Explobotique

Bonjour à tous
Etant originaire de l'est j'habite de puis pas mal de temps en région Toulonnaise
Je suis jeune ... retraité ..
Et oui encore un "papy modéliste"
J'ai fait pas mal de modélisme radiocommandé il y a 30 ans et j'ai ressorti les voitures, bateau, planeurs en vertu de la phrase magique "je m'y remettrai quand je serai en retraite ..." et ce dans le but (impensable à l'époque ; cout, poids, performances, rendement..) de les électrifier en brushless
De formation électronique, au cours de mes activités j'ai appris la mécanique, l' hydraulique, la pneumatique et les automatismes industriels
Etant au bord de la "mère dite érannée" j'ai réalisé une caméra sous marine (conçue 10 bars prévue 50 mètres) qui pour le moment a filmé de monstrueuses ... girelles à 30 mètres (enregistrement sur carte SD et lecture au sec en différé)
Bon mais si je pouvais orienter/déplacer la caméra et voir les images en live ...
D’où l'idée en premier du sous marin qui filme, puis finalement du ROV

Voila j'ai beaucoup exploré ce forum car de nombreuses problématiques sont à résoudre....
Sur le papier le projet avance
Les caractéristiques sont :
Pour le Rov
Structure tube PVC PN 16 pour parties en air , classique pour parties en équipression
Caméra encapsulée dans union 63 PN16
4 moteurs brushless 28/30 750kv (en huile) et 4 variateurs bi directionnels associés
2 "spots" à led encapsulés dans des unions 40
Une batterie 3S 4000 mah
Un décodeur de récepteur de télécommande pour gestion de la trame PWM classique, pour pilotage moteur et allumage éclairage
Circuits complémentaires : marche/arrêt (aimant), surveillance tension batterie, traversée cloison 16 pins

Un caisson inférieur lourd (tube et raccords PN 16 dia 63 mm) contient la caméra, les variateurs, la batterie, le décodeur Pwm et les circuits complémentaires
Un sous ensemble supérieur léger composé de tubes 40 PN16 sert de flotteur et contient les deux spots
Ces deux sous ensembles sont reliés par deux tubes verticaux (40 ou 50 PN16)
Ces éléments seront complétés par des pièces de jonction caisson/moteurs et par un ski, genre train d'atterrissage d'hélico, pour se poser au fond

Le tout associé au matériel bord
Une télécommande (récup signal PWM sur prise écolage)
Une télé portative
une batterie 3S 4000 mah

Les deux plus fortes contraintes que je me suis imposé (faut être maso !!)
D'une part la profondeur de 50 mètres (donc l'étanchéité au "rubson" on oublie et les moteurs en équipression obligés..)
d'autre part mes deux moteurs verticaux sont en ligne (et non pas de part et d'autre de la coque) ce de façon a pouvoir changer l'assiette de navigation et, "regarder" vers le haut ou vers le bas

Je poste des schémas d'ici quelques jours

Cordialement à tous

Bienvenu à Papyrov !

Et bien voilà un projet bien ficelé qui va nécessiter quelques heures de travail. Malgré tout la structure en PVC permet de limiter les temps et les frais d'usinages.
C'est une matière première , bien qu'ayant subie une hausse de tarif depuis quelques temps, demeure accessible.
J'en parle en connaissance de cause puisque le Vidi2 a été conçu sur ce principe !

