Comment fabriquer un drone - Leçon 2 : Le châssis

• Description : Un drône doté de trois bras, chacun d'eux connecté à un moteur. La face avant du drone est généralement placée entre deux des bras (Y3). L'angle entre les bras peut varier mais il est généralement de 120 degrés. Afin d'assurer le déplacement, le moteur arrière doit normalement pouvoir tourner (à l'aide d'un servomoteur RC normal) afin de contrecarrer l'effet gyroscopique du nombre impair de rotors, ainsi que pour modifier l'angle de lacet. Un Y4 est légèrement différent en cela qu'il utilise deux moteurs montés sur le bras arrière, qui gère ainsi tous les effets gyroscopiques (aucun servomoteur n'est donc nécessaire).

• Avantages : Un « Aspect » différent pour un drone. Vole plus comme un avion, en marche avant. Le prix est théoriquement plus faible, parmi ceux décrits ici, car il utilise le plus petit nombre de moteurs sans balais (et d'ESC).

• Inconvénients : Puisque l'appareil n'est pas symétrique, la conception utilise un servomoteur RC normal pour faire tourner le moteur arrière et, en tant que tel, la conception est moins évidente que pour beaucoup d'autres multi-rotors. Le bras arrière est plus complexe car un servomoteur doit être monté le long de l'axe. La plupart des contrôleurs de vol, mais pas tous, prennent en charge cette configuration.

• Description : Un drone « quadricoptère » doté de quatre bras, chacun d'eux connecté à un moteur. La face avant du drone est généralement placée entre deux bras (configuration en x), mais peut aussi se trouver le long d'un bras (configuration en +).

• Avantages : Conception multi-rotor la plus populaire, construction la plus simple et très polyvalente. Dans la configuration standard, les bras/moteurs sont symétriques autour de deux axes. Tous les contrôleurs de vol du marché peuvent travailler avec cette conception multi-rotors.

• Inconvénients : Il n'y a aucune redondance, donc, s'il se produit une panne n'importe où dans le système, en particulier sur un moteur ou une hélice, l'engin va probablement s'écraser.

• Description : Un « hexacoptère » est doté de six bras, chacun d'eux connecté à un moteur. La face avant du drone est généralement placée entre deux bras, mais peut aussi se trouver le long d'un bras.

• Avantages : Il est facile d'ajouter deux bras et des moteurs supplémentaires à une conception de type quadricoptère ; ceci augmente la poussée totale disponible, ce qui signifie que l'appareil peut soulever plus de charge utile. En outre, si un moteur tombe en panne, il reste encore une chance pour que l'appareil puisse atterrir plutôt que s'écraser. Les hexacoptères utilisent souvent les mêmes moteurs et bras de support, ce qui rend le système « modulaire ». Presque tous les contrôleurs de vol prennent en charge cette configuration.

• Inconvénients : Cette conception utilise des pièces supplémentaires, c'est pourquoi, par rapport à un quadricoptère qui utilise un nombre minimum de pièces, l'hexacoptère équivalent utilisant les mêmes moteurs et hélices sera plus coûteux et plus grand. Ces moteurs et pièces supplémentaires ajoutent du poids à l'hélicoptère, c'est pourquoi, afin d'obtenir le même temps de vol en tant que quadricoptère, la batterie doit également être plus grande (plus grande capacité).

• Description : Une conception Y6 est un type d'hexacoptère mais au lieu de six bras, il dispose de trois bras de support, dotés d'un moteur connecté de chaque côté du bras (pour un total de six moteurs). Notez que les hélices montées sur la face inférieure projettent encore la poussée vers le bas.

• Avantages : Une conception de type Y6 élimine réellement un bras support (par rapport à un quadricoptère), pour un total de trois. Cela signifie que l'hélicoptère peut soulever plus de charge utile par rapport à un quadricoptère, avec moins de composants qu'un hexacoptère normal. Un Y6 n'a pas le même problème qu'un Y3, car il supprime l'effet gyroscopique en utilisant des hélices contrarotatives. En outre, si un moteur tombe en panne, il reste encore une chance pour que l'appareil puisse atterrir plutôt que s'écraser.

