Tresse kumihimo courbée

Une des conditions pour obtenir un câble tracté stable et d'avoir une asymétrie entre le bord d'attaque et le bord de fuite, afin que le bord d'attaque soit plus tendu que le bord de fuite. 

Cela peut s'obtenir grâce à des variations de raideur des parties du câble (soit raideur des matériaux, soit raideur liée à la technique de tressage), ou grâce à une forme précourbée du câble.

J'avais déjà présenté une preuve de concept dans un de mes premiers articles sur les tresses (il y a plus d'un an) et récemment partagé comment j'avais poussé le concept un peu plus loin, en l'absence d'autres techniques trouvées dans la littérature.

J'ai depuis trouvé des exemples de courbure dans les tresses, notamment avec les tresses "rick rack" (que je n'ai toujours pas bien réussi à comprendre, malgré quelques explications) et avec la technique de la dentelle. 

Je viens de trouver un autre exemple d'une tresse courbée, mais l'article étant en japonais, la compréhension risque de prendre un peu plus de temps.

 https://www.jstage.jst.go.jp/article/fiberst/81/8/81_2025-0013/_pdf/-char/ja

 

 

Nouveau prototype de winch pour pilotage cerf-volant deux lignes

 Il y a maintenant plus de 10 ans (en 2013), j'avais réalisé une preuve de concept du pilotage avec un joystick d'un kite avec un banc DIY.

Pour cela j'avais utilisé des moteurs de visseuses/dé-visseuses. 

Il y a quelques années, j'ai fait l'acquisition de moteur brushless AK60-6 avec encodeur et boucle de régulation, mais sans avoir pris le temps de réfléchir plus à leur intégration.

J'ai commencé à construire un nouveau banc de contrôle pour un cerf-volant à deux lignes.

Sur le banc précédent, j'utilisais comme winch une simple tige métallique de 1cm de diamètre sur laquelle une ligne était enroulée dans un sens et l'autre ligne dans l'autre sens. Les deux lignes partaient du même côté. Des roulements à billes étaient utilisés pour reprendre les efforts.

Le moteur AK60-6 m'a forcé à revoir mon design. A défaut d'un axe de sortie, le moteur entraîne une platine sur laquelle on peut venir fixer différents éléments (typiquement directement un bras de robot). Cela ne permet cependant pas de reprendre simplement les efforts ailleurs comme j'avais pu le faire. 

J'ai donc repensé la disposition du banc pour que les efforts du cerf-volant sur les deux lignes se compensent (voir la première partie du dessin ci-dessous).

 

J'ai aussi du revoir la manière de faire un treuil, à la fois car le moteur est limité à deux tours max (à cause d'une limitation de l'encodeur et de l'algorithme de contrôle) et car le couple est plus grand.

J'ai fabriqué un treuil en superposant des disques en bois comme expliqué sur la deuxième partie du dessin ci dessus. Les disques sont ensuite empilés grâce à des boulons.

Quelques améliorations sont encore nécessaires avant de pouvoir faire des tests avec une charge. 

 

Twofer concept at Darpa Lift Challenge

Le Week End dernier, j'ai regardé le DARPA Lift Challenge.

Il s'agit d'un concours organisé par l'agence de recherche américaine pour la Défense.

Les équipes devaient faire voler des drones capables de porter une charge utile (avec un décollage vertical de la charge utile) avec le plus grand rapport possible entre cette charge utile et le poids du drone à vide. La charge devait être déplacée sur 4 miles, puis déposée et un dernier mile parcouru.

Deux équipes ont présenté un concept utilisant deux avions reliés par un câble (Sherman Aeronautics et Ben Berry).

 

Le concept avait déjà volé en pilotage manuel avec D St Clair, en s'inspirant de la pratique des modèles réduits d'avion piloté en cercle avec la technique "Control line".

 

Sur la vidéo, on peut même voir la transition du vol en mode héli au vol en ligne droite (à 4m15s) 

Soutache

Dans l'article Atelier à la manufacture des tresses (Société Choletaise de Fabrication), je présente globalement l'atelier.

