Une batterie utilisée pour la propulsion, fournit un courant important.  

On observe à ses bornes, une diminution de tension dûe à la résistance interne.

Rappel : en vol, nous utiliserons la valeur de 3,3 V pour chacun de ses éléments.

- Le courant maximum :

  Il faut modérer l'optimisme des fabricants sur les valeurs indiquées concernant la 

  décharge maxi en continu si l'on veut conserver notre pack longtemps en bon état. 

                    Valeurs plus réalistes dans un environnement bien ventilé.

     La batterie doit pouvoir fournir un courant supérieur à celui calculé pour la 

     puissance maxi de notre moteur.  

Avec un taux de charge/décharge plus élevé, le poids de l'accu augmente et le moteur ne délivre généralement guère plus de puissance mais doit tracter un poids important.

Le résultat est souvent décevant...

Les accus Lipo n'aiment pas le froid (la puissance s'en trouve diminuée). Si possible, les entreposer à 20° environ avant de les utiliser pour un vol.

- Tension nominale, nombre d'éléments LIPO et poids de la batterie :

• le moteur choisi doit être compatible avec la tension nominale de la batterie.

         (la tension d'utilisation du moteur est souvent indiquée en nombre d'éléments   

         Lipo : exemple : nombre d'éléments  /  number of cells    2S - 3 S)

• Augmenter le nombre d'éléments augmente la tension et permet de fournir une intensité plus faible pour la même puissance.

          Choisir le nombre d'éléments maximum compatible permet d'améliorer le temps 

         de vol mais au détriment de la charge alaire (poids)

• Le volume et le poids du pack étant proportionnels au nombre d'éléments, bien vérifier de pouvoir l'installer sans difficulté, que la ventilation soit bonne et chiffrer la surcharge.

- Autonomie de vol :

Augmenter la capacité du pack augmente l'autonomie mais aussi poids et volume

(comme dit précédemment, bien vérifier la possibilité d'installation).

Avec une capacité plus importante, nous pourrons réaliser un vol d'une durée normale.

L'accu n'aura pas subit une décharge excessive ce qui lui permettra de conserver une meilleure qualité dans le temps.

Le prix d'une batterie Lipo de forte capacité est aussi à prendre en compte, sachant que le nombre de charges successives est environ de 70 et une durée de vie moyenne de 2 ans.

Les batteries vieillissent même sans utilisation. 

NB : posséder 2 batteries avec le nombre d'éléments maximum compatibles avec le moteur utilisé et de plus faible capacité, est la solution que j'ai retenue pour la motorisation de mes modèles. Cela me permet de réaliser minimum 2 vols complets, certes moins longs, mais sans monotonie.

A vous de choisir et faire les compromis nécessaires pour les différents paramètres.

Exemple pour notre Warbird :

Batterie 3S : Capacité C = 3300 mAh

                     Décharge : 25 C

                    Masse : 268 g

Lipo de 3 éléments série : nominal = 11,1 V

En vol, la tension = 3 x 3,3 = 9,9 V

Courant décharge possible en continu :

25 x 3,3 A x 0,5 = 41,25 A

Courant maxi possible pour des accélérations de 1 ou 2 minutes :

25 x 3,3 A x 0,7 = 57,75 A

Conclusion : cette batterie sera en mesure de restituer :

9,9 x 41,25 = 408 W en continu

9,9 x 57,75 = 572 W une minute

Elle est dans la plage des moteurs Axi 2820/10 345 W, Axi 2826/10 451 W,

demandée pour notre étude.

Nous allons certainement voler dans la plage des 3/4 gaz maxi.

3/4 de la puissance sera donc nécessaire : environ 32 A.

Cela correspond à la plage de courant pour le rendement maximum des moteurs

(20 à 30 A).

Pour l'autonomie, un minimum de 6 minutes sera donc disponible pour un vol musclé mais sans risque pour tous les éléments de la chaîne de propulsion.  

A ce niveau, aucune difficulté pour réaliser un choix.

Nous avons précédemment : 

- défini le courant maxi pour une utilisation en continu

- supposé que nous volerions maxi 3/4 gaz.

Dans notre exemple, pour notre Warbird, la valeur est comprise entre 32 et 41,25 A.

