e d'eau

 Petit partage des avancées sur le développement d'un simulateur dynamique d'Aile d'eau.

Dans un premier temps, j ai fait un état de l'art des outils de simulation existant. Puis j ai testé certains outils sur des cas simples (pendule ou double pendule). Souvent en demandant à Chatgpt de générer le code.

J'ai eu des difficultés d'installation pour plusieurs outils.

J'ai finalement retenu Exudyn.

J'ai ensuite vérifié la capacité d'Exudyn à simuler 3 corps relié par deux poutres flexibles.

J'ai appliqué une force constante à une extrémité pour modéliser le kite. À l autre extremité, j si ajouté un feedforward pour contrer cette force plus un contrôleur PID pour stabiliser le système à la fois en altitude et en antiderive.

Les 3 corps et les lignes sont également soumises à la gravité.

On observe un mouvement d'oscillations notamment de la nacelle, avant un amortissement.

Dans un deuxième temps, j'ai testé un pendule simple avec des forces d'amortissement liées á une pure trainée aerodynamique

Dans un troisième temps, j'ai modélisé les efforts aérodynamiques sur un corps, puis associé ces efforts au bout d' un pendule rigide pour créer un kite.

Puis un foil. Puis lié les deux.

Pour l'instant, une liaison a été rajoutée pour limiter le mouvement à 2 dimensions. On peut voir si dessous un exemple de simulation avec un vent venant de droite. Le grand repère á droite représente le kite. Le rectangle représente une nacelle. Le foil est en petit á gauche de la nacelle

Test avion jouet tracté par drone

Hier nouveau test.

Pas de modification significative du setup, j'ai seulement rallongé la le fil de pêche.

Lors d'une première série de test avec plus de longueur, j'ai pu constater qu'à partir d'une certaine vitesse, le foil sortait de l'eau par le bord de fenêtre, et avait un comportement assez oscillant de droite à gauche. En ramenant le foil, j'ai pu constater que le fil de fer d'accroche n'était pas bien fixé.

Malheureusement, j'ai posé le drone un peu vite aussi de l'avion et le fil de pêche s'est enroulé dans un des rotors du drone. J'ai heureusement pu le couper et l'enlever.

J'ai installé un nouveau fil de pêche (un peu plus long), et je suis reparti pour une série d'essais. Le vol était plus stable.

Malheureusement, je me suis rendu compte que l'avion s'était décroché.

Des personnes sur la plage m'ont prêté un masque et je suis allé balayer la zone où j'avais volé, mais sans succès.

De retour, j'ai regardé la vidéo du drone. Le foil s'est décroché après être sorti de l'eau sur un saut lors de l'atterrissage. La vidéo permettait de localiser plus précisément où s'était décrocher le drone (l'eau est clair). Malheureusement, j'avais trop froid pour repartir.

 J'y suis retourné aujourd'hui avec Stefano, qui a retrouvé l'avion !

Il va falloir que je revois mes nœuds de pêche (cette fois j'avais fait un cabestan + demi clé) !

J'aurai peut-être le temps de rajouter une vidéo ce WE.

Idée chien de mer

 Je partage une idée d'amélioration des chiens de mer existant.

 

Cerf-plongeant de Rousson/Truong 2009

 

Le problème :

En partant de cette version (assez proche du simple kitefoil, avec juste deux dérives en plus) 

• elle a besoin de faire demi-tour
• avec un bridage simple, il n'y a pas non plus de garantie que le fuselage restera sous l'eau 

C'est deux problèmes peuvent-être réglés juste avec une patte d'oie fixée aux extrémités des ailes (comme sur mes derniers essais) et un contrôle du différentiel de longueur depuis le pilote (ce qui me manquait sur mes derniers essais).

Le contrôle du différentiel permet à la fois de régler la hauteur de vol et de faire tourner le foil en le faisant plonger lors d'un changement d'amure (pour cela il faut suffisamment d'autorité de contrôle pour vaincre la stabilité naturelle).

La subtilité va résider dans le fait que la patte d'oie ne peut pas être ramenée au niveau de pilote (en théorie il faut que le point du bridage soit à l'intérieur du cercle défini par la courbure du foil). Il faut donc prévoir par exemple un anneau accroché à une des lignes et dans lequel passera l'autre ligne.

La dérive sur le foil principal ne semble pas non plus indispensable (la raideur verticale est assurée par le foil courbe) et risque même de dégrader la stabilité à mon avis (peut-être qu'elle amortit dans les vagues ?). La dérive au niveau du stabilisateur me parait par contre indispensable.

J'ai également réfléchi à d'autres moyens de retournement du foil (avec un stabilisateur mobile sur un rail d'avant en arrière  et des palpeurs plus en avant pour améliorer le couplage tangage/pilonnement), mais c'est très complexe.

J'ai également réfléchi à un retournement autour de l'axe longi, mais c'est aussi trop complexe.

D'autant plus, que l'idée actuelle peut-être couplée avec celle d'un palpeur à l'avant :

• au lieu d'avoir un seul fuselage, on place un fuselage à chaque extrémité, cela va permettre au foil de voler plus haut et d'avoir la surface de l'eau au niveau du milieu du foil sans perdre la stabilité apportée par le stab.
  
• un autre foil courbe est mis plus en avant du foil principal entre les deux fuselages, avec une section réduite avec un arc de cercle prononcé afin de servir de palpeur
• Un arc de cercle moins prononcé est utilisé pour le foil principal.

 

Ma tante prof de dessin doit avoir honte de moi, mais l'idée est là.

Cette solution a l'avantage de ne pas avoir de pièce mobile par rapport à une autre solution proposée

Edit 2024/12/11 : cette solution a par contre peut-être l'avantage de ne pas marcher... En effet la stabilité sur le foil principal grâce à la courbe est possible car le foil va prendre du roulis lorsqu'il sort de l'eau ce qui va augmenter la force faire et assurer la stabilité. Ici mon palpeur ne sera pas forcément suffisant pour faire tourner le foil, et surtout, il ne crééra peut-être pas le couplage tangage-pilonnement qui le justifie...  Je pense que j'arrive à un moment où un outil de simulation prenant en compte les différents degrés de liberté serait intéressant !