Voir la source de AVION A PROPULSION ELASTIQUE (LA F.A.M)

{{Tuto Details
|Licences=Attribution (CC-BY)
|Description=Il s'agit d'un avion fonctionnant avec une hélice reliée à un élastique. Pour aider au décollage, il y a aussi une rampe de lancement.
|Disciplines scientifiques=Mathematics, Mechanics, Physics
|Difficulty=Expert
|Duration=6
|Duration-type=hour(s)
}}
{{Introduction
|Introduction=Dans le cadre de notre première année du Diplôme d'ingénieure généraliste au sein de l'EPF, nous sommes amenés à élaborer un projet. Ce projet est sur le thème de la propulsion à élastique.  Notre groupe : La F.A.M (Fabrication artisanale Montpelliéraine) a eu l'idée d'utiliser la propulsion à élastique pour tenter de faire décoller un avion.


A travers cette page vous pouvez voir les différentes étapes par lesquelles nous sommes passés afin d'arriver au bout de ce projet.
}}
{{Materials
|ItemList={{ItemList}}{{ItemList
|Item=Colle
}}{{ItemList
|Item=Papier à poncer
}}{{ItemList
|Item=Règle
}}{{ItemList
|Item=Clou
}}{{ItemList
|Item=Bloc de Plastique PLA
}}{{ItemList
|Item=Scie
}}{{ItemList
|Item=Imprimante 3D
}}{{ItemList
|Item=Bois
}}{{ItemList
|Item=Elastique
}}{{ItemList}}{{ItemList
|Item=Colle
}}{{ItemList
|Item=Papier à poncer
}}{{ItemList
|Item=Règle
}}{{ItemList
|Item=Clou
}}{{ItemList
|Item=Bloc de Plastique PLA
}}{{ItemList
|Item=Scie
}}{{ItemList
|Item=Imprimante 3D
}}{{ItemList
|Item=Bois
}}{{ItemList
|Item=Elastique
}}
}}
{{Tuto Step
|Step_Title=IMAGINATION DES MECANISMES
|Step_Content=Dans un premier temps, nous voulions imaginer le mécanisme de notre avion et de la rampe avant de commencer à créer un prototype.


-Le mécanisme de l'avion est simple : le long du corps de ce dernier, il y a une rainure dans laquelle un élastique est attachée à un trombone de chaque côté. L'un est fixe, l'autre est relié à l'hélice. Lorsque nous faisons tourner l'hélice, le trombone tourne avec et entraîne à son tour l'élastique qui se tort sur lui-même. 


-Le mécanisme de la rampe est plus facile que celui de l'avion. Nous avons choisi de faire une sorte de lance pierre. C'est-à-dire de planter deux clous au bout de la rampe à chaque coin, puis d'y attacher un  élastique. 


Ainsi notre avion est propulsé à la fois par son hélice et par la rampe.
|Step_Picture_00=AVION_A_PROPULSION_ELASTIQUE__LA_F.A.M__21AF8A42-3B12-43C0-952E-E2AE516C9923.JPG
|Step_Picture_01=AVION_A_PROPULSION_ELASTIQUE__LA_F.A.M__223479DF-06FC-414B-B90E-FD3BAADED4BD.JPG
}}
{{Tuto Step
|Step_Title=MODELISATION ET CREATION DE LA RAMPE
|Step_Content=Une fois les mécanismes imaginés, nous pouvions nous attaquer au design. Le principal enjeu du design que ce soit celui de l'avion ou de la rampe est qu'il doit tenir compte des contraintes liées aux mécanismes. 


-Pour l'avion, nous l'avons modélisé grâce aux logiciels Catia, Sketchup afin de pouvoir l'imprimer par la suite. Nous avons fait le choix de le faire ressembler à un planeur au niveau des ailes, il a donc de longues ailes situées plutôt à l'arrière du corps de l'avion.  Pour le corps, nous étions contraint d'effectuer une rainure pour y insérer le mécanisme de propulsion. 


-En ce qui concerne la rampe, nous avons fait simple : une planche en bois pas trop étroite que nous avons découpée (avec une scie classique, ou une scie sauteuse peu importe) à la longueur souhaitée. Puis nous avons planté les clous sur la face avant. Enfin au milieu de la rampe, une rainure de 1cm a été faite. 


