Conception: Gilles Muller et Loic Provost.

Le Gambitron c’est presque comme le vin, il arrive avec les vendanges. Donc voici la version 2, qui a été conçue en commun avec l’ami Loïc, toujours source de bonnes idées, et qui a la gentillesse de corriger mes erreurs.

Le but était d’optimiser le poids et la trainée. Le Gambitron V2, c’est principalement un fuselage dessiné autour du pack d’accus. Le profil est un classique Naca 2412. L’envergure est de 2800mm, la corde à l’emplanture est de 390mm, et de 290mm au saumon. La surface des ailes est de 100dm2, la surface du stab est de 21dm2, le bras de levier est de 1300mm. Ces paramètres sont la source de bonnes qualités de vol.

Avec un pack d’accu Zippy 8000ma, le poids en ordre de vol est de 9.8Kg, contre 12Kg pour la V1. 20% de gain, c’est très bien.

Les premiers vols montrent un comportement très sain, le Gambitron V2 est un vrai trainer.

Voici les premières performances sur des montées à 250m:

Planeur F3I 4Kg, Hélice GSonic 22×10, pack Zippy : 0.095 Wh/m
Planeur Schweitzer 5.4Kg, Hélice Gsonic 22×10, pack Graphène : 0.111 Wh/m
Planeur Pégase, 9.6Kg, Hélice Gsonic 22×10, pack Zippy : 0.147 Wh/m

Pour le F3I, les meilleures perfs pour la V1 étaient de 0.108 Wh/m. On a donc un gain d’au moins 10% pour ce planeur. L’hélice GSonic 22×10 est celle qui donne les meilleurs résultats en terme de bilan énergétique.

Motorisation

Le but du Gambitron est de remorquer de manière confortable des planeurs d’une masse autour de 13Kg. Si l’on ajoute une masse de 10Kg pour le remorqueur, et un facteur de 150W par Kg, on obtient autour de 3500W. Les moteurs qui sortent cette puissance pèsent autout d’1 Kg, ce qui est le cas du Scorpion 6530-180, d’un KV réel de 169.

Concernant les accus, les contraintes sont: (i) d’avoir une capacité suffisante pour ne pas changer trop souvent le pack, (ii) d’avoir une très bonne longévité, (iii) garder le prix raisonnable. De fait, il faut éviter de trop tirer en ampérage et essayer de rester dans les 10C. Pour ce faire, je préfère monter en tension, quitte à utiliser un contrôleur plus cher. Mon choix s’est donc porté sur des packs de 14S. Le contrôleur Jet ESC HV 300A, 16S vient d’outre manche, et le patron Bruno Tollot répond rapidement à toutes les questions.

Le frein d’hélice est paramétrable avec plusieurs niveaux de freinage. J’utilise le niveau juste avant le blocage. Plus l’hélice tourne lentement, plus le frein est efficace pendant la descente.

J’ai actuellement deux packs: 8000ma Zippy (2x6S+2S) et 10000ma Graphene (6S+2x4S). Le poids du pack graphène est de 3310g (3.02ma/g), contre 2680g (2.98ma/g) pour le Zippy, soit 630g de plus.

Le graphe ci-dessous, présente un résumé de dix remorquages avec le pack graphène, puis deux remorquages avec le zippy.

À la fin du premier remorquage, on a 3.5V et 6A de plus pour le pack Graphène. La puissance en début de remorquage est de 4400W et de 3300W en fin. À la fin des dix remorquages, le pack graphène est à peine chaud, alors que le Zippy chauffe légèrement. Par contre, le pack graphène est presque deux fois plus cher que le Zippy. De toute façon, il semble que les Zippy ne soient plus distribués.

Construction

La construction est réalisée avec du CTP léger 3mm en bouleau et du 5mm aviation pour les parties qui nécessitent des renforts. Le fuselage est du type caisse pour des raisons de rapidité de construction. La conception est en CAO 3D et la découpe des pièces a été effectuée à la fraiseuse par l’ami Bruno. L’ami Yannick m’a fourni les matériaux de construction.

Fuselage
Le Gabitron V2 est construit avec le but de simplifier la gestion des accus. Le moteur est toujours le Scorpion 6530-180 monté sur la cloison pare-feu via une croix en alu. À l’avant, on trouve donc un grand compartiment pour les accus, au dessus d’un logement pour le contrôleur. L’équipement de la V2 est le même que celui de la V1. On trouve le contrôleur AlienPower et un UniSens-E pour la mesure par télémétrie de l’altitude et des paramètres de consommation. J’ai également mis deux sondes de température autour de la partie fixe de la cage du moteur, et du contrôleur.

