Résolu Utilisation de propmatch ... je me pose des questions

Bonjour,

J'ai fait mes premiers essais d'utilisation de propmatch dans le module motorisation et j'avoue qu'il y a quelques points qui me surprennent et qui me font penser que je n'utilise pas correctement le calculateur (ou que j'essaie de m'en servir pour faire quelque chose pour lequel il n'est pas conçu).

Le problème à résoudre : mon Corsair Top Flite de 1m60 et 4kg6 est équipé d'un moteur Kv 450 (mesuré) et d'une hélice tripale Master Airscrew 15x9. J'aimerai qu'il puisse avoir une meilleure performance en montée.

Dans un premier temps j'ai rentré la géométrie de l'avion dans Prédimrc et puis je suis allé dans le module motorisation. Je rentre le diamètre et le pas de l'hélice, j'ajuste l'intensité au sol pour avoir un Kv de 452. J'ai choisi un type de pales "étroites" bien que ce soit une master airscrew parce que avec "normale" l'intensité était de 60 ampères pour avoir le kv de 452, très loin de ce que me donne la mesure (48 ampères sous 20,8 volts). Le régime au sol indiqué n'est pas exactement ce que j'ai mesuré (7122, j'ai mesuré 7568 sous 20.8 volts), bon ça fait 6% d'écart c'est pas grand chose ... Donc performances : 110 km/h en palier et environ 5m/s en taux de montée sous une pente de 15°. 

Voyons comment arriver à améliorer un petit peu cela ... disons avoir 8m/s à 80 km/h (donc pente de 20° environ). Je rentre ls données dans propmatch, et pour mon Kv je suis entre 16.5 x 10.7 et 17 x 11.1. Allons-y pour une 16.5 x 11 (ça fait 15 x 11 en tripale, pas évident à trouver mais bon ..). Je rentre les données hélice dans le tableau de calcul de motorisation, je joue sur l'intensité pour retomber sur mon Kv . Tout d'abord je regarde l'intensité que j'ai saisie, 74 ampères au sol ça fait 1554 watts (près de 350 watts/kg). Waouh ....ce gain en vitesse de montée me coute cher en ampères. Après je regarde le graphique de performance ascendantes et à 90 km/h le taux de montée est de 10 m/s. Alors que dans propmatch le point de fonctionnement souhaité était à 8 m/s. Par ailleurs le taux de montée maximum est de 11 m/s . Bref je retombe pas sur mon point de fonctionnement demandé et je me dis que contrairement à ce que je pensais le point de fonctionnement ne correspond peut être pas au point de meilleur taux de montée.

J'ai essayé avec la résolution "grossière", pour un Kv de 450 ça me donne une hélice très différente (18 x 9). Quand je rentre ça dans le calcul de motorisation l'intensité s'envole (88 ampères au sol, 1848 watts). Le point de fonctionnement est bien sur la courbe de performances ascendantes cette fois-ci mais le taux de montée maximum est de 12 m/s soit largement supérieur à ce que je recherche.

Bref .. Help ... sachant qu'il y a deux questions :

- la première porte sur les petites bizarreries que je trouve et qui sont en quelques sortes relatives à la cohérence des données, et probablement dues au fait que j'utilise mal (ou "pas comme il faut") l'application

- la deuxième c'est de savoir si avec propmatch quand je rentre un point de fonctionnement en trajectoire ascendante ça me donne la solution hélice/kv qui me permet d'atteindre ce point de fonctionnement au meilleur taux de montée, ou si ça me donne une solution qui permet d'atteindre ce taux de montée mais "n'importe ou" sur la courbe taux de montée = f(vitesse sur trajectoire)

voila ... merci par avance. 