Je me permettrai de donner quelques petits conseils sur la réalisation d'un ROV ; Tout d'abord, comme nous avons coutume de le dire à chaque démarrage de projet, il faut d'abord partir du coeur du système : Le propulseur !
Le plus grand soin doit être apporté à la réalisation de cette pièce maitresse. On peut avoir la plus belle machine du monde, on reste pétrifié de désespoir à la vue d'un engin non mobile. Et certains sur ce forum en ont d'amers souvenirs...
Si je fais un petit calcul mental à partir du KV de votre moteur (750), cela donne une vitesse de rotation à la louche de 9000 rpm/s pour une alimentation de 12v.
à vide. Cette vitesse va subir une atténuation en charge dans l'eau qui va lui donner , toujours à la louche, une vitesse entre 6000 et 7000 rpms/s.
C'est beaucoup trop !!!!
L'hélice va caviter et toute l'énergie mise en oeuvre dans ce processus est perdue. Plusieurs solutions peuvent être mise en place pour palier à ce problème.
La mise en place d'un réducteur adapté qui donnera l'hélice à une vitesse plus raisonnable demeure une solution. Mais les puristes diront, et ils ont raison, que c'est une perte d'énergie, mais elle a le mérite d'exister et de permettre l'utilisation d'hélice plus grande en diamètre. Et dans ce cadre là , une hélice plus grande a de meilleurs rendement qu'une petite hélice.
Une autre solution est d'avoir des moteurs dont le kv est plus faible; il va donc falloir s'armer de patience et rebobiner son moteur pour obtenir le coefficient recherché. Pas toujours facile à réaliser, et surtout faire ce travail dans un cadre silencieux, pour ne pas se tromper dans le nombre de spires.

Dans tous les cas de figure la solution choisie sera un subtil choix entre un moteur dont le kv soit le plus bas possible, et une hélice adaptée à ce moteur et dont le diamètre soit le "plus grand possible".
Quand je dis le plus grand possible, il faudra bien entendu tenir compte de la taille du ROV !
Sinon trop grand c'est l'histoire du "Pitalugue" !

Enfin je reviendrai sur le choix des moteurs verticaux en ligne !
C'est une bonne idée sur le principe, car l'on peut effectivement effectuer une manoeuvre de tangage et permettre de voir plus haut ou plus bas. Cependant attention, car dans cette position le rov présente un trainée plus importante, et si par malheur on a du courant, l'engin va s'éloigner très rapidement de la zone.
De plus la consommation du ou des moteur(s) verticaux va augmenter de façon certaine et l'autonomie elle, va chuter.
Le même résultat est obtenu en utilisant un petit servomoteur sur le tilt de la caméra; et rien en consommation d'énergie.
Comme je le disais plus haut , il est toujours questions de choix et de compromis.

Mais voilà quelques conseils avant de se lancer dans la grande aventure du ROV qui nous apporte autant de joie à la réalisation qu'à l'utilisation .
Encore bienvenu sur ce forum....
On attend les photos !

Hello Yoda
Merci pour toutes ces infos
Je vais expliquer mes choix et mes solutions de repli...
Contraintes :
Cout minimal (ça c'est un scoop !) prévu 300 euros
Profondeur max 50 mètres en eau salée (A Toulon ça descend vite !)
Donc ombilical 100 mètres fin et léger (manœuvrabilité)
Utilisation d'une caméra existante (diamètre 46 mm)
Pas de moyens d'usinage donc pièces du commerce

Effectivement la propulsion est le cœur du problème et ce sur beaucoup d'aspect
- Quelle source d'énergie : j'ai opté pour batterie compte tenu d'un ombilical qui fera 100 mètres pas question de descendre des ampères dans un câble de faible diamètre
- Donc énergie limitée, c'est un ROV donc vitesse faible (1 m/s) et poussée élevée préférable à l'inverse
- 4 moteurs pour assurer la manœuvrabilité 2 verticaux 2 horizontaux donc pas de gouvernes (qui n'ont d'effet que si le ROV avance)
- tenue à 10 bars pour 5 utiles et hop moteurs en équipression
- Retour d'expérience sur banc d'essais moteur (la charge étant une hélice de modèle réduit d'avion..) les performances : masse, encombrement, poussée, consommation sont nettement en faveur des moteurs brushless
-Calcul rapide maxi fixé 15 ampères par moteur 2 moteurs à fond (translation H ou V) total 30 ampères sur batterie 3S 4 Ah ça fait pas 10 minutes..
-Une hélice de bateau tournant moins vite que celle d'un avion il faut un faible KV ou un réducteur
-Faible KV quasi impossible de trouver un moteur à très faible KV de "faible puissance" (j'en ai trouvé un seul) , tous les moteurs à kv300 sont gros et prévus pour plusieurs dizaines d'ampères donc incompatibles avec une batterie embarquée
-Réduction si déportée gros problème d'encombrement pour équipression, si externe (eau de mer) réalisation de pièces usinées (pour moi hors spec !), si réduction en ligne trop chère (train épicycloïdal)
- Solution retenue Ne PAS construire le ROV en fonction des moteurs (!!!! oui je sais !!!) mes moteurs sont rapportés (et non pas intégrés) sur la structure via des "entretoise/berceaux" de façon à pouvoir les changer

