Pylône rétractable : Le séquenceur de commande

 

Alain ROUMIGUIERES : aroumi(@)libertysurf.fr

 

 

 

En attendant le premier vol qui ne saurait tarder, je vais vous parler de l’électronique de commande de l’ensemble. En effet, dans la première partie de l’article, j’évoquais la nécessité de pouvoir  commander toute la cinématique du pylône, y compris le régime du moteur, par une électronique adaptée et en utilisant une seule voie de l’émetteur.

 

En l’absence de séquenceur, Elicker propose une solution consistant à utiliser le manche des gaz/AF dont la course haute (du neutre vers le max) commande les gaz et dont la course basse (du min au neutre) commande les AF. L’entrée/sortie du pylônes étant commandée par ailleurs avec un switch et une temporisation d’au moins 10 sec, le temps que l’hélice ralentisse et soit arrêtée par la butée qui ne l’oublions pas, sur le pylône Eliker, est commandée mécaniquement par la descente du pylône.

Si en plus les trappes sont commandées par servo, autant prévoir un deuxième émetteur et un récepteur spécifique.

 

Le module que nous avons développé est maintenant parfaitement au point et ses caractéristiques le placent à priori en première position de tout ce que j’ai pu voir, lire et entendre sur le sujet. A ma connaissance, le seul séquenceur existant actuellement sur le marché est celui de Stephen Merz en Allemagne (SM Modellbau) mais il n’est à mon avis pas aussi performant.

 

Il à la taille et le poids d’un petit récepteur. Il comporte une entrée (voie choisie sur le récepteur), quatre sorties servos (Trappe gauche, trappe droite, entrée/sortie pylône,  blocage hélice), une sortie vers le variateur ainsi qu’une entrée 5 broches pour le module de programmation. Il accepte aussi deux entrées switchs de sécurité.

 

Ces deux switchs permettent de valider que le pylône est correctement déployé ou correctement rentré. Ils ne sont pas indispensables au fonctionnement et peuvent être strappés mais apportent un plus incontestable en matière de sécurité. 

En effet, ils permettent au séquenceur de stopper toute alimentation électrique vers les servos en cas d ‘anomalie d’ouverture ou de fermeture (par exemple : hélice en travers empêchant la fermeture complète), deux secondes après la détection de l’anomalie. Par exemple, la sortie du pylône étant programmée sur 3 secondes, si au bout de 5 secondes, le switch  de contrôle de l’ouverture n’a pas envoyé son top « OK », toutes les alimentations sont stoppées. Vous avez compris le but : éviter de vider les accus car un servo de 10kg bloqué, ça consomme pas mal de courant. 

 

 

 

Principe retenu .

 

Le principe de fonctionnement est donc de disposer de l’ensemble des commandes de contrôle du pylône (Sortie et rentrée du pylône, ouverture et fermeture des trappes, marche/arrêt du moteur, blocage/déblocage de l’hélice), sur une seule voie de l’émetteur, soit à l’aide d’un inter 3 positions, soit à l’aide d’un autre organe de commande comme par exemple le manche des gaz soit les deux à la fois (tantôt l’un, tantôt l’autre), cette dernière solution me semblant être la meilleure.

Dans ce dernier cas, le manche des gaz étant en principe utilisé pour la commande des aérofreins, il sera nécessaire de pouvoir basculer la commande du pylône, tantôt sur un switch 3 positions, tantôt sur le manche des gaz, à l’aide d’un organe de commutation (switch).

Tous les émetteurs ne permettent pas cette gymnastique mais je ne pense pas qu’il soit opportun et judicieux de se lancer dans la mise en œuvre d’un planeur de 14kg propulsé dans les airs par 1400watts avec une MC10. Il faut adapter les outils au besoin. 

 

 

Le dosage des gaz au décollage est indispensable. En effet, tous les planeurs équipés d’un pylône, y compris les vrais, ont une tendance plus que nette à basculer sur le nez dès les premiers mètres tant que la commande de profondeur n’est pas suffisamment efficace pour contrer le mouvement. Une fois en l’air, le dosage des gaz devient quasi inutile.

