Equilibrage, equilibrage…

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« Tu as balancé tes props ? », vous a-t-on peut-être demandé au hasard d’un message sur un forum ou en compagnie de radiomodélistes avertis. Il n’est pas ici question de jeter des « props » à la poubelle. L’anglicisme est de rigueur, il fallait comprendre :  « as-tu équilibré tes hélices ? ». Si vous filmez de temps en temps depuis votre quadricoptère, vous devez avoir expérimenté le fameux effet « jello » dont nous avions déjà parlé sur HelicoMicro. Il s’agit de cette vibration très moche, qui donne l’impression que l’image se tend et se distend. Il n’existe aucune méthode miracle pour éliminer l’effet Jello, n’allez pas croire ceux qui se vantent de la supprimer facilement. Il est du à de multiples critères (pour un effet parfois indirect) qui ont tendance à s’additionner pour le renforcer. Citons par exemple des pales aux bords d’attaque abîmés, à la structure qui a plié, des axes de moteurs tordus, des composDsc_0049-600ants mal fixés, un centre de gravité décalé, ou encore des pales mal équilibrées. Pour supprimer totalement l’effet Jello, il faudrait corriger tous ces réglages… ce qui n’est souvent pas possible. Nous allons nous intéresser à l’un d’entre eux, sans doute le plus simple à corriger – même si nous allons le voir, les manipulations se révèlent un peu fastidieuses.

Ca fait quoi, exactement ?

Equilibrer les hélices (en anglais « balancing the propellers », ce qui explique le « tu as balancé tes props ? ») consiste à vérifier que les deux pales qui constituent l’hélice ont le même poids. Car si l’une est plus lourde que l’autre, l’hélice entière est déséquilibrée. Lancée à grande vitesse, elle génère des vibrations, imperceptibles ou au contraire de forte ampleur. Quelles sont les conséquences ? Les vibrations sont souvent sans conséquences. Mais a contrario elles peuvent engendrer des contraintes sur la structure de votre engin suffisamment puissantes pour, à la longue, endommager les axes des moteurs, faire sauter les soudures sur la carte mère, plier des pièces comme les bras. Le témoin le plus classique des vibrations excessives est le tremblement qui rend les vidéos pénibles à regarder…

La méthode…

Equilibrer une hélice signifie en fait alourdir (ou alléger) une pale pour que son poids soit équivalent à celui de l’autre pale. Nous avons choisi la méthode qui consiste à alourdir avec des morceaux de scotch. Elle semble très empirique et peu adapté à du matériel qui tourne à grande vitesse. Dsc_0032-600Et pourtant, c’est sans doute la méthode la plus employée. Il faut dire que la principale alternative consiste à ajouter de la résine en fine couche, qu’il faut limer (avec du papier de verre) pour retirer les excédents et lisser la surface pour assurer un écoulement d’air correct. On risque de s’en mettre partout, et de ruiner les hélices avec trop de résine ou en allant trop loin dans le frottage au papier de verre.

Quel scotch faut-il utiliser ?

Les avis sont multiples. Certains assurent que le scotch papier utilisé pour les bandages est le meilleur, d’autres préfèrent le scotch classique pour bureau, certains affirment que le gros scotch pour carton est préférable. Notre préférence va au scotch classique, suffisamment lourd pour être efficace, assez fin pour ne pas offrir une prise à l’air et se décoller trop vite. Veillez à retirer toutes les éventuelles bulles d’air et à ne laisser aucun rebord (par exemple du à la coupe). Sachez que plus vous placez votre bout de scotch vers l’extérieur de la pale, plus il sera efficace. Il faut procéder à plusieurs essais et ajouter (ou retirer) du scotch jusqu’à ce que l’hélice soit équilibrée. Cela peut prendre quelques secondes s’il n’y a pas grand-chose à faire, jusqu’à plusieurs minutes si l’hélice est mal équilibrée en usine (ou si elle a subi des dommages pendant vos vols).

