Etude préliminaire d’un UAV - Partie structure

Le but du projet est de concevoir un drone capable de filmer des objectifs au sol grâce à une camera 3D. Le projet débuté en septembre 2009 a aboutit à un design conceptuel du drone et à une première configuration. Ce travail de fin d’étude s’inscrit dans la phase de design préliminaire du projet et porte sur l’étude de la structure du drone. Parallèlement, une étude plus approfondie de l’aérodynamique et des commandes de vol est réalisée par Amandine Guissart. Le travail comprend deux parties principales : l’étude et la modification de la structure des modèles destinés à être testés en soufflerie et l’étude de la structure du modèle réel.
Avant de dimensionner les éléments de la structure réelle, les charges appliquées ont été déterminées sur base de l’enveloppe de vol. Ensuite, les éléments de la structure ont été dimensionnés selon un ordre bien précis :
dimensionnement des empennages, dimensionnement des poutres reliant les empennages à l’aile, dimensionnement des ailes et enfin dimensionnement du fuselage. La démarche de conception, commune à tous les sous-ensembles précités comprend d’une part l’inventaire des configurations possibles ainsi que leurs matériaux associés et d’autre part l’analyse de l’une des architectures sélectionnée. La masse de la structure a été estimée au fur et à mesure du design en ajoutant la masse des sous-ensembles pré-dimensionnés.
De manière générale, la structure obtenue satisfait les exigences de masse tout en résistant aux charges appliquées. Elle est constituée en majeure partie de bois car il est bon marché, facile à usiner et à assembler. A ce stade, la structure n’est pas figée et doit encore être améliorée, l’étape suivante étant l’étude détaillée.