Derrière le compartiment accus, il y a le compartiment servos et réception. Les accus (LIFE 1000ma) de réception sont doublés. La régulation est réalisée par un MAXBEC 2D qui retransmet par télémétrie la tension réelle des accus. Il y a deux servos de direction, un pour la dérive, un pour la roulette de queue, un servo pour la profondeur, et enfin la commande de remorquage avec un très joli crochet de remorquage réalisé par Loïc.

Les commandes sont réalisées avec des tiges en fibre de verre insérées dans des tubes laitons aux extrémités.

Les flancs sont un peu trop longs pour la fraiseuse. La solution a été de couper en trois parties et de réaliser des entures pour les raccords.

La réception est doublée avec un satellite qui est fixé sous la dérive. Les antennes sont glissées dans des gaines pour qu’elles ne bougent pas.

La commande de la profondeur est réalisée avec une chape à boule qu’il faut dé-clipser pour le démontage.

Il y a trois capots pour le dessus. Les capots sont réalisés en polystyrène découpé au fil chaud, puis coffrés au balsa avec un tissu de fibre 50g. Le capot arrière est collé à demeure. Le capot du compartiment servo est fixé avec deux vis et deux tétons.

Le capot des accus est fixé par deux tétons et un verrou de verrière.

Les accus de propulsion sont montés sur une plaquette de CTP 2mm par du scratch. La plaquette vient se coincer sous une plaquette montée inclinée à l’arrière, et est fixée à l’avant par une vis. Le montage/démontage de l’accu est très rapide. Le centrage est toujours nickel et il est facilement réglable en déplaçant les accus sur le scratch.

Pour éviter les câbles qui se baladent, j’ai fait réaliser des circuits imprimés avec trous métallisés. En empilant deux circuits, on a une base assez solide pour souder les connecteurs. J’ai ensuite vissé les plaquettes sur le fond du fuselage.

On voit les fils de recharge des accus de réception.

Capot moteur
Le capot moteur est réalisé en fibre dans un moule qui est lui-même obtenu à partir d’une forme imprimée en 3D (merci à Olivier Ségouin). La forme est ensuite apprêtée et poncée.

Le capot est fixé sur le bâti moteur via 4 vis. Les écrous sont réalisés avec du micro ballon.

Entoilage

L’entoilage est fait à l’oracover rouge.

Cela rajoute 150g au poids du fuseau.

Le Gambi était le cheval du grand-père de Loic. De fait, un cheval ailé semble approprié comme logo.

Ailes
Les ailes sont réalisées en polystyrène coffré en fil chaud. La peau est réalisée à partir d’un sandwich Airex et deux couches de fibre 50g à l’extérieur et l’intérieur.

Après coffrage, l’aile est évidée ce qui permet de gagner 100g. Pour le guidage du fil, j’utilise deux nervures ajourées pour l’emplanture et le saumon.

Pour finir, les ailerons sont découpés, puis articulés au silicone.

Bilan de poids

J’aime pas trop les câbles d’accus qui se baladent. Donc j’ai fait réaliser des circuits imprimés avec trous métallisés. En empilant deux circuits, on a une base assez solide pour souder les connecteurs. Il suffit ensuite de fixer la plaquette sur un support solide….

Vu les premiers tests très encourageants sur le pack graphène, j’ai acheté un pack complet 14S 10000ma.

Il est constitué de 6S+2x4S. Le pack de 6S est sur la tranche et les deux 4S à plat l’un sur l’autre.

Le poids du pack graphène est de 3310g (3.02ma/g), contre 2680g (2.98ma/g) pour le Zippy, soit 630g de plus.

Ci dessous, un résumé de dix remorquages avec le pack graphène (7 Schweitzer, 3 Pégase), puis deux remorquages avec le zippy (2 Pégase).

À la fin du premier remorquage, on a 3.5V et 6A de plus pour le pack Graphène. À la fin des dix remorquage, le pack est à peine chaud. C’est plutôt impressionnant.

Voila le bilan des trois remorquages du Pégase avec le pack Graphène, hélice GSonic 22×10.

Remorquages avec le pack Zippy.