Les accessoires

Pour savoir si votre hélice penche du côté de l’une de ses pales, la manipulation la plus simple consiste à placer votre hélice sur un petit tournevis tenu à l’horizontale et à voir si elle penche d’un côté, puis de rajouter du scotch au besoin. Cette méthode fonctionne, mais le frottement de l’hélice sur le tournevis la rend très peu efficace. Dsc_0041-600Les « pro » de l’équilibrage conseillent de manière unanime un fabricant de testeur d’hélices, l’américain Du-Bro (son site se trouve ici). Son produit phare, c’est le « Tru-Spin prop balancer ». Il s’agit d’un socle destiné à recevoir l’hélice coincée sur un axe. La force de ce produit est concentrée à deux endroits stratégiques. Le premier est l’axe, qui maintient l’hélice avec l’aide de deux cônes et un ressort. Ceci permet d’équilibrer des hélices dont le trou central n’est pas rond (chose impossible avec la méthode du tournevis) – c’est le cas des hélices du Phantom de DJI, par exemple. Le second est le support de l’axe, monté sur des rouages qui limitent les frottements. Nous étions circonspects sur la réelle utilité de cet accessoire, mais nous avons changé d’avis après avoir revu et corrigé des hélices que nous pensions bien équilibrées. Dsc_0039-600Le prix de cet appareil : à peine $30. Pour notre part, nous l’avons acheté sur eBay à un vendeur de confiance, ici. Il nous en a coûté $24,69 pour l’appareil et $11,60 de frais de port, soit un total de 28 €.

Pour quelles hélices ?

L’équilibrage fonctionne parfaitement pour les hélices de quadricoptères qui mesurent entre 8 et 32 pouces. Parfait, donc, pour celles de Hoten X, MX400, X400 chez Walkera, celles des engins de DJI dont les FXXX et le Phantom. Les pales désolidarisées des hélicoptères ne peuvent pas être équilibrées avec cette méthode – c’est beaucoup plus compliqué, voire impossible de le faire. Les hélices du Blade mQX et ses copies ne sont pas faciles à équilibrer : leur axe central est très petit, voire parfois ne traverse pas entièrement l’hélice. Il n’y a pas grand-chose à faire avec des hélices petit format de type Ladybird de Walkera, X4 de Hubsan ou MC120 de Reely : elles sont si petites que la détection des déséquilibres (avec une aiguille pour faire office d’axe) est inefficace.

Ca améliore vraiment les choses ?

Dsc_0047-600Oui, cela ne fait aucun doute ! D’ailleurs, la vidéo ci-dessous montre ce que filme une GoPro 2 montée sur un X400 de Walkera avant équilibrage et après. L’effet Jello est réduit, mais on s’aperçoit surtout que les vibrations de grande amplitude ont disparu (on les voit sur les bras supports de moteurs en haut de l’image). Voilà, il ne vous reste plus qu’à « balancer vos props » !

-> Notez qu’une mise à jour spéciale Phantom est à lire ici…

Vidéo : le test d’équilibrage et la correction avec du scotch

Vidéo : le résultat de l’équilibrage des hélices

Test réalisé avec une caméra GoPro montée sous un X400 de Walkera. A gauche : avant l’équilibrage. A droite : après l’équilibrage

http://youtu.be/tcVc7VN0BLE

 

D’autres photos

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25 COMMENTAIRES

  1. Salut FRED super j’ai commandé un équilibrer d’hélices…..je l’attends étant donné que la livraison se fait pas pigeon voyageur, autrement très bien on voit nettement la différence sur le x400 ! ah oui tu préfères le DJI ou le x400 ?

    Cordialement

  2. 🙂

    Je préfère de loin le DJI, le pilotage est un bonheur… Mais le X400 est plus puissant, il est bien pour embarquer du matériel vidéo+FPV sans peiner…

  3. Non… Le fail safe, c’est manuel, et ça ne marche pas à tous les coups 😎
    Plus sérieusement, non, je n’ai pas connaissance d’un accessoire qui puisse ajouter cette fonction sur le Hoten X…

  4. Salut Fred! 🙂
    Toujours le même régal de lire tes articles.
    Une petite précision toutefois.
    Pour les hélices type Phantom qui n’ont pas un axe entièrement cylindrique mais denté d’un côté on utilise le cône du Du-Bro à l’envers (partie plate contre côté de l’hélice denté) afin de mieux les soutenir.