Donc de base économique moteurs "Turnigy D2836/11 750KV" et variateur" Brushless Car ESC 30A w/ Reverse"
A noter que des essais ont été réalisés avec ce moteur (voir forum "Thrusters" de "homebuiltrovs.com") et que je ferai des essais de "qualif" hors ROV
En cas de non satisfaction solution de repli (200 euros ...) "Moteur ROXXY BL-Outr. C35-30-45 300Kv" variateur inchangé

Concernant les moteurs verticaux en ligne (un avant un arrière et non un gauche et un droit) la variation d'assiette permet certes de regarder vers le haut et le bas (en effet avec ma caméra de dia 46 il me faudrait un gros caisson pour l'orienter et un hublot en forme de dôme donc solution non retenue) mais cela permet de descendre (ou monter) sur une trajectoire inclinée
Je pense que les deux propulseurs verticaux en lignent offrent moins de trainée (l'un se trouve dans le sillage de l'autre) que si ils sont de part et d'autre du ROV Bien sur c'est l'inverse en cas de courant de travers, mais si l'on veut observer de façon un peu stable il faut se placer le nez dans le courant avec un poil de propulsion ...

Bon il y a encore 4312 sujets à aborder
En attendant voici des captures d'écran de la bête issue de ma fabuleuse CAO (Excell !!!)
Donc un caisson inférieur :unions, tube, tés 63 PN16
Un caisson supérieur :unions, tés, coudes, tube 40 ou 50 PN16
Les deux reliés par 2 poteaux verticaux tube 40 PN16
4 "moteurs équipés" (moteur, sortie de fils, accouplement arbre, tube étambot, hélice, carénage hélice non représenté, "huile") rapportés sur la structure
Le té central recevra la traversée étanche (non représentée) qui d'un coté communique avec le caisson dia 63 et de l'autre avec les 4 tubes en huile provenant des moteurs
Voici la vue de coté



Et la vue de dessus



Cordialement
Christian

Bonsoir Papyrov !

Désolé de venir commenter tardivement, mais des soucis informatiques et quelques évènements non prévus sont venus perturber mon emploi du temps.
En voyant ces tubes PVC, c'est bien évidemment mes fidèles Vidi1 et 2 que je revois et je rejoins ce choix pour les mêmes raisons évoquées dans ton message.
Un coût dérisoire à côté de pièces usinées !!!! De mémoire je crois bien avoir dépensé la fabuleuse somme de "78 euros", colle comprise, pour la structure.
Je serai curieux de voir évoluer avec ces deux moteurs verticaux, montés pour faire du " looping" ?
Vivement qu'il soit réalisé pour constater de quelle manière il va se comporter. Au premier abord, je dirai que si l'on actionne soit le moteur avant, soit le moteur arrière, il devrait se produire un mouvement de tangage avant ou arrière associé avec un glissement soit vers l'avant ou en arrière.
Dans ce dernier cas il va falloir compenser avec la propulsion horizontale. Inconvénient c'est la surconsommation de l'ensemble propulsion pendant cette phase !

