Stick gauche

UP - Le moteur se met en marche

BAS - Le moteur s'arrête

GAUCHE - Le gouvernail se déplace vers la gauche

DROIT - Le gouvernail se déplace vers la droite

Une vidéo qui m'a aidé à m'en souvenir est celle de Flite Test:

//www.youtube.com/watch?v=Gf74geZyKYk (crédit pour Flite Test sur Youtube)

Étape 19: Premier vol

Maintenant, c'est le moment que vous attendiez. Il est temps de voir si vos calculs et conceptions étaient corrects. Avant de inaugurer votre nouvel avion, vous devriez faire un test de portée, pour vous assurer d'avoir un signal radio fort. (Range Check est un mode dans lequel vous placez votre émetteur qui réduit la puissance de simulation comme si l'avion était vraiment loin.) De nombreux émetteurs sont différents, alors consultez votre manuel pour voir comment procéder. Une fois en mode "Range Check", faites un grand cercle autour de votre avion tout en déplaçant les commandes. Assurez-vous que vous avez toujours le contrôle de l'avion.

Après cela, vous êtes prêt à voler! Assurez-vous que votre batterie est complètement chargée, vérifiez le CG une dernière fois et allez-y! Accélérez à pleine puissance et tirez sur l'ascenseur. Attendez-vous à ce que l'avion soit instable et soyez prêt pour certains contrôles agressifs.

Voici une vidéo du premier vol de mon avion cargo:

Étape 20: Coupez votre avion pour voler parfaitement

Une fois en l'air, utilisez vos volets compensateurs pour faire voler l'avion au niveau. Si vous sentez que l'avion veut piquer du nez, il peut avoir le nez lourd. Essayez de déplacer la batterie vers l'avant et vers l'arrière pour modifier le centre de gravité.

Beaucoup de mes avions veulent grimper agressivement quand la pleine puissance est appliquée. Pour lutter contre cela, placez des rondelles ou des anneaux en plastique (tels que ceux fournis avec vos hélices) sur les 2 vis supérieures du support moteur, entre les bâtons de popsicle et le moteur. Cela incline un peu le moteur, atténuant cet effet.

Après un certain temps pour changer les versions, le CG et l'angle du moteur, votre avion volera bien!

Merci beaucoup d'avoir lu ceci, et j'espère que j'ai eu assez de sens pour que vous compreniez une partie de cela! Si vous avez des questions, n'hésitez pas à demander. Pour voir plus de mes avions, consultez ma page youtube:

//www.youtube.com/channel/UCHP3rF6id84aeVWqQ ...

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