Par Nicolas Muller, UBIQ Aerospace
L'accumulation de givre constitue une menace sérieuse pour les petits drones (UAV). Pour cette raison, une campagne d'essais a été menée par UBIQ Aerospace et la NTNU afin d'évaluer l'influence de l'accumulation de givre sur les performances d'un drone. Le Flight Stand 15 a joué un rôle clé dans le dispositif expérimental.
Dispositif expérimental :
Figure 1 : Le Flight Stand 15 monté dans la soufflerie givrante
Une soufflerie givrante spéciale située au centre de recherche VTT à Helsinki a été utilisée pour générer les conditions atmosphériques nécessaires à la recherche sur le givrage. La soufflerie est située dans une chambre froide et dispose d'un système de pulvérisation permettant de créer un nuage artificiel.
L'hélice utilisée était basée sur une hélice Mejzlik, modifiée par UBIQ Aerospace avec un élément chauffant à base de fibre de carbone, permettant à l'hélice d'éliminer la glace présente à sa surface.
Figure 2 : Vue de l'hélice avec un élément chauffant en fibre de carbone intégré
Un moteur Hacker Q80 est monté sur le Flight Stand, accompagné d'un collecteur tournant pour alimenter les éléments chauffants de l'hélice. L'interface Python du Flight Stand a été utilisée pour contrôler l'expérience et a permis une analyse en temps réel des performances de l'hélice, accélérant considérablement le temps de rotation des expériences.
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Résultats :
Figure 3 : Performances de l'hélice à -10° C sans système de protection contre le givre
Les expériences ont montré que, sans système de protection contre le givre, l'hélice peut perdre jusqu'à 80 % de son efficacité en 60 secondes. Cette perte d'efficacité est principalement due à la réduction de la poussée de l'hélice. L'efficacité de l'hélice se stabilise à 20 % de son efficacité initiale à mesure que la glace commence à se détacher de l'hélice.
Figure 4 : Performances des hélices protégées à -10° C
Les hélices protégées permettent de réduire la perte d'efficacité et de maintenir les performances de l'hélice dans des conditions de givrage. Le Flight Stand 15 est un élément essentiel du dispositif expérimental, permettant de faciliter et d'accélérer l'analyse des hélices dotées d'un système de protection contre le givre.
L'étude de recherche complète peut être consultée ici et une vidéo du système en fonctionnement est disponible ici.
Pour aller plus loin : Test de givrage d'hélice en soufflerie climatique