Ce qui me fait arriver au point délicat des moteurs !!!!!!!
J'ai bien suivi le compte rendu sur le fait de construire les moteurs autour du ROV, mais j'avoue ne pas partager ce choix. Et ce choix se porterait directement sur le Moteur ROXXY BL-Outr. C35-30-45 300Kv. Nous avons eu l'occasion de tester ce moteur avec Louky, et avons été surpris par son couple énorme capable de faire tourner une grosse hélice de 95mm. Qui plus est, la consommation ne dépassait pas les 6A sous 12V.
Bien entendu cela a un coût !!!!!
Nous travaillons depuis quelques temps avec Louky sur ces ROV, et l'on tente au maximum d'optimiser nos machines pour que l'autonomie ne soit pas en dessous d'une heure. La raison en est simple , c'est très frustrant de déballer et d'installer tout son matériel pour seulement dix minutes d'utilisation.
De plus la structure telle qu'elle est proposée supportera aisément leur taille. Cependant attention au fait qu'il pèse relativement lourd par rapport à un Turnigy D2836/11 750KV. Il sera nécessaire de modifier la flotta en fonction du choix de motorisation.

Et pour terminer sur la propulsion, je ferai une petite suggestion sur la position des hélices verticales. Les hélices qui sont dessinées ressemblent aux hélices de Graupner en 65mm. Ces hélices offrent une poussée d'environ un kilo dans un sens, mais dégringole à environ deux à trois cent gramme dans l'autre sens.
Il va falloir privilégier la montée ou la descente !!!!
D'autre part pour quitter la surface et pouvoir s'enfoncer rapidement, il serait plus intéressant de positionner le propulseur, hélice en bas.

Alors pour conclure, je dirai qu'il est toujours difficile de se mettre à la place de quelqu'un. Notre vision des choses étant dictée par nos expériences et surtout par nos contraintes financières et autres. Il est vrai que lorsqu'on met le doigt dans l'engrenage d'une construction de ROV, on a qu'une hâte, c'est de le voir fonctionner au plus vite. Mais il vaut peut-être mieux s'armer de patience, de bien peser le pour et le contre dans son choix de solutions, et de mettre patiemment ce qu'il faut dans la tirelire pour obtenir le meilleur des résultats.

Bonne réflexion et à bientôt.

Hello
J'ai aussi laissé un message dans la rubrique VIDI 2 (le retour !!)
Donc je partage tes remarques mais hélas 4 moteurs à 50 euros ... Plus tard surement..
J'en ai trouvé des raisonnables (25/30 dollars) KV de 380 mais prévus pour quadricopter donc de gros diamètre et de faible épaisseur (le gros diamètre est un inconvénient certain car il masque l'hélice et il faut le loger dans un gros tube .. etc)
Les hélices sont sur le dessin "pour faire joli" et pas du tout à l'échelle (ai capturé une photo et hop copié/collé) , j'ai vu un banc d'essais ou effectivement les Graupner étaient très bonnes en marche avant mais pas en arrière, par contre les Robbe étaient un peu moins bonnes mais plus symétriques, je pense donc utiliser des Robbe tripales d'environ 45 de diamètre (ah si je pouvais trouver une base de donnée pour les hélices "eau", bases de données qui existent pour les hélices "air")
Pour le moment je descend ma caméra au bout d'un câble donc le moindre truc qui pourra la faire bouger va dans un premier temps me combler d'aise .. (0.5 m/s serait très bien !!)
Pour les propulseurs verticaux, comme je ne peux actuellement orienter ma caméra qui rentre pil poil dans les unions PN de 63, je souhaite quand même voir arriver le fond (comme on dit en aéromodélisme "mais pourquoi le sol monte-t-il si vite ..") donc j'oriente la "coque"
Concernant le sens des propulseurs verticaux tu as raison pour la symétrie de la poussée de l'hélice, et c'est encore un compromis car une hélice haute soulève moins de cochonneries quand on "décolle" à très faible régime .. Moralité il faut utiliser une hélice à poussée symétrique
Et c'est vrai que cela a été très dimensionnant car quand on met à l'eau (donc le dos du ROV gratte la surface ..) il faut bien qu'il y ait de l'eau au dessus de ces hélices ...
Contrairement au Vidi 2 mes "phares" (plaquettes de Leds 220 lumens) sont dans les tubes supérieurs...
En fait le moteur qui va le plus fonctionner c'est ...
..... celui de mon zodiac pour les multiples aller retour "atelier/essais..."
A suivre ..
Cordialement

Salut Papyrov !