  5. J’ai été confronté au problème 😎
    Ce que j’ai fait : du côté où la dent est la plus au centre de l’hélice, j’ai mis le cône en position “entrante”, de l’autre, là où la dent est proche du bord, j’ai mis le cône inversé (plat contre l’hélice). C’est ce qui me semble le plus efficace, en tous cas qui introduit le moins de perturbations…
    Si c’est la bonne méthode, j’en ferai une astuce spéciale Phantom/Du-Bro. Sinon je prends tous les conseils de Maître David 🙂

  6. bonjour ,
    gros jello sur ma gopro 3 et dji phantom
    j’ ai acheté le système pour équilibrer mes hélices il y en avait fortement besoin .ENn les remontant je me suis aperçu que sur certaines hélices il y avait marqué R et que le sens de rotation était différents des autres …
    merci de me dire si il y a un emplacement spécial
    cdlt

  7. c’ est ok j ai compris en fin j ai vu que le sens de rotation était marqué sur le drone lui même.
    désolé d’avoir fait la blonde…

  8. C’est celui-là dont tu parles ? IL a l’air bien parce que multifonction. Mais j’ai l’impression qu’il est un peu bas pour des pales de quadri, il me semble qu’on ne peut pas faire un tour complet ? Tu as essayé ?

  9. je suis un peu surpris que vous ne parliez pas de l’equilibrage du moyeu de l’helice.
    on peut en effet avoir une helice parfaitement equilibree mais avec encore un balourd dans le moyeu. Pour se rendre compte, une fois l’helice equilibree, elle doit rester dans la position ou on la met (a 45 deg par expl). Ensuite on lui fait faire un demi tour pour la tester dans la meme postion. Si elle bouge, c’est que le moyeu est plus lourd d’un cote. Il suffit de le limer ou de mettre du scotch.

  10. Pour être très sincère, je n’ai jamais essayé d’équilibrer le moyeu… Comme l’équilibrage des hélices a dissipé la quasi totalité de l’effet jello sur mes quadris, je n’ai pas tenté d’aller plus loin. Idem pour l’équilibrage des moteurs (mais c’est de toutes façons plus difficile à réaliser).
    Mais j’ai bien noté la méthode pour le moyeu, merci !!

  11. Bonjour,

    Pour les “pros” du balancing, une foultitude de vidéos ou de tutos pour équilibrer ses moteurs, voire le couple moteur-hélice (elle-même déjà équilibrée de façon “classique”), tout en dynamique.
    Grace à une petite appli (Android ou IOS) : iSeismometer.

    Par exemple (liste non exaustive) :

    http://www.modelisme.com/forum/helico-multi-rotors-ufo/182901-solution-contre-les-vibrations-sur-une-tbs-discovery.html
    http://www.youtube.com/watch?v=LPjTFmOzcp8
    http://www.youtube.com/watch?v=5HorBu9zpxc
    http://www.youtube.com/watch?v=HeopBB_i8ng
    http://www.youtube.com/watch?v=Q2dipQ6AjPY

    Bon balancing !

  12. bonjour

    j’ai bien envie de peindre les hélices,peinture aérosol,du phantom.pensez vous que cela va nuire a l’équilibrage

    merci d’avance

  13. merci pour l’article

    quid des hélices autoserrantes du dji phantom v1.1.1

    l’appareil cité fonctionne t-il dessus ?

  14. J’ai vu sur rcgroups que oui. Mais je n’en ai pas (de ces hélices), je ne peux pas répondre par l’affirmative avant d’avoir essayé… 🙁

  15. L’équilibrage du moyeu certe si on veut pinailler mais plus on se raproche du centre et moins le balourd perturbe. On peut aussi vérifier le tracking comme sur une “vrai” hélice mais bon…

  16. Bonjour à tous.
    et la vitesse d obturation??

    Après plusieurs tests à des vitesse différentes
    Le jello et autres parasites disparaissent.
    généralement vitesse basse pour la vidéo,
    1/100 ème pour 50 images seconde.
    pour obliger la go pro a baisser sa vitesse il lui faut un filtre noir pour calmer la lumiere.
    les hélices c est important mais celà ne fais pas tout.
    une nacelle à toujours tendance vibrer….
    plus ou moins…….

  17. Bonjour.
    Où trouver un arbre fileté droite-gauche pour hélices non traversantes? (Hubsan H501s) .Merci et bravo pour ton site qui est très intéressant.

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