LA TORPILLE RADIO COMMANDEE

Bonjour à tous,
les détails de la construction sont sur ces liens:
https://www.ladsm.fr/viewtopic.php?f=5&t=21
https://forum.rc-sub.com/forum/torpedoes/149167-radio-controled-torpedo-experience
et la simulation hydrodynamique complète ici
https://www.ladsm.fr/viewtopic.php?f=7&t=22

Le premier prototype 433 mhz est terminé et je pense le tester la semaine prochaine.
J'ai choisi des hélices avec 30° environ d'angle de pas ce qui donne 18mm d'avance par tour avec un glissement de 20%
le moteur est un 6mm de diamètre 15mm de long pour les drones donnant 50 à 60000 tours à vide à 3.7Vs
Il est réducté 5:1 par un micro réducteur planétaire.
La consommation est de 0.4A dans l'air tout monté et 1A hélices dans l'eau en statique.
L'accu est un 150 mAh donné 25C
La coque et la boite de vitesse sont imprimées en ABS 20%
Deux autres boites de vitesse avec des réductions 1:1 2:1 et 2.5:1 sont en montage pour test, ainsi qu'une version brushless 1:1

Concernant le software:
L’émetteur est une petite boite qui se branche sur la prise écolage et se paramètre pour tout émetteur PPM.
dedans une arduino pro mini ou mega 2560 au choix
Le codage est personnel, je n'utilise pas de bibliothèques arduino, le chargement se fait par l'interface arduino
Le récepteur est contrôlé par un microcontrôleur 8051 Silabs 24.5 Mhz sans quartz extérieur.
Le circuit radio est une puce 433 Mhz Silabs à tés haute sensibilité (< -120 dBm)
Le rafraîchissement des données est de 50 fois/seconde (moteur direction activation)
moteur pwm 12 khz  et servo magnétique
La puissance se règle de 10 mW (10 dBm) à 100 mW (20 dBm)
La portée dans l'air est environ 1.8-2Km à 9600 bauds 10 mW
Il y a 100 canaux ce qui permet à plusieurs modélistes de lancer des torpilles ensemble
Chaque bateau peut commander jusqu’à 8 torpilles, une seule active à la fois.
Il y a une version classique pour servo de la télécommande qui peut faire 8  10 20 30...canaux, retour possible pour télémétrie

Reste à tester:
équilibrage, réduction, pas des hélices, vitesse dans l'eau, facilité de démontage

Résumé des contraintes:
1) antenne courte mais passant quand même de la puissance HF (résolu)
2) alimentation stable c'est à dire pas de batterie en surcharge (+- résolu mais corrélé avec (3))
les batteries 1C 2C que l'on emploie généralement dans les torpilles ne vont pas bien fonctionner vu que le courant nécessaire va atteindre 1A ou + en pleine charge du moteur
Pour compenser la batterie effondre sa tension, et après quelques secondes, reset des microcontrôleurs
(Toutes celles qui ont le circuit de test = à basse décharge)
3) poids / équilibrage très contraignant
contre poids minéral prés de l'antenne
la masse de l'accu doit être ramenée vers l'avant mais sans effleurer la zone HF
et il doit être placé sous le plan de masse (avec possible modification de l'impédance)
moteur pas plus de 2g mais suffisant pour vaincre le couple des hélices, consommation optimale
donc à priori réducteur + pas hélice fort ou en direct avec pas faible (mais impose peu de pertes en friction)
4) la torpille ne doit pas pivoter ou la direction sera inefficace
Soit une seule hélice mais vitesse modérée et contre poids bas ou 2 hélices contrarotatives
5) optimisation des frottements
points de friction:
- jonction moteur arbre (très sensible) doit être lâche (ressort, gaine thermo, système cardan ou apparenté)
- les plans des dents de pignons doivent être parallèles
j'ai écarté les systèmes à pignons coniques car trois axes de réglage (horizontal, vertical, horizontal)
la distance entre les pignons est (Dp1 + Dp2)/2 Dp = diamètre de pas
J'ajoute généralement 5/100 de tolérance
Je n'utilise que plateau à couronne et pignons droits (1 degré de réglage vertical) ou 4 pignons droits (le plus sur car tous les axes sont parallèles)
Les pignon seront en POM ou nylon, laiton trop lourd.
Les axes acier sont remplacés par du tube capillaire acier plus léger
le second axe tube alu
Les paliers sont tous en Teflon qui ne nécessite pas forcément de lubrification,laquelle s'en va vite
rappel coefficients frottement
alu/alu 1.35 à exclure
laiton/alu interdit (oxydo-réduction)
teflon/alu 0.2
teflon/acier 0.003 (!)
acier/laiton 0.4 sec 0.2 lubrifié
laiton/laiton 0.16
Une augmentation de ces frottements produit une augmentation de courant donc problème d'accu, de centrage et de régulation de la tension.