Hal 

Bonsoir HAL,

contrairement à ce que je pensais le point de fonctionnement ne correspond peut être pas au point de meilleur taux de montée[...]la solution hélice/kv qui me permet d'atteindre ce point de fonctionnement au meilleur taux de montée

Il y en effet maldonne. PropMatch ne calcule pas le "meilleur taux de montée", puisque le taux de montée est une donnée d'entrée, mais la propulsion la plus efficiente pour obtenir un taux de montée donné à une vitesse de vol donnée. La puissance à fournir, et les caractéristiques du GMP associées, seront donc radicalement différentes si on souhaite obtenir tel taux de montée à forte pente ou à 200 km/h, donc faible pente. PropMatch ne se préoccupe pas non de ce qu'il se passe en-dehors du point de fonctionnement souhaité, rien ne dit par exemple que le taux de montée ne puisse être meilleur à plus faible vitesse dans le second cas.

Les résultats donnés par PropMatch sont un ensemble de données (diamètre hélice, pas hélice, KV moteur, masse moteur, intensité) liée à la tension imposée et cohérentes entre elles. En particulier, si on change la puissance électrique comme tu l'as fait pour faire coller le régime au sol, alors fatalement les résultats en montée seront différents.

Dans le cas présent, il faut ajuster les courbes de Cp et Ct hélice au mieux par rapport à la réalité. Ces courbes sont pré-déterminées dans PredimRc de manière génériques (voir ici), ça colle plutôt bien la majorité du temps mais avec certaines hélices, notamment celles de grandes tailles non APC, ça peut être moins représentatif. Dans ce cas, il faut revoir non pas la modélisation des courbes, c'est inutile, mais les deux facteurs correctifs associés à la largeur de pale. De cette manière, tant le PropMatch que le module motorisation moulineront avec une modélisation plus raccord avec les hélices que tu utilises.

Franck

Ok donc propmatch ne fait pas en sorte que mon point de fonctionnement corresponde au taux de montée maximum. 

Mais j'ai refait tourner, cette fois-ci en n'essayant pas de coller à la motorisation de mon Corsair. J'ai pris le fichier géométrie du corsair, et je mets en point de fonctionnement 90 km/h et 10 m/s avec des hélices de diamètre compris entre 15 et 16 pouces. Je fais tourner en résolution fine, ça me donne 3 hélices. La première est une 15x9, kv 544, I = 63.8 ampères.

Maintenant je veux voir ce que donne ce couple moteur/hélice en palier, et quelles sont ses performances ascendantes. Je retourne dans le module motorisation, je fais varier l'intensité (cellule E7) jusqu'à ce que le Kv soit égal à 544 (ça me fait une intensité de 91 ampères au sol) . Je fais tourner la moulinette de calcul des performances ascendantes et là j'ai un taux de montée maximum de 14 m/s à 60 km/h. Et pour 90 km/h j'ai un taux de montée de 12 m/s.

Avant de dire ce qui m'étonne dans ce résultat, j'aimerai savoir si j'ai fait une fausse manip quelque part. Parce que si j'ai fait une fausse manip normal que le résultat m'étonne ...

Au fait ... comment fais t'on pour insérer une image ? ce serai plus simple à expliquer avec une copie d'écran

Alain

Bonsoir Alain,

Il faut utiliser un hébergeur d'images comme, par ex., Zupimages . Cela sera effectivement plus simple pour regarder en détail ton sujet. Si tu pouvais aussi poster le fichier modéle, cela me permettra de faire les simulations et vérifier les calculs.

Franck

Donc Ziva .. ça a été un peu dans la douleur pour les images mais j'y suis arrivé (pas certain que j'ai fait exactement comme il fauts mais ça marche)

Géométrie du Corsair

Et motorisation. Donc, j'ai indiqué mon point de fonctionnement à Propmatch, parmi les hélices choisi la 15x9 Kv 544. Je rentre le diamètre et le pas dans le module de détermination GMP, je joue sur l'intensité au sol pour avoir le bon Kv et je lance le calcul des performances ascendantes.

Est que la méthode est correcte, sachant que je souhaite connaitre les performances complètes de ce couple (Hélive,Kv) qui me permet de passer par le point de fonctionnement souhaité, et aussi de connaitre l'intensité que devront pouvoir supporter le contrôleur et le moteur ?

