Fiche résumé TA Duc

Avion convertible à décollage et atterrissage vertical
Duc Anh Ta - Isabelle Fantoni - Rogelio Lozano
(Duc-Anh.Ta, Isabelle.Fantoni, [email protected])
L’objectif de la thèse est de développer, modéliser et commander un drone combinant la
manœuvrabilité des véhicules à voilure tournante (hélicoptères) telle que l'avance lente, le
décollage et l’atterrissage vertical, et les performances d'un véhicule à voilure fixe (avions)
telles que l'avance rapide, la longue portée et une endurance supérieure. Le projet s’insère
dans le cadre d’un contrat REI avec la DGA sur l’étude et la conception d’un avion miniature
autonome à décollage et atterrissage vertical.
1. Avion convertible
FIG 1. Avion Convertible
2. Avion basculant à tri-rotor
FIG 2. Avion basculant à tri-rotor
L'avion basculant à tri-rotor a aussi été construit
et entièrement développé au laboratoire. Il a un
poids total d'environ 1250g et utilise un
2200mAh LiPo batterie. Dans le vol vertical,
L’avion convertible est un avion du type "Tailsitter". Il est conçu et fabriqué complètement au
laboratoire. Dans la configuration, deux rotors
contrarotatifs sont placés côte à côte dans la
partie supérieure du véhicule et entre l'aile pour
diminuer les risques lors d’accidents imprévus.
Son poids est environ 950g et il utilise une
batterie 2200mAh LiPo. La configuration choisie
est très performante en vol stationnaire
puisqu’elle atteint environ 5 minutes en vol
vertical. Pendant la transition, le fuselage bascule
vers l’horizontal.
l'altitude est contrôlée par la poussée collective
des trois moteurs électriques. Le moteur arrière
compense la force générée par deux moteurs
avant pour stabiliser l'angle de tangage de l'avion
quand le drone vole en verticale (décollage,
atterrissage et vol stationnaire).
Après le décollage, les deux moteurs avant
basculent vers l'avant grâce à un système
électromécanique de basculant. Quand l'angle de
basculant atteint zéro degré, le moteur arrière
s'arrêt totalement. L’avion maintenant vole
horizontalement en croisière comme un avion
conventionnel avec une grande vitesse. Lorsqu’il
arrive à la cible, les deux moteurs avant basculent
vers la verticale et le drone revient en mode
hélicoptère et puis atterrisse verticalement.
3. Publication
[1] Duc Anh Ta, Isabelle Fantoni et Rogelio Lozano: Modeling and Control of a Convertible MiniUAV, in 18th World Congress of the International Federation of Automatic Control, Italy, 2011
[2] Duc Anh Ta, Isabelle Fantoni et Rogelio Lozano: Modeling and Control of a Tilt tri-rotor Airplane,
soumis à « IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems 2011 »