Drone solaire

Le but principal de ce projet est de concevoir et construire un drone capable de fonctionner à l’énergie solaire.

Dans le contexte du développement durable, ces drones pourraient servir de relais de communication ou pour remplir des missions de surveillance, le tout à bien moindre coût comparé à un satellite. Ils révolutionneront les missions dans le monde que ce soit dans les domaines de la défense, l’humanitaire, la sécurité ou l’environnement.

Il regroupe l’application de différents domaines de l’ingénierie, tels que l’Electronique, la Robotique, les domaines de l’Energie, l’Aéronautique, l’Automatique, la Programmation avancée, la Mécanique, les systèmes embarqués.

Ce projet est sous la tutelle de Jérémy Jaspar et compte 18 membres en tout.

Le cahier des charges à respecter est le suivant :

  • Le but principal est d’optimiser l’endurance (de plusieurs heures à une journée complète). L’étude des performances du drone sera réalisée à la fois par des simulations et des tests en terrain.
  • Le drone doit pouvoir être transportable, ce qui implique que les ailes doivent être détachables.
  • On doit pouvoir accéder à toute les parties du drone afin de pouvoir réparer ou changer les pièces électroniques ou mécaniques en cas de dysfonctionnement.
  • S’assurer que le drone ne devienne pas incontrôlable ou hors de portée.

Avec l’aide du chef de projet, la répartition du travail a été effectuée telle que :

Team aérodynamique :
S’occupe du dimensionnement de l’engin, comportant d’une part tous les calculs de portance, traction, traînée et de poids, et d’autre part, la simulation numérique (XFLR5) et la conception assistée par ordinateur (Logiciel CATIA).

Team électronique :
Travaille sur le paramétrage de l’autopilote, des servomoteurs électriques, du système de
liaison (modem, …), de la chaîne de motorisation (Batteries, moteur brushless, hélices …) afin de définir sa charge utile puis d’effectuer le dimensionnement du drone.

Team énergétique :
Effectue les calculs de rendement selon les capacités des cellules et des batteries
commercialisées pour définir le nombre de cellules nécessaires en fonction de la surface des ailes tout en prenant en compte les caractéristiques techniques du matériel (résistance, temps de charge/décharge des batteries, conversion d’énergie, stockage …).

Ce projet est l’occasion d’une réelle expérience dans le monde de l’ingénieur. En effet il nous permettra de développer nos aptitudes, notamment en ce qui concerne le travail en groupe, la collaboration, ainsi que sur nos capacités d’autonomie et d’adaptation, mais encore sur l’application de nos connaissances.

Journal de bord du projet

28 novembre 2018 : Nous avons enfin un logo et un nom pour le projet !! Il portera le nom de Pegasus en référence au cheval ailé de la mythologie grecque (le nom latin sonnait mieux).

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6 février 2019 : Rencontre avec M.Christophe Bertholet
Nous avons eu l’honneur de rencontrer M.Christophe Bertholet. Président de Alcore Technologies, « une entreprise innovante et pionnière dans les systèmes de drones ». Il nous a fait part de son expertise et nous a guidé d’un point de vue méthodologie dans la construction d’un drone.
Suite à cette rencontre, le drone sera basé sur un F3J. Les ailes seront entièrement en bois et les nervures seront découpées au profil MH32 à l’aide d’une fraiseuse.

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Profil d’aile
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Simulation sur XFLR5 des propriétés aérodynamique du profil MH32

3 avril 2019 :

Nous avons reçu nos batteries et nos panneaux solaires !!
Ces derniers nous ont été fournis par la société Green Vision dont nous avons eu la chance de rencontrer le président de Green Vision, M.Yann Lelong qui nous a généreusement offert son aide et son expertise pour nous fournir le meilleur matériel possible afin d’accomplir nos objectifs.

Suite à cette rencontre, le drone sera dôté d’une batterie que nous construirons,
composée de batteries de type 18650 qui sont parfaitement adaptées au drone
dont le but principal est l’endurance.
En ce qui concerne les cellules solaires, M.Lelong nous a fourni des cellules qui
possèdent un rendement supérieur à 20% et qui sont flexibles, elles pourront donc épouser le profil de nos ailes.

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Cellules solaires

5 avril 2019 : Nous avons officiellement commencé la construction de notre drone !
Au FabLab du campus de Jussieu, nous avons commencé par la découpe des nervures. Comme il a été défini plus tôt dans le projet, ces nervures on été faites sur le profil MH32.
Des longerons ont été découpés sur l’intrados et l’extrados et un trou
supplémentaire par lequel passera une tige de bois augmentant la stabilité de l’aile.

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L’étudiant chargé de la CAO présente les nervures