Alain

Bonsoir Alain,

Désolé, pas d'image :-(

Voici comment faire : une fois l'image uploadée, ZupImages propose 4 liens, il faut copier le "lien direct" pour le coller dans le champ "source" de l'outil "Insérer/editer une image".

Franck

Ce qui est marrant c'est que quand j'ouvre le forum en version (donc en ce moment) je vois les images.

Bon je recommence ..

Géométrie du Corsair :

Et motorisation. Donc, j'ai indiqué mon point de fonctionnement à Propmatch, parmi les hélices choisi la 15x9 Kv 544. Je rentre le diamètre et le pas dans le module de détermination GMP, je joue sur l'intensité au sol pour avoir le bon Kv et je lance le calcul des performances ascendantes.

Est que la méthode est correcte, sachant que je souhaite connaitre les performances complètes de ce couple (Hélive,Kv) qui me permet de passer par le point de fonctionnement souhaité, et aussi de connaitre l'intensité que devront pouvoir supporter le contrôleur et le moteur ?

Je croise les doigts ...

Alain

Bonjour Alain,

Impeccable, merci ;-)

Bon, il y a effectivement un bug, car le régime au sol correspond exactement au point de fonctionnement en vol (il devrait être inférieur), tandis que la masse moteur est plus importante que celle prévue (donc, le moteur déterminé au sol pour avoir le KV calculé est plus puissant, d'où ton constat). Tout se passe comme si le KV apparent calculé en vol n'était pas transposé au KV réel mesuré au sol... je creuse la question dans la semaine.

[EDIT 21/12]

Ok, c'est résolu, c'était bien la prise en compte du chargement moteur en vol (plus faible qu'au sol), via le N/KV.U sur lequel j'ai oublié de corrigé le delta sol / vol (arbitrairement fixé à 5%) :

Maintenant, on retrouve bien des valeurs cohérente de KV, masse, taux de montée et intensité. A quelques pouillèmes près, ce qui est normal puisque la résolution directe est basée sur des valeurs fixées à l'avance des rendements moteur et hélice, et de correction de N/KV.U. On pourrait obtenir des résultats parfaitement raccords avec une résolution itérative, mais ce serait très long et irait donc à l'encore du principe de pré-résolution rapide voulu pour PropMatch.

Au passage, on notera que, comme discuté ci-avant, le meilleur taux de montée ne correspond pas ici au point de fonctionnement pour lequel on a cherché la motorisation optimale.

Franck

Bonjour,

j'ai tardé à répondre, occupé sur d'autres sujets. Merci pour tes explications. J'ai refait un peu tourner propmatch avec différents modèles, en version 2.66b.

Sur plusieurs tests j'ai trouvé que le point de fonctionnement calculé par propmatch correspondait au taux de montée maximum. Surement un coup de hasard ... Mais c'est clair que pour moi ce qui est intéressant c'est d'avoir la motorisation optimale pour le meilleur taux de montée.

En tout cas avec cette version les résultats me semblent plus cohérents que précédemment (normal ...), maintenant il faut que je le fasse tourner pour apprendre à m'en servir pour obtenir des résultats que je pourrais utiliser dans la pratique.

Alain

Bonjour Alain,

Merci pour ton retour :)

Pour la coincidence entre le taux de montée maximal et celui au point de design, cela dépend intimement de l'écart entre la vitesse de vol à puissance dissipée minimale et la vitesse de vol à optimiser: plus elles sont éloignées, et moins il y aura coïncidence, et inversément.

Sur ton modèle, la vitesse de vol à puissance dissipée minimale est de 80 km/h. Si tu optimises ta motorisation pour avoir un taux de montée de 10 m/s à, par exemple, 160 km/h, tu auras un taux de montée maximum (donc à 80 km/h) bien supérieur. C'est juste une question de puissance : celle d'une motorisation capable faire monter ton avion à 10 m/s et 160 km/h présente une grande réserve de puissance à 80 km/h, alors qu'une motorisation designée pour donner 10 m/s à 80 km/h n'a aucune réservce à ce point de fonctionnement.

Franck