L’université de Singapour a imaginé un monorotor à aile pliable

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La F-Sam (Foldable Single Actuator Monocopter) est une aile volante radiocommandée imaginée par une équipe de l’université de Singapour. Laquelle avait déjà présenté un projet intéressant en 2019, appelé SAW (voir ici). Une description technique assez complète (et complexe) de la F-Sam par Shane Kyi Hla Win, Luke Soe Thura Win, Danial Sufiyan et Shaohui Foong de l’université de Singapour a été publiée sur IOP Science.

Son principe ? 

Elle reprend celui de l’akène, la graine de l’érable en demi-aile. La partie au centre de la rotation comprend la batterie et l’électronique de bord (un contrôleur de vol et un ESC pour 14 grammes). L’aile est faite de balsa renforcé par du plastique (8 grammes), avec des sections de telle manière qu’elle puisse être enroulée. A l’extrémité de l’aile se trouvent un moteur et son hélice (7 grammes) pour animer le dispositif. Le système s’appuie sur quelques pièces imprimées en 3D (15 grammes). Pliée, l’aile mesure 17 x 8 cm. Dépliée, elle s’étend sur 35 x 8 cm. Le poids total ? 69 grammes, dont 38 % pour les batteries (environ 26 grammes).  

Elle est contrôlable !

Pour faire monter et descendre la F-Sam, c’est assez simple : il suffit d’agir sur la vitesse de rotation de l’hélice. Il reste en stationnaire par défaut, sauf évidemment s’il est perturbé par un courant d’air. La direction est un peu plus compliquée à gérer. Interrogé par IEEE Spectrum (voir ici), Shane Kyi Hla Win de l’équipe de l’université de Singapour explique que le contrôle repose sur des pulsations répétitives du moteur appliquées lorsqu’il pointe dans la direction à atteindre. L’aile peut décoller du sol (des tringles évitent à l’hélice de toucher le sol) ou être lancée à la main.

Avantages et inconvénients de F-Sam ?

Le vol est plutôt silencieux, et l’autonomie avec 2 batteries 1S de 450 mAh atteint dépasse les 15 minutes ! En vol indoor, sans perturbations, la F-Sam est capable de se déplacer en suivant des waypoints et de s’y fixer en vol stationnaire, à la demande. En revanche, l’appareil est en rotation constante, ce qui rend difficile le placement d’une caméra. En extérieur, il fonctionne s’il n’y a pas de vent et repose sur une boussole électronique pour établir la direction du vol. L’équipe de chercheurs travaille sur un prototype équipé d’un GPS. 

Et à l’avenir ?

F-Sam n’est pas prévue pour réaliser des prises de vues. Mais l’appareil pourrait mener à bien des missions de captation de données, par exemple des mesures de l’environnement pour la surveillance de sites industriels et lors d’accidents, ou des relevés météorologiques. L’équipe planche sur des outils d’automatisation des vols, comprenant le dépliage avant de décoller, et le pliage après atterrissage.

Source : IOP Science
Crédits photos : Université de Singapour

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