Le MK est une plateforme très polyvalente, dans la mesure où elle permet à chacun de construire “son” multirotor, en fonction de son budget, de ses compétences et de ses besoins.
Voici quelques exemples d’architectures possibles, sertains sont inspiré des schémas tirés du site officiel, d’autres sont plus personnels. J’y ai ajouté quelques commentaires.
Quadrokopter en +
Architecture traditionnelle et emblématique du Mikrokopter.
Dégagement du champ
L’hélice 1 se trouve dans le champ de prise de vue, symbolisé par l’arc de cercle.
Redondance
Nulle. Une panne sur un moteur entraine immédiatement la chute du MK.
Stabilité
Bonne. La symétrie des axes répartit les efforts des moteurs de manière équitable.
Quadrokopter en X
Les deux hélices 1 et 3 sont à l’avant. C’est une simple variante du schéma de base, créé à partir d’une rotation de la carte de contrôle de 45°.
Dégagement du champ
Correct. Les deux hélices avant se trouvent sur les côtés du champ.
Redondance
Nulle. Une panne sur un moteur entraine immédiatement la chute du MK.
Stabilité
Bonne. La symétrie des axes répartit les efforts des moteurs de manière équitable.
Hexakopter en O
Les hélices se répartissement de manière circulaire autour coeur.
Dégagement du champ
Mauvais. L’hélice 1 se trouve dans le champ.
Redondance
Très bonne. Une panne sur un moteur est compensée par les moteurs adjacents, et chaque moteur fournit les mêmes efforts.
Stabilité
Très bonne. La symétrie des axes répartit les efforts des moteurs de manière équitable, et l’écart entre hélices inférieur à 90° (60°) améliore la stabilité.
Hexakopter en A
Les hélices sont placées en flèche.
Dégagement du champ
L’hélice 1 et une partie des hélices 6 et 2 se trouventdans le champ de prise de vue, symbolisé par l’arc de cercle.
Redondance
Moyenne. Une panne sur un moteur est compensée par les hélices adjacentes, mais la répartition non symétrique de celles-ci peut poser des problèmes si ce sont les hélices 5 ou 3 qui lâchent.
Stabilité
Moyenne. Les bras de leviers sont différents entre les hélices, ce qui implique des efforts différents. La stabilité en roulis est moins bonne qu’en tangage.
Oktokopter en O
Les hélices se répartissent de manière circulaire autour du coeur.
Dégagement du champ
Mauvais. Les deux hélices frontales sont dans le champ.
Redondance
Excellente. Les hélices en grand nombre se répartissent les efforts équitablement. Les angles de 45° qui les séparent permettent aux hélices adjacentes de prendre en charge sans problème le surpoids en cas de panne d’un, ou même de deux moteurs si ceux-ci ne sont pas voisins.
Stabilité
Exccellente. La répartition symétrique et les angles de 45° seulement donne une très bonne stabilité dans tous les axes.
Oktokopter en X
Les hélices sont placées deux à deux sur quatre bras en forme de X.
Dégagement du champ
Moyenne. Les hélices avant sont au bord du champ de prise de vue.
Redondance
Moyenne. Les hélices en grand nombre se répartissent les efforts mais pas équitablement. Un problème sur les hélicespériphérique est plus difficile à corriger.
Stabilité
Très bonne, mais inférieure à une architecture en O, du fait de l’angle de 90° entre les bras.
Oktokopter en +
Les hélices sont placées deux à deux sur quatre bras en forme de +.
Dégagement du champ
Mauvaise. les deux hélices frontales 1 et 2 sont dans le champ de prise de vue.
Redondance
Moyenne. Les hélices en grand nombre se répartissent les efforts mais pas équitablement. Un problème sur les hélices 1 ou 2 peut s’avérer difficile à corriger.
Stabilité
Très bonne, mais inférieure à une architecture en O, du fait de l’angle de 90° entre les bras.
Oktokopter en V
Les hélices sont placés en ligne selon un angle ouvert sur l’avant.
Dégagement du champ
Excellent. Aucune hélice n’est dans le champ. On peut même imaginer d’adapter l’ouverture du champ à l’angle de prise de vue.
Redondance
Moyenne. Les hélices en grand nombre se répartissent les efforts mais pas équitablement. Un problème sur les hélices 1 ou 2 peut s’avérer difficile à corriger.
Stabilité
Corecte. L’ouverture de l’angle donne une stabilité en roulis correcte, mais donne un rôle important aux hélices 1 et 2. L’alignement longitudinal des hélices donne une bonne stabilité en tangage. Il est possible de charger l’avant du coeur, ce qui permet de placer l’appareil de prise de vue en position avant. Il n’est pas nécessaire de placer celui-ci en position ventrale, ce qui le protège à l’atterrissage.
Oktokopter en X coaxial
Les hélices sont placées en croix, chaque bras supporte une hélice supérieure et ue hélice inférieure.
Dégagement du champ
Mauvais. Les hélices avant, en particulier 5 et 8 qui se trouvent sous les bras sont en plein dans le champ.
Redondance
Bonne. Les hélices sont réparties symétriquement, mais n’ont pas le même rendement: les hélices inférieures ont un rendement d’environ 70% de leur homologue coaxiale, du fait des turbulences qu’elles subissent. En cas de panne d’un moteur, l’autre hélice retrouve son rendement, ce qui l’aide à supporter seule le poids supplémentaire. L’écart angulaire de 90° n’est cependant pas optimal, car les hélices voisines ne peuvent pas aider à la conservation de la stabilité.
Stabilité
Bonne. Chaque couple d’hélice doit être vu comme une seule hélice. La stabilité est similaire à celle d’un Quadrikopter en X.
Il ressort de tout cela que les architectures ont toutes leur défaut.
Une architecture plus ou moins circulaire est la plus optimale pour la stabilité et la redondance, mais pose des problèmes en termes de construction: plus grand nombre de bras et encombrement important. En terme de dégagement du champ de prise de vue, ces architectures ne sont pas optimales et obligent plus ou moins à placer l’appareil en position ventrale, ou à utiliser une focale relativement importante pour réduire l’angle de champ.
Une architecture en V ou en U est moins optimale pour la stabilité et la redondance, mais permet une très bonne vision vers l’avant. De plus, il est possible de placer l’appareil entre les bras avants, ce qui le protège quelque peu lors des atterissahes et en cas de choc.
Accessoirement, une architecture non symétrique offre une meilleure perception de l’avant de l’appareil, ce qui facilite le pilotage.
Les seules architectures à rejeter sont les architectures en flèche, qui n’offrent aucun avantage,ni en termes de prise de vue, ni en termes de redondance, ni en termes de stabilité. A réserver pour le fun.