Nous allons évidemment choisir 40 A pour le contrôleur (valeur qui est aussi préconisée par le constructeur des moteurs).

Un système BEC linéaire 3A sera sûrement disponible pour cette intensité et permettra d'alimenter le récepteur et ses servos (toutefois, pour la survie de notre modèle, bien vérifier que la consommation de l'ensemble Rx + servos n'excède pas les 3A). 

Conseil :

Pour une sécurité optimale et un fonctionnement de longue durée sans échauffement excessif, on peut choisir un contrôleur surdimensionné.

Courant maximum du contrôleur = courant max du moteur x 1,3

Exemple : moteur consommant 40A x 1,3 = contrôleur 52 A

(choisir un contrôleur de 50A ou 60A suivant la marque).

Pour les aéronefs de taille moyenne, avec 4 servos de taille standard et consommant 40Ah, un contrôleur UBEC 3A (à découpage) est suffisant si les commandes sont libres sans point dur.

Au-dessus de 40Ah et une lipo 4S, un contrôleur opto avec UBEC séparé de 5 à 7Ah est INDISPENSABLE pour alimenter en toute sécurité des servos gourmands ou numériques.

Remarque : les récepteurs des radios en 2.4 GHz supportant mal les baisses de tensions brutales et ayant tendance à se mettre en sécurité, le surdimensionnement est d'autant plus efficace.

Comme nous l'avons vu dans le paragraphe des composants de la chaîne, le rendement de notre hélice est le point capital.

L'hélice et ses problèmes :

La puissance fournie à l'hélice par le moteur est destinée à être transformée en "puissance de traction" (kilogramme mètre par seconde). Elle est constituée de la force de traction se déplaçant à la vitesse de l'aéronef.

C'est donc le produit de la force de traction par la vitesse.

Malheureusement, ce transformateur d'énergie qu'est notre hélice a un rendement
inférieur à 1.

Une partie se perd :

- par frottement dans l'atmosphère et se dissipe en chaleur

- par tourbillons parasites

- état de surface médiocre, etc...

Le rendement est le quotient de l'énergie utile transformé en traction par rapport à l'énergie fournie à l'arbre du moteur.

R =  P de traction

                                                                                        P totale (fournie)

Les faibles dimensions des hélices sur nos modèle nous désavantagent par rapport aux avions grandeur.  

Il existe des formules approximatives qui permettent de relier la puissance fournie à l'arbre, aux propriétés aérodynamiques (pas-diamètre) de l'hélice et régime moteur.

On peut éventuellement les utiliser pour un dimensionnement provisoire... !

2 éléments peuvent guider notre choix suivant le modèle utilisé :

- un moteur à fort couple pourra entraîner une plus grande hélice et ce plus grand diamètre permettra de travailler à son meilleur rendement.

- une même hélice produit une traction plus importante lorsqu'elle atteint des vitesses élevées (la traction dépend du carré du nombre de tours n²)

Pour nous autres modélistes, vouloir calculer théoriquement la meilleure hélice n'a pas beaucoup de sens. Souvent, les dimensions proposées par le constructeur du moteur sont une excellente base pour notre propulsion

Conclusion :

La recherche de l'hélice optimale nécessite des essais systématiques, non seulement au sol mais surtout en vol (le modèle qui tourne avec le meilleur rendement sur banc d'essai n'est pas toujours celui qui donne le meilleur résultat en vol !)

La démarche que j'applique et préconise :

L'hélice sera choisie avec soin parmi les marques reconnues pour leur qualité et leur rendement, sécurité et performances seront obtenues conjointement.

En point fixe et avec un wattmètre :

1 - On prend le bon diamètre (le plus grand possible préconisé par le constructeur) pour que le moteur prenne son régime maximum en gardant un courant admissible.

2 - On extrapole une vitesse de vol en fonction du pas

Régime moteur  x   Pas (en pouce)

900

pour que le modèle corresponde au choix de pilotage.

3 - On teste en vol différentes hélices (autour de notre choix initial) pour optimiser. 

Attention tout de même : si vous devez remplacer l'hélice choisie, pour le même diamètre et le même pas, toutes les hélices ne se ressemblent pas au niveau des matériaux, de la qualité de fabrication et rendement, suivant la marque choisie.

Un nouveau test en vol sera peut-être nécessaire pour retrouver la même qualité de vol.