Les microdrones
On désigne par microdrone, ou MUAV (Micro Unmanned Aerial
Vehicle) un objet volant de petite dimension (moins de 15 cm de dimension
maximum) pouvant emporter une charge utile significative (camera, capteurs
divers, systemes de transmission...). Il peut être à aile fixe
ou tournante, de nombreuses études portent également sur des
drones à ailes battantes.
Les
microdrones, caractéristiques techniques
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 Encombrement
inférieur à 15-20 cm
Vitesse
15 m/s, éventuellement vol stationnaire
Masse
environ 200 g.
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Les
microdrones, pour quoi faire ?
"L'oeil du
fantassin"
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reconnaissance à courte portée (derrière
un bois, une colline...)
-
Système transportable par un homme seul et facile
à mettre en oeuvre
-
opérations en milieu urbain
Applications
civiles
- Dispositifs de surveillance (traffic, feux de forêts...)
- Inspection des ouvrages d'art
- Cartographie de champs de mines anti-personnels
Les microdrones,
un défi technique
Aspect aérodynamique
La dimension des microdrones et les vitesses envisagées conduisent à
des nombres de Reynolds très faibles, et à des faibles allongements.
Or le domaine le mieux connu des aérodynamiciens est celui des ailes
à grand allongement dans un écoulement à grand Reynolds,
qui est l'exact opposé.
Aspect système
Le volume et la masse étant des facteurs déterminants pour concevoir
un microdrone, la démarche consistant à installer dans l'engin
divers sous-systèmes pré-existants devient extrêmement difficile
à réaliser. On est donc conduit à intégrer au maximum
tous les systèmes embarqués pour gagner de la place et de la masse.
Aspect dynamique du vol
L'aspect commande de vol des microdrones demande d'importants développements,
à cause du domaine de vol particulier de ces engins, et de leur forte
sensibilité aux pertubations en raison de leur petite taille.
Aspect propulsion et énergie
Le moteur est évidemment un élément crucial du microdrone,
on doit avoir à la fois un moteur puissant, très petit, et d'un
excellent rendement pour minimiser le poids des réserves d'énergie.
Les modèles actuels utilisent soit des moteurs thermiques, de type aéromodélisme,
soit des moteurs électriques, pour lesquel se pose alors la question
des batteries.
Les microdrones
existants et à venir
ailes fixes
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Les plus courants. En général une aile volante ou un avion
miniature. Ces appareils ne peuvent pas effectuer de vol stationnaire.
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ailes tournantes
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Indispensables pour les missions nécessitant un vol stationnaire,
les microdrones à ailes tournantes peuvent être dérivée
d'hélicoptères, ou bien des engins à hélice
carénée.
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ailes battantes
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Pour des nombres de Reynolds très faibles, le concept d'ailes
battantes pourrait être très efficace. De nombreux chercheurs
travaillent donc à des microdrones "insect-like", qui
marqueraient une nouvelle étape dans la miniaturisation.
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