Whooooaaaa!
Ça c,est complètement dingue!! Félicitation, belle réalisation.
Je suis impatient de voir la (les) videos des tests suivant.

Superbe.

a.

bonjour

voilà , c'est comme ça que je conçois le modélisme , faire des choses qui sortent de l'ordinaire , se creuser les méninges , faire , refaire , refaire encore , ne pas se contenter de peu .
C'est quand même autre chose que d'acheter un bateau en plastique chez Auchan .

Voici l'équilibration de la torpille pour le premier proto.
Arrière légèrement immergé.
Un bague de 4mm en polystyrène a été ajoutée et accu lipo avancé.
J'attends un nouvel accu plus petit 14C et la bague pourrait être évitée dans le proto 2.
Ensuite voici le système d'éjection.
Le corps de la torpille est passé 4 fois avec de l’apprêt de carrossier (bodyfill360 ou équivalent).
Ponçage à l'eau à chaque couche. A la fin c'est lisse comme un miroir.
Le tube avec 4 rails va servir de glissière.
On peut vaporiser le tout au spray teflon (lubrifiant sec au PTFE WD40)
Le coefficient de frottement est minimal et les surfaces en contact aussi.
Au test, la torpille s'éjecte à mi gaz par radio commande sans besoin d'aucun autre système
Solution alternative: tube imprimé 3D avec trous pour supprimer l'effet ventouse.
Feuille teflon mince dedans et ça marche aussi.

Encore une fois superbe travail.
Les fichiés sont de AutoCad?
a.

Merci pour ce partage d'informations.
Serge

En réponse à Alain c'est Autodesk Fusion360 (impression 3D + CNC)
Il y a une version gratuite, étudiants et modélistes.
La CNC est une 1419 sur les sites chinois (environ 300E) J'ai ajouté des butées et achetée une nouvelle broche brushless
fabriquée en malaisie ce qui permet de fraiser alu et laiton à 24000 tours par petites passes.
La version de base permet déjà de graver des circuits, de faire des moules et de fraiser des pignons en POM (module 0.5 ça passe)
Pour le dessin de circuit j'utilise Proteus Ares qui va générer les Gerber et Flatcam qui va générer le Gcode.
Enfin pour piloter la CNC bCNC qui sait faire l'autolevelling sans passer par Mach3.
L'imprimante 3D est une Aneth 3D.
J'ai construit ce sous marin avec elle:
https://www.ladsm.fr/viewtopic.php?f=4&t=12
Pour les soudures j'utilise MultiCore crystal 511 0.23mm de diamètre à l'argent
et une station Weller WD2M avec la pointe aiguille.
C'est idéal pour souder les CMS et le fil 7/100 mm de la bobine.
Pour le fil de jonction bobine circuit, c'est du 0.25mm de diamètre souple et gainé de très haute qualité chez un fabricant français: Industrifil.
J'ai du remplacer le fil de mauvaise qualité des JST par du fil 0.8mm diamètre gainé Silicone de bonne qualité (sites asiatiques) sinon ça casse aux points de soudure.
Le moteur est un moteur de drones 6mm Diam L 15mm que l'on trouve un peu partout. Ses fils sont très cassants à la base du collecteur. J'avais déjà cassé une fois et remonté le collecteur mais c'est une galère et le fil a recassé ce matin. J'ai du refaire nouveau moteur + boite et je n'ai plus que 0.32A de conso à vide contre 0.45 avec l'ancien moteur collecteur bricolé, mais une journée de perdue.
Ce premier proto est délicat de montage. Je ne mettrai les fichiers de fabrication qu’après test d'une version stabilisée et plus facile à monter.

LES VIDEOS (premiers tests, réglages à améliorer)

pleine vitesse après réglage, test maintenir tout droit
https://youtu.be/lwJhXmxOSjs

autres tests tout droit
https://youtu.be/9Pu2hfqX9s8
https://youtu.be/k4R6-TUDAg8

test rotation pas encore réglée
https://youtu.be/3xg1GJwoRyA
https://youtu.be/vPsSInrKydM