En configuration de décollage, ce sera donc le manche des AF qui commandera le pylône, la commande des AF étant momentanément reportée sur  un curseur linéaire ou sur tout autre organe de commande disponible. On peut en effet estimer qu’en phase de décollage, les AF sont inutiles. Une fois en l’air, il suffit de basculer la commande du pylône sur un inter 3 positions et toutes les entrées/sorties du pylône se feront avec lui. Les gaz seront dans ce cas mis systématiquement plein pot ou pourquoi pas à 70% si c’est suffisant. Par contre, attention de ne pas se mélanger les crayons à l’atterrissage. Imaginez que ce soit le pylône qui sorte à la place des AF !!! Le temps de s’en apercevoir, de le rentrer, de basculer le bon switch, je vous laisse imaginer la suite !!. Car en matière d’AF, un pylône déployé avec une hélice au bout, difficile de faire mieux et ceux qui y ont déjà goûté le confirmeront.

 

 

Description du module.

 

Le séquenceur possède une entrée unique à connecter sur la voie choisie sur le récepteur ainsi que 4 sorties programmables (course et positions extrêmes), vers les servos correspondants et une cinquième vers le variateur.

[JBF1]  Il possède aussi une entrée 5 broches destinée à recevoir le module de programmation ainsi que deux entrées deux broches pour les switchs de contrôle des mouvements du pylône.

Le brochage de toutes ces prises est au standard 2,54mm.

 

 

Son fonctionnement logique.

 

La cinématique du pylône présente trois états stables P0, P1 et P2.

 

P0 = Trappes fermées, pylône  rentré, hélice bloquée, moteur stoppé.

P1 = Trappes ouvertes, pylône sorti, hélice bloquée, moteur stoppé.

P2 = Hélice débloquée, moteur en marche.

 

 

Ces trois états induisent donc quatre séquences de changement différentes :

 

Passage de P0 à P1.

Passage de P1 à P2.

Passage de P2 à P1.

Passage de P1 à P0.

 

Enfin P0, P1 et P2 impliquent quatre limites sur l’organe de commande choisi sur l’émetteur :

 

Lmin : limite basse de P0.

L1 : Limite entre P0 et P1 (point de déclenchement de P1).

L2 : Limite entre P1 et P2 (Point de déclenchement de P2)

Lmax : Limite haute de P2 (Gaz au maximum).

 

Passage de P0 à P1 : Ouverture des trappes, sortie du pylône, vérification du switch « pylône sorti ». Si pas OK, arrêt alimentation électrique de tous les servos connectés au module et commande « Gaz à zéro » permanente vers le variateur. Attention, position dangereuse pour la santé du planeur. Le pylône est  sorti complètement ou en partie et il sera impossible de le rentrer car l’alimentation est coupée. Donc l’effet AF sera maximum et un retour au sol est nécessaire et qui plus est, avec de tels AF, garanti rapide et inéluctable !!!

 

D’ou le conseil : Prévoir des switch de qualité, les placer au bons endroits, soigner les soudures et protéger les fils de liaison.

 

Passage de P1 à P2 : Déblocage de l’hélice et mise du moteur en rotation en régime proportionnel au signal reçu. Le variateur entrant en fonction, toutes ses possibilités sont préservées (montée en régime progressive, etc…).

 

Passage de P2 à P1 : Arrêt moteur puis blocage de l’hélice n secondes après (n est programmable). Ce paramètre devra être adapté à chaque cas en fonction de la vitesse de décélération de l’hélice et de la technique utilisée pour la bloquer.

 

Passage de P1 à P0 : Rentrée du pylône, vérification du switch « pylône fermé ». Si pas OK, arrêt alimentation électrique dans les mêmes conditions que pour le switch d’ouverture. Si OK, fermeture des trappes.

 

Le changement d’état peur être réalisé brutalement. Par exemple par un passage immédiat de P2 à P0. dans ce cas, la séquence est déroulée normalement en respectant toutes les temporisations et waits. Cette règle est aussi vraie dans l’autre sens (de P0 à P2).

 

Après un « STOP ALIM » suite à incident d’ouverture ou de fermeture, le RESET ne peut être obtenu qu’avec un arrêt/marche de l’alim. du séquenceur, donc par un retour du planeur au sol.

 

 


 

 

 

Programmation du séquenceur.

 

La programmation complète se compose de deux phases différentes : d’une part l’entrée des limites choisies sur l’organe de commande et d’autre part le réglage des courses des différents servos ainsi que le wait d’attente avant le blocage de l’hélice. Ces deux phases sont complémentaires mais indépendantes. Elles peuvent donc être réalisées dans un ordre quelconque. 