"Ah si j'étais riche !!!!!" , ne serait-ce pas le titre d'une chanson ?
On pourrait en faire des choses.....
Les hélices que j'ai utilisé sur le VIDI2 en premier essais, étaient les Graupner 65mm. Avantage certain dans un sens, gros inconvénient dans l'autre !
Pour obtenir la symétrie à laquelle tu fais référence, j'ai ensuite opté pour les Robbe tripales de 60mm. Ces hélices sont conçues pour tourner en tuyère,
et à vitesse relativement "réduite" ( environ 3000rpms).
Sur le banc d'essais nous nous sommes aperçus que la poussée s'effondrait au delà de cette vitesse, et la consommation augmentait de façon importante.
En fait elles ne sont pas assez rigides et se déforment lorsque l'effort devient important.
Maintenant, à faible vitesse, elles assurent leur rôle sans aucun soucis. C'est généralement notre cas en progression lente !

Je reviens sur un point qui me semble important sur le choix du moteur. Tu as trouvé des moteurs utilisés généralement sur quadrirotor. Le fait d'avoir des moteurs d'un rayon important est intéressant par leur couple supérieur. Dans ce cas avec un Kv plus faible nos hélices peuvent tourner moins vite, mais surtout peuvent avoir un diamètre supérieur. Et c'est meilleur pour le rendement de l"hélice !
Sur une torpille, les hélices en contra-rotation sont aussi masquées par le corps de la torpille, et pour une raison simple , le tube lance torpille !!!!
Sur le VIDI2 les hélices sont masquées un peu comme sur la torpille, et protégées dans une "pseudo-tuyère". Je dis pseudo car même si cela le lui ressemble,
Ce n'est qu'une protection dans autre effet.
Il suffit que l'entrée d'eau soit suffisante pour ne pas gêner le fonctionnement de l'hélice !
Sur mon premier proto, le VIDI1 j'utilisais des hélices tripale de locoplongeur, retaillées pour l'occasion à 110mm.
Un moto-réducteur les faisaient tourner à environs 700 rpms en vitesse max; j'avais un tracteur !!!!
Une petite anecdote avec Louky, quand j'ai pu tracter son rov DIXI en difficultés...
De toute façon, la règle de base demeure toujours la même. L'hélice doit être la plus grande possible et tourner le plus lentement.
Ensuite c'est un compromis avec le moteur utilisé et la taille de l'engin.

Alors bon courage pour la suite , et vivement cet été ,on aura un nouveau petit ROV sur les plages de Toulon !!!!!!

Hello
Pas de doutes (c'est aussi valable en aéromodélisme) il vaut mieux une hélice de grand diamètre ..
Par contre ce qui compte dans le moteur ce n'est pas son diamètre mais son KV
Un moteur de KV 300 et de diamètre 35 poussera mieux qu'un moteur de KV 500 et diamètre 50..
Pour deux moteurs de même puissance et de KV identiques il vaut mieux utiliser le moteur de faible diamètre qui aura moins de trainée, masquera moins l'hélice ...
Dans l'industrie à puissance égale on fait du couple avec la longueur du rotor (moteurs saucissons) les moteurs "pankake" sont moins utilisés (dans ma profession j'ai utilisé plusieurs années des moteurs de 30 mm de diamètre et de 150 mm de long
Par contre c'est cher car il faut des aimants de grande longueur collés "mieux que pil poil"
En fait tout les modélistes parlent de la vitesse de rotation "Valim fois KV" mais personne ne parle du couple qui est tout simplement "I sur KV" (I fois Ki avec KV = 1/Ki)
On voit ainsi que la puissance d'un moteur donc "couple fois vitesse" est indépendante du KV !!!
En fait la puissance est purement technologique : diamètre des fils bobinés, champ généré par les aimants, entrefer aimants bobines...

Pour que l'hélice respire (en avant et arrière) j'ai prévu un axe long (dans les 70 mm) bien sur si on dispose d' un cône moteur il est moins utile de dégager l'hélice.

