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Languages: French
Types: Article
Subjects: Micro-drone, Concept du biplan, Influence propulsive, Voilure souple adaptative, 629.132
Les micro-drones ont été développés depuis 1997 pour des missions militaires de renseignement. Ils peuvent également être utilisés pour des applications civiles de reconnaissance en milieu contaminé ou difficile d'accès. Les micro-drones ont une dimension maximale typique de 15 à 20 cm, un rayon d'action de 500 m, une endurance de 30 min, ils sont compacts, autonomes et portables par un seul opérateur. En raison de leur charge alaire relativement élevée (due aux divers composants électroniques et d'une contrainte de taille sévère, il est d'usage de recourir à des ailes d'allongement faible (allongement de 1.4 à 1.8) afin de maximiser la surface de l'aile. Par conséquent, les micro-drones monoplans volent à des vitesses supérieures à 15 m/s d'où la difficulté à obtenir des images claires et à évoluer en milieu confiné. La présente étude expérimentale et théorique a pour but d'améliorer les performances aérodynamiques des configurations de micro-drones à voilure fixe et d'étendre leur capacité de vol aux basses vitesses. Le concept biplan est proposé pour réduire la traînée induite et permette le vol lent. L'interaction aéro-propulsive et de la souplesse de la voilure sont étudiés dans une soufflerie spécifique permettant de reproduire des rafales de vent longitudinales. Une nouvelle balance de précision à 5 composantes a été conçue et réalisée. Enfin, un nouveau prototype de micro-drone de type biplan bimoteur a été testé avec succès pour permettre des vitesses de vol allant de 4 à 18 m/s. Micro Air Vehicles (MAVs) have been developed since 1997 mainly for military surveillance missions. MAVs can also be applied for civil surveillance purposes in remote or contaminated areas. MAVs have a typical maximum dimension of 15 to 20 cm, a range of 500 m, an endurance of 30 min, they are compact, autonomous and portable by a single operator. Because of a relatively heavy payload (due to various electronic components) associated with stringent maximum dimensions, it is common practice to use low aspect ratio (LAR) wings (AR = 1.4 to 1.8) in order to maximize the wing surface. Consequently, monoplane MAVs generally fly at speeds greater than 15 m/s which results in the difficulty to capture clear images and to fly in a confined environment. The present experimental and theoretical study aims at improving the aerodynamic performances of classical fixedwing MAV configurations and to extend their capability to sustain low-speed flights. A biplane concept is suggested as a possible candidate to both reduce the induced drag and to allow for slow-flight phases. The influence of propulsive- induced flow is studied along with flexible wing effects using a specific low-speed wind tunnel which produces longitudinal wind gusts. A new 5-component 0.5-g precision micro-balance is designed and tested. Finally, a new tandem-wing bimotor MAV prototype is successfully tested to achieve flight speeds from 4 to 18 m/s.
  • No references.
  • No related research data.
  • No similar publications.

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