Le bilan est clairement positif pour le pack Graphène, mais les conditions s’étaient dégradées pour les deux derniers vols. De fait, j’avais eu des performances meilleures (0,165) avec le pack Zippy précédemment. D’où l’importance de faire des performances comparatives le même jour. En tout cas, les 600g de plus sur le poids de la batterie ne se ressentent pas sur les performances.

Le prix des graphenes ayant baissé chez HK, j’ai craqué sur un pack 6S 10000ma 15C.

J’ai monté un pack 14S hybride 8S Zippy 8000ma + 6S Graphene 10000ma pour évaluer cette nouvelle techno. Je n’ai pas pris des 8000 graphene car elles sont fournies avec un connecteur XT60 signe d’une puissance un peu limite.

Voici deux graphes de comparaison des accus 14S Zippy 8000 ma vs le pack hybride.

Il n’y a pas photo, le pack hybride délivre une plus grande tension et plus d’ampères. Apres les vols, le pack de graphene est également moins chaud que le zippy d’à coté, signe d’une moins grande résistance interne.

14S Zippy

8S Zippy + 6S Graphene

Une petite page pour répertorier quelques mesures de performance en remorquage.

LIPO 14S Zippy 8000ma, Planeur F3I, 4Kg, 15/05/2016

L’air ne devait pas être très porteur, les mesures sont moins bonnes que d’habitude, notamment en ce qui concerne la GSonic qui reste la référence en terme de rendement. La PTModel semble très proche.

Hélice GSonic 22×10

Hélice PTModel 22x10E

Hélice Mejzlik 20.5x12WE

LIPO 14S Zippy 8000ma, Planeur F3I, 4Kg, 24/05/2016 et 01/05/2016

Hélice Falcon 22×10

Hélice GSonic 22×10

Hélice Biela Sport 22×10

La Biela consomme 85-90A maximum en vol, alors que la GSonic et la Falcon ont un max vers 75A. On sent la puissance en plus sur la Biela lors du remorquage, et c’est plus agréable. Au niveau du rendement, la GSonic reste la meilleure.

La Falcon est une hélice conçue pour le F3A, donc 10S. Elle est très légère, autour de 60g. Je pense qu’elle travaille mal vers 14S.

Toutes ces mesures sont prendre avec des pincettes, le passage dans un thermique ou une descendante peut changer les mesures ; les erreurs de pilotage aussi…

LIPO 14S Zippy 8000ma, hélice Gsonic 22×10, Centrage 15.4mm, Planeur Pégase 5.5m, 9.6Kg, 16/02/2016

Le centrage a été reculé à 15.4mm du BA. À noter qu’on est encore a 15% de la marge statique sur predimRC. L’avion reste toujours très sain aux grands angles.

Cela change tout à l’atterrissage. Le Gambitron se met à allonger comme un planeur, et le frein de l’hélice est moins effectif. Il faut bien casser la vitesse avant la phase finale. Cela demande plus de travail de pilotage (ce qui m’amuse). Par contre, sachant qu’un remorqueur passe son temps à atterrir et que tous les terrains n’ont pas de grandes pistes, un centrage très avant recèle peut être des avantages…

J’espérai un gain à la montée, il n’en est rien…. Franck Aguerre, concepteur de predimRC, m’a fait remarqué qu’en montée c’est le groupe moteur/hélice qui impacte le plus les performances. Je vais donc essayer d’augmenter le pas de l’hélice et réduire le diamètre pour les prochains essais.

LIPO 14S Zippy 8000ma, hélice Gsonic 22×10, Planeur Pégase 5.5m, 9.6Kg, 17/01/2016

Avec cette hélice, le remorquage reste agréable, même si la vitesse est plus élevée que pour la Biela 23×8.

Le temps de remorquage est pratiquement identique à la Biéla, même si le taux de montée rapporté par le vario est moins fort. Par contre, l’énergie dépensée est en moyenne moins élevée de 10%. Le bilan est donc favorable. En début de décharge de l’accu, la puissance est autour de 3500W avec une consommation à 70A. Avec un pas de 10, l’avion est moins freiné à l’atterrissage, mais cela reste assez court.

À noter, j’ai également essayé une 22×10 Xsoar en bois. Mais le remorquage était nettement moins agréable.