• Inconvénients : Il utilise des pièces supplémentaires, donc, par rapport à un quadricoptère qui utilise les mêmes composants, l'hexacoptère équivalent est plus coûteux. Les moteurs et pièces supplémentaires ajoutent du poids à l'hélicoptère, c'est pourquoi, afin d'obtenir le même temps de vol en tant que quadricoptère, la batterie doit également être plus grande (plus grande capacité). Le poussée obtenue avec un Y6 par opposition à un hexacoptère normal est légèrement inférieure (par expérience), probablement parce que la poussée de l'hélice supérieure est affectée par l'hélice inférieure. Tous les contrôleurs de vol ne prennent pas en charge cette configuration.

• Description : Un « octocoptère » est doté de huit bras, chacun d'eux connecté à un moteur. La face avant du drone est généralement placée entre deux des bras.

• Avantages : Plus de moteurs = plus de poussée, ainsi qu'un redondance améliorée.

• Inconvénients : Plus de moteurs = un prix plus élevé et un bloc batterie plus important. Lorsque vous atteignez ce niveau, la plupart des utilisateurs sont à la recherche de charges utiles très importantes telles que des appareils photo reflex numériques et des systèmes à cardans lourds. Compte tenu du prix de ces systèmes, la redondance ajoutée est vraiment importante.

• Description : Une conception X8 reste un octocoptère, mais est dotée de quatre bras de support, chacun d'eux connecté à un moteur de chaque côté de chaque bras, pour un total de 8 moteurs.

• Avantages : Plus de moteurs = plus de poussée, ainsi qu'un redondance améliorée. Plutôt que d'utiliser des moteurs plus puissants mais moins nombreux, les octocoptères ajoutent de la redondance en cas de panne de moteur.

• Inconvénients : Plus de moteurs = un prix plus élevé et un bloc batterie plus important. Lorsque vous atteignez ce niveau, la plupart des utilisateurs sont à la recherche de charges utiles très importantes telles que des appareils photo reflex numériques et des systèmes à cardans lourds.

Bois

Mousse

Plastique

Aluminium

G10

Carte de circuit imprimé (PCB)

Fibre de carbone

• En fournissant une garde au sol entre le bas du drone et une surface non plane, comme de l'herbe (ou de petits rochers)
• En fournissant une garde au sol entre le bloc-batterie/cardan et le sol
• Dans le cas d'un atterrissage brutal, c'est idéalement le train d'atterrissage qui cassera (et devra être remplacé) plutôt que le châssis
• Un train d'atterrissage droit peut également servir de flotteur (câbles de piscine légers etc.)

• Si vous envisagez de créer un châssis personnalisé, une des zones de montage les plus difficiles est située entre les moteurs et le châssis, car les quatre trous de fixation doivent être placés/forés avec précision. La plupart des moteurs pour cadres de 400 à 600 mm ont le même modèle de trous de montage, ce qui permet d'utiliser le châssis d'un fabricant, et les moteurs d'un autre.
• Le placement de tous les composants supplémentaires doit idéalement être symétrique autour d'un axe, ce qui contribue à faciliter la localisation et l'ajustement du centre de gravité de l'aéronef.
• Le contrôleur de vol doit idéalement être situé au centre du cercle reliant tous les moteurs (et en tant que tel au centre de gravité).
• Le contrôleur de vol est normalement fixé au châssis au moyen d'entretoises, amortisseurs en caoutchouc ou de ruban adhésif double-face. De nombreuses entreprises semblent utiliser des emplacements similaires pour les trous de montage du contrôleur de vol (ex : un carré de 35 ou 45 mm), mais il n'existe pas de « norme industrielle ».
• La batterie est assez lourde, ainsi si votre centre de gravité se déplace un peu, vous pouvez déplacer légèrement la batterie pour l'ajuster. Assurez-vous que la fixation de la batterie dispose d'un peu de « jeu », mais veillez cependant à ce qu'elle maintienne fermement la batterie. Des bandes Velcro sont souvent utilisées pour fixer la batterie, et envisagez d'ajouter également du velcro avec une face adhésive contre la batterie et le châssis.