Châssis

La conception du châssis du Sphéniscoptère doit satisfaire plusieurs critères :

Plusieurs études ont donc été nécessaires afin d'obtenir un châssis optimal.

Etude de la masse et du temps de vol

Chaque composant ou pièces mécaniques ont été pesés.

Composants Masse [gr]
Electronique / capteurs 209
Accumulateurs 201
Châssis 309
Caméra / servomoteur 31
Moteurs / hélices 250
Masse totale 1000

La durée de vol est directement liée à la masse totale de l'engin.

Temps de vol

Modelisation de différents prototypes

Trois prototypes de châssis ont été modélisés afin de visualiser les variantes possibles.

Prototypes quadrirotors

Prototype retenu

Le châssis retenu rassemble les avantages des trois premiers modèles :

Prototype quadrirotor

Etude des modes propres

Outre les contraintes statiques et dynamiques, le châssis doit supporter les vibrations engendrées par les 4 moteurs. Le risque de voir apparaître un phénomène de résonance n'est pas négligeable. Une analyse des modes propres a donc été effectuée sur un modèle de châssis simplifié. Les sections des profilés ont été adaptées afin que les fréquences des premiers modes propres soient supérieures à la plage de fréquence développée par les moteurs.

Modes propres

Version construite

La version finale est une adaptation du prototype afin de rendre le Sphéniscoptère usinable. Différents matériaux ont été utilisés afin d'optimiser le poids : fibre de verre et de carbone, profilés de carbone, aluminium, nylon et polyméthacrylate de méthyle. Certaines pièces en aluminium ont ensuite reçu un traitement par éloxage.

Sphéniscoptère