LIPO 14S Zippy 8000ma, hélice Biéla 23×8, Planeur Pégase 5.5m, 9.6Kg, 29/12/2015

LIPO 14S Zippy 8000ma, hélice Biéla 23×8, Planeur F3I, 4Kg, 23/12/2015

Pour remplacer le défunt YEP, j’ai craqué sur un contrôleur de chez Alien Power : Jet ESC HV 300A, 16S

Ces contrôleurs sont fabriqués au Royaume-Uni, le patron Bruno Tollot répond rapidement à toutes les questions. Ca change du service chinois… Avec un contrôleur d’outre-manche, j’espérais le bruit d’un Rolls-Royce Merlin… c’est loupé, le moteur est toujours aussi silencieux. Parmi les plus de ce contrôleur, la fonction anti-étincelle avec un câble spécifique à brancher en premier, et une programmation aisée via l’adaptateur USB fourni d’origine. Pas besoin d’acheter un adaptateur supplémentaire… Par contre, le driver de l’adaptateur ne marche pas sous Windows 8.

Voila la bête:

Avec un contrôleur pareil, je peux tester pas mal de configurations de batteries, notamment du 14S.

Grâce à Louis Fourdan, j’ai en test un moteur Scorpion 6530-180.

Le KV réel est de 169, c’est nettement intéressant par rapport aux 188KV du Rotomax 50.

L’intégration dans le Gambitron a été faite via des colonnettes sur le support réalisé pour le Rotomax. Le moteur scorpion est légèrement plus court, et il est nécessaire de l’avancer pour que l’hélice ne frotte pas sur le capot.

J’ai mis une sonde de mesure de la température autour de la cage. Cela permet de voir si on sollicite le moteur au delà de ses spécifications.

L’hélice est très facile à monter sur le scorpion. Un simple écrou a serrer, et le tour est joué. Le moteur est fourni avec une bague d’adaptation 10mm vers 8mm, pour des hélices percées en 10mm.

Voici quelques résultats des premiers vols:
En 14S, le scorpion entraine l’hélice Biela 23×8 avec une conso autour de 80A. Avec les accus chargés, on est a 78A pour 6800 t/min sous 49.6V.

En essai de traction statique avec les accus un peu déchargés (autour de 40%), on obtient 12.5Kg pour 6588 t/min.

Un remorquage d’un planeur F3I a l’atitude de 200m consomme environ 600mAh. Le taux de montée moyen est autour de 10m/s. Voici le graphique de la montée:

Le passage à 14S, avec un moteur plus performant est clairement bénéfique sur la consommation. Double effet, plus d’autonomie, et batterie moins sollicitée, gage d’une meilleure durée de vie. L’augmentation de poids, 400g, reste très modérée. Témoin que le Scorpion 6530 a un meilleur rendement que le Rotomax, il chauffe nettement moins. Je n’ai pas encore de mesures, mais rien qu’au toucher c’est sensible. Le Scorpion est tout juste tiède, alors que le Rotomax était rapidement chaud.

Le Gambitron est un avion très sain, gaz coupé il ne décroche pas. Le remorquage se fait plein gaz une fois que le planeur a décollé. Arrivé à l’altitude de largage, on met a plat et réduit les gaz. Lorsque le planeur est largué, on coupe complètement les gaz, et on amène le remorqueur à 20m au dessus de l’entrée de piste en piqué plus ou moins fort. L’hélice au pas de 8″ en rotation libre fait un aérofrein très efficace, le Gambitron n’accélère pas. L’atterrissage est ensuite une formalité. On ajuste la pente de descente pour choisir le point de touché et il suffit d’arrondir pour un touché en douceur. Si on arrive un peu trop vite, le rebond n’est pas méchant. De fait, le remorqueur est pratiquement prêt à repartir…

Prochaine étape, remorquage de planeurs toutes catégories, et mesure des consommations.

Quand il fait mauvais en Bretagne… si si ça arrive…. et qu’on ne peut pas voler, c’est bien de faire quelques mesures. Du coup, Loic et moi avons passé le Rotomax 50cc au banc d’essai.

Voila le résultat des mesures:

15 milliOhms par phase à 16 degré, c’est moins que dans les spécifications qui le donne à 21 milliOhms.
188 KV, c’est plus que dans les spécifications qui le donne a 172 KV.
Io 3.23A/25.03V, 4.96A/50.62V

Nous avons également fait une mesure de la poussée statique de l’hélice Biela 23×8. La méthode est celle du peson, avec l’avion retenu par une corde autour de la dérive :

15Kg, pour 7120 tours obtenus avec 108.5A, 43.41V

Ça arrache…..