Pour réduire les frottements et permettre à l'avion de profiter au maximum de la rampe, nous avons aussi poncé la rampe avec du papier à poncer afin de réduire les impuretés du bois.
|Step_Picture_00=AVION_A_PROPULSION_ELASTIQUE__LA_F.A.M__8BD2DAE9-2F3E-4F74-88B4-45FF1A53BC25.JPG
|Step_Picture_01=AVION_A_PROPULSION_ELASTIQUE__LA_F.A.M__1CE72BC5-03F6-4770-936B-38AC24AAD2A6.JPG
|Step_Picture_02=AVION_A_PROPULSION_ELASTIQUE__LA_F.A.M__267487A7-7EC9-4C69-BF45-A254DD0F553D.JPG
}}
{{Tuto Step
|Step_Title=IMPRESSION, ASSEMBLAGE ET FINITIONS
|Step_Content=-Pour la rampe, nous avons choisi d'utilisé un élastique tendu, puissant et qui permettrait de renvoyer un maximum d'énergie à notre avion. Il s'agit d'un type d'élastique d'une longueur de 10m, utilisé pour les lances pierre et de la marque Schleuder. 


-Pour l'avion, une imprimante 3D était obligatoire pour l'imprimer. Le plastique utilisé était du PLA mais vous pouvez utiliser autre chose.  Pour assembler les pièces (deux ailes, hélice, corps) nous avons utilisé de la colle (colle forte, colle chaude.. ).  Enfin, pour le mécanisme de l'hélice, il peut fonctionner avec un élastique classique. Mais rien n'empêche d'en utiliser un de meilleure qualité. 


l'impression des pièces de l'avion a duré environ 11h, et la modélisation environ 5h.
|Step_Picture_00=AVION_A_PROPULSION_ELASTIQUE__LA_F.A.M__013D952F-1813-4703-8D89-95ABD4ACF755.JPG
|Step_Picture_01=AVION_A_PROPULSION_ELASTIQUE__LA_F.A.M__CA8F9654-285A-4817-9AA7-96290FBFA6D4.JPG
|Step_Picture_02=AVION_A_PROPULSION_ELASTIQUE__LA_F.A.M__9D8C856C-CA01-4936-92BD-AEBB6C95BD67.JPG
|Step_Picture_03=AVION_A_PROPULSION_ELASTIQUE__LA_F.A.M__9D8C856C-CA01-4936-92BD-AEBB6C95BD67.JPG
|Step_Picture_04=AVION_A_PROPULSION_ELASTIQUE__LA_F.A.M__616vCfEkXPL._AC_SX425_.jpg
}}
{{Tuto Step
|Step_Title=TESTS ET AJUSTEMENTS
|Step_Content=Nous voilà à l'étape finale du projet, le lancement ! 

C'est à cette étape que nous pouvons réellement vérifier si notre prototype fonctionne ou non. 


Mais c'est aussi à cette étape que vous pouvez faire des ajustements si jamais le lancement ne fonctionne pas. 

<br />
}}
{{Tuto Step
|Step_Title=MODELISATION ET CREATION DE LA RAMPE
|Step_Content=Une fois les mécanismes imaginés, nous pouvions nous attaquer au design. Le principal enjeu du design que ce soit celui de l'avion ou de la rampe est qu'il doit tenir compte des contraintes liées aux mécanismes. 


-Pour l'avion, nous l'avons modélisé grâce aux logiciels Catia, Sketchup afin de pouvoir l'imprimer par la suite. Nous avons fait le choix de le faire ressembler à un planeur au niveau des ailes, il a donc de longues ailes situées plutôt à l'arrière du corps de l'avion.  Pour le corps, nous étions contraint d'effectuer une rainure pour y insérer le mécanisme de propulsion. 


-En ce qui concerne la rampe, nous avons fait simple : une planche en bois pas trop étroite que nous avons découpée (avec une scie classique, ou une scie sauteuse peu importe) à la longueur souhaitée. Puis nous avons planté les clous sur la face avant. Enfin au milieu de la rampe, une rainure de 1cm a été faite. 


Pour réduire les frottements et permettre à l'avion de profiter au maximum de la rampe, nous avons aussi poncé la rampe avec du papier à poncer afin de réduire les impuretés du bois.
|Step_Picture_00=AVION_A_PROPULSION_ELASTIQUE__LA_F.A.M__8BD2DAE9-2F3E-4F74-88B4-45FF1A53BC25.JPG
|Step_Picture_01=AVION_A_PROPULSION_ELASTIQUE__LA_F.A.M__1CE72BC5-03F6-4770-936B-38AC24AAD2A6.JPG
|Step_Picture_02=AVION_A_PROPULSION_ELASTIQUE__LA_F.A.M__267487A7-7EC9-4C69-BF45-A254DD0F553D.JPG
}}
{{Tuto Step
|Step_Title=IMPRESSION, ASSEMBLAGE ET FINITIONS
|Step_Content=-Pour la rampe, nous avons choisi d'utilisé un élastique tendu, puissant et qui permettrait de renvoyer un maximum d'énergie à notre avion. Il s'agit d'un type d'élastique d'une longueur de 10m, utilisé pour les lances pierre et de la marque Schleuder. 