 

Il faut bien sur brancher tous les servos sur le séquenceur et pour plus de sécurité, remplacer le variateur par un servo dont les déplacements traduiront le régime du moteur. Inutile de dire qu’il est plus que conseillé de déconnecter les accus de puissance et pourquoi pas en plus, d’enlever l’hélice.

Il faut enfin connecter le petit module de programmation sur sa prise. Le séquenceur détecte sa présence et se place de lui même dans ce mode.

La programmation des limites Lmin, L1, L2 et Lmax est réalisée selon un protocole simple basé sur la validation de diverses positions du manche de l ‘émetteur à l’aide de l’interrupteur du module de programmation.

 

La programmation des courses des servos et du wait de blocage hélice est réalisée, toujours en utilisant le manche de l’émetteur et en visualisant directement le résultat sur les servos correspondants. L’ordre est le suivant :

-        Première demi-trappe fermée.

-        Première demi-trappe ouverte.

-        Deuxième demi-trappe fermée.

-        Deuxième demi-trappe ouverte.

-        Pylône entré.

-        Pylône sorti.

-        Hélice bloquée.

-        Hélice débloquée.

-        Wait blocage hélice.

Le dernier paramètre à entrer est le nombre de secondes (de 1 à 82) entre la commande d’arrêt moteur et la commande du servo de blocage.  La Led s’allume puis s’éteint à chaque mouvement complet du manche correspondant à une seconde. Si aucune valeur n’est entrée, la valeur 1 est prise par défaut.

 

 

Caractéristiques et paramètres fixes de l’automate.

·        Temporisation d’entrée ou de sortie du pylône : 3 secondes.

·        Délai d’attente des switchs de sécurité : 2s. Au delà, blocage complet par coupure de l’alimentation des servos et commande d’arrêt moteur forcée à zéro gaz.

·        Délai d’attente entre l’arrêt du moteur et le blocage de l’hélice  :  modifiable par programmation de 1 à 82 sec.

·        Délai entre le blocage de l’hélice et le début de la rentrée du pylône : 2s.

·        Délai entre le déblocage de l’hélice et le démarrage possible du moteur : 0,5s.

·        Délai entre l’ouverture (fermeture) des trappes et la validation « trappes ouvertes (fermées) » : 0,5s.

 

 

Procédure initiale suite à la mise sous tension.

 

A la mise sous tension du module, une procédure de contrôle est déroulée pour des raisons de sécurité. Le séquenceur contrôle que le signal qu’il reçoit du récepteur correspond à Lmin. Dans cette attente, il place de lui même toutes les valeurs de tous les servos, y compris le variateur, dans la position P0, en respectant la séquence « trappes puis pylône ». Pour éviter tout blocage ou mouvement intempestif des trappes et du pylône, il est donc conseillé de vérifier, avant la mise sous tension que le pylône est en position « rentré ». 

 

Ce module est commercialisé par Jean Bernard Filleau, (Séquenceur + module de programmation + notice d’utilisation détaillée) pour environs 85€ et quelques Euros de plus pour le port.

Vous pouvez le contacter directement sur son site Internet ou il présente ses autres réalisations électroniques consacrées au modélisme.

http://elecmod.chez.tiscali.fr

 

 

 

Un dernier bon plan, réservé à ceux qui lisent et parlent Anglais et qui n’hésitent pas à laisser leur n° de CB aux USA. Il existe un livre introuvable en France, sur l’histoire des planeurs motorisés avec pylône rétractable. Les premiers datent tout de même des années 30. C’est une véritable mine d’or avec des photos dans tous les sens.

 

« RETRACTABLE ENGINE SAILPLANES by Pete Williams ».

 

Impossible de le trouver en France. On peut le commander sur leur site Internet (www.ssa.org) mais ils demandent confirmation par téléphone (Nouveau Mexique : attention au décalage horaire). Le livre coûte 27USD + 17 de port soit au cours actuel environs 35€ en tout. Il est livré en une semaine à peine.

 

The soaring Society of America, Inc.

P.O.Box 2100

Jack Gomez Blvd. & Avenue “A”

Hobbs, New Mexico 88241-2100

 

Bon courage aux amateurs !!

 

  

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