Sans aucune pub (ils sont vendus chez plusieurs vendeurs) voici pour ceux que ça intéresse des exemples de ce que j'ai trouvé de moins cher (25/35 $) en moteurs "faible KV"
http://www.himodel.com/electric/SUNNYSK ... craft.html
http://www.himodel.com/electric/SUNNYSK ... craft.html
http://www.himodel.com/electric/LD-Powe ... _3-6S.html
Nota:Sur les pages de ces moteurs il est facile en prenant 2 valeurs à 100% avec alim identique et hélices différentes de trouver tous les paramètres et de tracer toutes les courbes de ces moteurs (I à vide, I blocage, rendement , vitesse, couple ..)
Car les équations pour un Brushless sont identiques à celles d'un Brushed !!. Je parle du moteur "à fond" donc indépendamment du variateur , sous alim constante et en faisant varier la charge (donc l'hélice)

La question principale (personne n'a la réponse ..) c'est quelle hélice pour quel moteur ...
Il faut un troupeau d'hélice et faire des essais...
Quel dommage que les milliers de modélistes, bateau, soum, rov n'aient pas donné la puissance consommée par leurs hélices , c'est pourtant très facile :
Pour un moteur donné dont on connait les datas , il suffit de mesurer l'intensité consommée, on sait alors à quelle vitesse il tourne et quel couple il délivre à ce point là, donc on peut dire: Telle hélice nécessite tel couple pour tourner à telle vitesse
Cela permettrait tout de suite de savoir que pour un 750 kv sous 11 V on peut utiliser une 50 27 bi une 45/26 tri , une Graupner machin truc ou Robbe machin chose
J'ai récupéré quelques valeurs dans différents forums (en particulier la Graupner montée sur 720 BB..)

Bon si les moteurs horizontaux sont pas assez puissants (par exemple à cause du courant ) je remorquerai le Papyrov avec le zodiac , non mais des fois ! (Mdr)

Cordialement

Hello
Et voili toute la conception du "Papyrov" est terminée ...
mais ....
Avec pas mal de variantes ..
- Puissance des moteurs ,les moteurs "choisis" KV de 750 seront ils adaptés ? Solution : j'ai prévu de les rendre démontables et remplaçables, le sous ensemble propulseur est donc relié à la structure par une union
Certes mais ça fait 4 unions en plus d’où augmentation dimensions et masse
- Orientation des moteurs verticaux hélice vers le haut ou vers le bas , les hélices du commerce poussent mieux qu'elles ne tirent
Oui mais vu que le rov a une flottabilité légèrement positive on devrait au fond passer plus de temps à descendre qu'a remonter, mais la sécurité voudrait qu'on dispose du maximum de poussée pour remonter Solution un montage central qui permet de les retourner .
Certes mais à nouveau augmentation dimensions et masse

Et bien d'autres questions sans compter la "qualification" des sous ensembles (par exemple : pertinence de la transmission par coax par rapport à une transmission "Ethernet", qualif des blocs moteurs en "huile" en équipression dans l'eau mais pas en équipression sur l'établi !!, etc ...)

Bon donc faut essayer avant...

Et bien le micro rov est né de son petit nom "Microv" (il y aura peut être un "Midrov" puis le "Papyrov")
La partie des spec qui a été sacrifiée concerne
-Remplacement de la caméra prévue par une micro caméra (mise en oeuvre actuellement sur mon hélico radiocommandé)
-Un seul propulseur vertical
-Diminution de l'autonomie par remplacement de la batterie 3S 4.4 Ah par une 2.2
-Diminution éclairage un spot au lieu de 2 ... (donc une union spot et une union caméra)



Du coup structure tout en 50 PN16 (et même PN10 plus de 63 qui pèse une tonne !)
Et bien avec tout ça le Papyrov (616*416*400 mm et 10 kgs) se transforme en Microv (363*312*200 mm et 5.4 kgs)

Et hop ce coup ci goto appros

Cordialement