-Pour l'avion, une imprimante 3D était obligatoire pour l'imprimer. Le plastique utilisé était du PLA mais vous pouvez utiliser autre chose.  Pour assembler les pièces (deux ailes, hélice, corps) nous avons utilisé de la colle (colle forte, colle chaude.. ).  Enfin, pour le mécanisme de l'hélice, il peut fonctionner avec un élastique classique. Mais rien n'empêche d'en utiliser un de meilleure qualité. 


l'impression des pièces de l'avion a duré environ 11h, et la modélisation environ 5h.
|Step_Picture_00=AVION_A_PROPULSION_ELASTIQUE__LA_F.A.M__013D952F-1813-4703-8D89-95ABD4ACF755.JPG
|Step_Picture_01=AVION_A_PROPULSION_ELASTIQUE__LA_F.A.M__CA8F9654-285A-4817-9AA7-96290FBFA6D4.JPG
|Step_Picture_02=AVION_A_PROPULSION_ELASTIQUE__LA_F.A.M__9D8C856C-CA01-4936-92BD-AEBB6C95BD67.JPG
|Step_Picture_03=AVION_A_PROPULSION_ELASTIQUE__LA_F.A.M__9D8C856C-CA01-4936-92BD-AEBB6C95BD67.JPG
|Step_Picture_04=AVION_A_PROPULSION_ELASTIQUE__LA_F.A.M__616vCfEkXPL._AC_SX425_.jpg
}}
{{Tuto Step
|Step_Title=TESTS ET AJUSTEMENTS
|Step_Content=Nous voilà à l'étape finale du projet, le lancement ! 

C'est à cette étape que nous pouvons réellement vérifier si notre prototype fonctionne ou non. 


Mais c'est aussi à cette étape que vous pouvez faire des ajustements si jamais le lancement ne fonctionne pas. 

<br />
}}
{{Notes
|Observations=Nous pouvons voir un avion et une rampe de lancement. L'avion, est composé de deux ailes et d'un corps avec en son centre un mécanisme composé d'un élastique, de deux trombones et d'une hélice. Ce mécanisme permet à l'hélice de tourner grâce à un élastique précédemment tordu. Par ailleurs, nous pouvons observer une rampe de lancement en bois poncé avec sur la face avant un élastique tenu par deux clous, permettant de propulser l'avion.
|Avertissement=Comme toute expérience, ce projet peut tout à fait présenter un problème de fonctionnement lors de son lancement. Ce qui compte c'est de comprendre pourquoi et d'avoir une démarche en ce sens.  Voici quelques hypothèses : 


-La hauteur de lancement

-La qualité du plastique utilisé pour imprimer l'avion

-Des mauvaises proportions des dimensions Ailes/Corps

-Une mauvaise répartition du Poids de l'avion

-Les ailes de l'avion trop grand ou trop petite

-L'elastique pas assez ou trop tendu/trop souple

-Le Bois de la rampe pas assez poncé

-La forme de la rampe qui ne convient pas
|Applications=-Rappeler à quel point la conception d'un avion est complexe et fascinante.

-Servir d'exemple concret pour comprendre le mécanisme de propulsion
|Objectives=Rassembler l'ensemble des connaissances du groupe que ce soit en mathématiques, en physique ou en Mécanique afin :


-De déterminer un mécanisme simple fonctionnant avec un élastique et pouvant propulser un objet.

-Dimensionner l'objet, ici les ailes et le corps de l'avion mais aussi la longueur et la largeur de la rampe 

- Calculer des proportions entre les ailes et le corps de l'avion

-Déterminer la répartition du poids de l'avion


-Comprendre le fonctionnement d'une imprimante 3D

-Mettre en pratique la découpe des matériaux et l'utilisation des différents outils
|Animation=Rien n'empêche de customiser l'avion, de changer son design ou de rajouter un logo par exemple. Vous pouvez aussi tester avec plusieurs types d'élastiquers
}}
{{Tuto Status
|Complete=Draft
}}