Tech News : Un Pitot alternatif pour les drones

Solution alternative de Pitot pour la mesure de la vitesse de l'air d'un drone.
La nouvelle solution Pitot de Germandrones comparée à un tube de Pitot classique sur un drone

Comparaison du nouveau "Pitot-Wing" et de la sonde de mesure classique.

Principe d'un tube de pitot-statique

Principe de fonctionnement de la sonde de Pitot à orifice de pression statique (plus précisément : "sonde de Prandtl").

Port de pression statique sur un avion de ligne

Port statique sur un avion commercial. (Licence CC BY 3.0, auteur SempreVolando)

Germandrones a développé un nouveau type de pitot (tube de pitot) présentant des avantages remarquables par rapport aux tubes classiques des concurrents: Il est petit et élastique, ce qui le rend robuste pour une utilisation quotidienne dans des conditions difficiles tout en fournissant des données fiables. La mesure de la vitesse de l'air est critique pour tout drone à voilure fixe car elle détermine les processus physiques du vol, et elle indique des informations sur les conditions de vent (vitesse et direction) par rapport à la vitesse au sol (en utilisant les données GNSS).

 

Pourquoi tout le monde ne le fait-il pas?

Parce que ce n'est pas si facile. Pour déterminer la vitesse de l'air, la pression statique de l'environnement p∞ est comparée à la pression de l'air dynamique (ou "pression totale", p0) causée par le mouvement du véhicule. La différence entre les deux est appelée "pression dynamique" q et peut être utilisée pour calculer la vitesse de l'air comme suit:

formula for airspeed from pressure measurements

(avec la densité de l'air ρ)

Observez la distribution de la pression autour d'un objet profilé : Alors que la pression maximale p0 est présente à l'avant où elle peut être mesurée, le déplacement du corps provoque une accélération et donc une chute de pression le long de la surface. Pour déterminer la pression statique, il faut placer un orifice de capteur à l'endroit exact où cp = 0, ce qui dépend de la forme de l'objet.

pressure distribution around an object

Remarque : l'image montre la distribution du coefficient de pression cp, qui est rendu sans dimension en le divisant par la pression dynamique q et qui est donc valable pour toute vitesse. Il est déterminé par

formula for the pressure coefficient

Dans le cas d'un tube de Pitot-statique (ou "tube de Prandtl"), cet orifice de pression statique est intégré dans l'arbre par le fabricant (voir image à droite), ce qui lui permet de collecter les deux valeurs avec une seule sonde et le rend facile à intégrer dans tout drone. D'autres aéronefs en revanche, par exemple les avions de ligne, ont un port statique séparé dans un endroit soigneusement choisi sur le fuselage.

Des centaines d'heures de fonctionnement ont démontré que les tubes de Pitot classiques sont susceptibles d'être endommagés lors de travaux sur l'avion ou lorsque le transport vers un nouveau site d'opération est un peu rude. Le nouveau design de Germandrones consiste en un pilier profilé (ressemblant à une petite aile verticale). Il est plus petit et fait d'un matériau flexible, ce qui le rend très robuste pour une utilisation quotidienne. Et plusieurs heures d'essais en vol dans diverses conditions ont prouvé que la précision de ses mesures est excellente.

Les nouveaux tubes de Pitot seront livrés avec toutes les prochaines versions du Songbird, mais ils pourront également être adaptés aux systèmes existants si nécessaire.

 

Personne de contact:

Dr. Klaus Scho, Directeur général

Tel. + 49 (0)30 34 78 12 81

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