Au cours de cet atelier, j'ai fait des essais sur une machine à tresse permettant de réaliser des soutaches.

Une soutache est constituée de deux âmes et de fils de liaisons qui font des huit autour des deux âmes.

Souvent lorsque je parle à quelqu'un de mon projet de câble hydrodynamique réduisant la traînée aérodynamique, on me suggère de faire des essais avec un gros et un plus petit câble entourés de scotch. La soutache fait a peu près cela. 

 

 

La soutache est reconnaissable à ces chevrons (ici le verso)

L'inclinaison des chevrons va dépendre du nombre de fuseaux. 

Si on retourne la tresse, les chevrons sont inversés (ici le recto)

La tresse présente une sorte de plan de symétrie passant entre les deux âmes. 

 

La soutache correspond à deux âmes liées par des brins (ici les deux gros fils verticaux en rouge) qui les enlacent (fils jaunes, bleus, et rouges plus fins). On peut constater que lorsqu'on tire sur les âmes, elles coulissent dans le fourreau constitué par les autres brins (voir la partie où la tresse semble s'élargir).

 

Nous avons essayé de remplacer une des deux âmes par un âme plus grosse, afin d'essayer de se rapprocher d'une section rappelant la forme d'une goutte d'eau 

Sur cette photo une âme d'un diamètre supérieure a été utilisée à droite. 

 

L'âme à gauche a fini par casser (cela a peu d'effet sur la forme de la tresse car l'âme n'était pas très large)

 

Cependant, l'utilisation d'âmes de diamètre différent casse la symétrie.  On constate que la tresse à tendance à twister (et à s'emmêler), ce qui doit être considéré comme une condition à éviter dans l'optique de la recherche de réduction de traînée. 

Pour cette raison, cette tresse n'a pas été testée plus loin, malgré la longueur créée grâce à l'utilisation d'une machine qui aurait pu permettre de faire des tests aéro ou hydrodynamiques.

 

Dentelle

La base de la technique de la dentelle se base sur la réalisation de tresses.

Ces tresses sont maintenues en place par des épingles, ce qui va permettre de leur donner une courbure, et ensuite éventuellement reliées entre elles ce qui va permettre de fixer le motif 2D avant d'enlever les épingles.

La courbure de la dentelle m'intéresse dans l'objectif de réaliser un câble sous marin pré-courbé, ce qui pourrait être une manière d'atteindre un comportement stable.

Pour une introduction aux mouvements de base, réalisés sur deux paires de bobines à la fois, je conseille la vidéo suivante Intro to Bobbin Lace Making. Le mouvement de base a des similitudes avec un tissage lâche.

Comme pour les tresses, des approches plus mathématiques sont en cours de développement et apportent déjà des résultats inédits : Developing a Mathematical Model for Bobbin Lace.

Contrairement aux tresses classiques qui sont généralement basées sur un motif simple qui se répète, la dentelle va être composée de nombreux motifs, comme décrit dans A Working Vocabulary for the study of Early Bobbin Lace 2015.

Des catalogues entiers de motifs existent. Une bibliothèque logiciel a déjà été créée https://d-bl.github.io/ 

Si ces motifs ont plutôt été utilisés pour des questions esthétiques, il est peut-être possible de trouver une nouvelle bibliothèque de motifs, cette fois utilisés pour des questions techniques. 

 

 

 

Tresse courbe

Dans l'article tresse plate incurvée, j'avais introduit l'intérêt d'une telle tresse et proposé une première preuve de concept combinant deux tresses.

 

J'ai réalisé au mois de décembre dernier une tresse combinant quatre tresses sur le même principe. 

Tresse composée de 4 tresses basiques entrelacées, ce qui permet de courber la tresse en variant la tension entre les différentes tresses. 

 

Il est possible que cela corresponde aux tresses fabriquées grâce à un "métier à plusieurs bandes". Les machines existantes ne permettent cependant pas de varier la tension entre les différentes bandes.

Allonic : Robotic braid

Allonic est une entreprise hongroise qui réalise des mains robotiques à partir de tresse.