Quelle sera la prochaine hype autour des hélices, après les variantes toroïdales ? Peut-être celles de Zipline ? Celles qui apparaissent dans une vidéo de l’ingénieur et youtuber (avec plus de 23 millions d’abonnés) Mark Rober sont étonnantes.
Zipline ?
C’est une société californienne spécialisée dans le transport médical pour les zones difficiles d’accès. Elle a conçu plusieurs types d’appareils, basés sur des voilures fixes, des voilures tournantes et des hybrides de type VTOL. Elle opère déjà des vols au Rwanda et au Ghana pour la livraison de médicaments, de prélèvements, de vaccins. Avec des investisseurs comme Sequoia, Andreesen Horowitz et The Rise Fund (confondé par Bono de U2), Zipline dispose d’un budget pour travailler sur des technologies très intéressantes.
La finalité ?
Les dirigeants de Zipline ont pour ambition que leurs drones puissent surveiller leur environnement en temps réel et à 360°, être opérés en flottes d’appareils, tenir compte de la météo locale pour optimiser les vols longue distance. Un prototype montré par Mark Rober reste en vol stationnaire pendant une livraison pendant qu’un module descend avec un câble. Ce module est doté d’hélices pour être piloté et effectuer sa mission avec plus de précision. Ce n’est pas tout : Zipline travaille aussi sur l’enveloppe sonore… « Notre devise ? Ne pas déranger ».
Design étonnant
Dans sa vidéo, Mark Rober présente un prototype de drone à voilure tournante équipé d’hélices au design très inhabituel, qui selon Zipline, permettent de réduire le son strident habituel des drones. L’un des cofondateurs de la société, Keenan Wyrobek, à qui on doit Robot Operating System (ROS), explique avoir étudié la manière dont le colibri se maintient en vol stationnaire. Mais il ne dit rien sur la méthodologie utilisée pour créer des hélices silencieuses. Le drone équipé de ces hélices est à écouter dans la vidéo (à 14:00). Peut-être une nouvelle piste pour des drones silencieux…
EDIT : des précisions
Elles sont apportées par l’un des ingénieurs de Zipline sur Reddit
« Le mode de fonctionnement de ces hélices consiste à étaler les pics dans le profil sonore, à gérer le tourbillon marginal de manière intelligente et à éliminer les conflits de sillage entre les pales.
Le niveau sonore est réduit car l’énergie est moins concentrée à des fréquences spécifiques, il y a donc plus de petits pics plutôt que moins de grands pics. Cela nous aide à imiter le bruit de fond, qui opère sur une très large plage de fréquences. Rendre un rotor silencieux, c’est en réalité s’adapter au profil de bruit de fond.
Rien de spécial n’est requis pour le contrôleur de vol. Pour lui, ces hélices se comportent comme n’importe quelles anciennes hélices.
Ces hélices sont plus efficaces que les hélices conventionnelles. On constate plus de poussée pour moins d’énergie consommée par rapport à un rotor classique de même diamètre. La consommation d’énergie est étroitement liée au diamètre (plus c’est grand, mieux c’est).
Je serai peut-être en mesure de partager un peu de CAD à un moment donné. Pas encore ».
Ah oui, on va pouvoir recycler nos hélices cassées !
C’est intéressant mais il y a plein d’autres paramètres a voir que simplement l’enveloppe sonore !
Ces hélices vont aussi creer du couple sur l’axe moteur, rendre l’inspection visuel plus complexe, etc. Donc comme toujours, prudence !
Mais ça reste intéressant a suivre.
La vidéo est vraiment bien faite pour montrer ou en est Zipline.
Après vu le cash qu’ils crament, il va en falloir des livraisons de burger aux USA pour rentabiliser les drones !
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J’ai vu passer cette vidéo hier, très intéressante et bien présentée.
Une application connue de ce principe est le rotor d’anticouple de l’AH-64 Apache :
https://aviation.stackexchange.com/questions/43279/what-are-the-benefits-of-a-non-orthogonal-scissor-tail-rotor
Ici Zipline va plus loin en y associant le concept de la monopale (une demi-hélice + une masselotte), qui à deux intérêts :
– Éloigner les collisions des pales avec le vortex de la pale précédente, ce qui à pour effet de réduire l’énergie d’impact (le vortex s’étant d’avantage dissipé, et / ou éloigné). Cela diminue le volume sonore ainsi que les pertes aérodynamiques.
– Permettre aux pales d’hélice de s’aligner avec le vent relatif lorsqu’elles sont à l’arrêt sur un VTOL en mode avion. Cela offre une traînée plus faible en croisière.
Ce principe de monopale est déjà utilisé sur le successeur du Penguin :
https://edgeautonomy.io/solutions/vxe30-proven-isr-platform/
L’hélice monopale à été utilisée avec succès par Vincent Labrouve en 2008 lors de son record du monde de durée, et annonçait un gain de 3,44% :
https://www.modelisme.com/forum/aero-discussions/1411-record-monde-duree-electrique-battu-cocoricooo.html
https://external-content.duckduckgo.com/iu/?u=https%3A%2F%2Fwww.rcpilot-online.com%2Ffiles%2Fphoto%2Fart%2Flarge_x2_16_9%2F1469418-1955413.jpg&f=1&nofb=1&ipt=3fe0997619156f1040a7354e8c73d521e4e6d880887a86e23b7aae9d9cbf7e11&ipo=images
Les pales décalées sont un concept que j’avais testé il y à plus de 10 ans, pas du tout avec les mêmes moyens, et avec des résultats mitigés car à l’époque les ESCs faisaient presque autant de bruit que les moteurs 😅.
Ah oui, on va pouvoir recycler nos hélices cassées !
C’est intéressant mais il y a plein d’autres paramètres a voir que simplement l’enveloppe sonore !
Ces hélices vont aussi creer du couple sur l’axe moteur, rendre l’inspection visuel plus complexe, etc. Donc comme toujours, prudence !
Mais ça reste intéressant a suivre.
La vidéo est vraiment bien faite pour montrer ou en est Zipline.
Après vu le cash qu’ils crament, il va en falloir des livraisons de burger aux USA pour rentabiliser les drones !