xiros® in model aircraft in remote sensing

Fiche signalétique

• Solution requise : roulements appliques xiros
• Exigences : une solution très légère était requise pour le pivotement du palier applique. Cette solution devait aussi être résistante à la corrosion.
• Secteur : aéronautique, modèles réduits, recherche
• Avantage pour le client : le roulement applique compense les défauts d'alignement et sa résistance à la corrosion permet d'avoir des mesures très précises. Il répond aussi aux critères très stricts en matière de poids.

Problème

L'Institut pour les systèmes spatiaux (Institut für Raumfahrtsysteme, IRS) teste et démontre l'utilisation d'un modèle réduit d'avion télécommandé comme plateforme de télédétection. A cet effet, le modèle réduit « Stuttgarter Adler » est équipé de différentes charges afin d'effectuer des missions scientifiques destinées à déterminer la « fonction de distribution de réflectance bidirectionnelle » et à collecter des données environnementales. Le « Stuttgarter Adler » a été mis au point et construit à ces fins par des étudiants de la faculté d'ingénierie aéronautique. Il se distingue des modèles réduits d'avions utilisés par les pilotes amateurs par son respect de facteurs liés à la sécurité. La conception prévoit un fuselage de grande taille pour les instruments tandis que le système d'entraînement électrique est hébergé dans deux nacelles dans la structure porteuse. Avec son poids total de 25 kg, le « Stuttgarter Adler » peut transporter une charge utile de 5 kg environ et a un temps de vol de 30 minutes maximum. La navigation est assurée par un système de contrôle basé sur GPS qui permet à l'avion de suivre automatiquement un plan de vol préprogrammé. L'instrumentation du « Stuttgarter Adler » se compose de trois caméras pour le domaine spectral visible et infrarouge proche, d'un spectromètre et d'une caméra infrarouge thermique. Les caméras atteignent une résolution au sol allant jusqu'à 10 centimètres dans la gamme spectrale visible et infrarouge proche tandis qu'une résolution au sol de 30 centimètres est obtenue dans la gamme infrarouge thermique. Pour obtenir des données, l'avion doit suivre des trajectoires circulaires au-dessus de la zone de mesure et enregistrer des prises de vues sous différentes perspectives. A cet effet, les caméras doivent être montées sur une plateforme pivotante pour pouvoir s'orienter sur la zone cible à différents angles. Une solution très légère est requise pour le logement d'un dispositif de pivotement.

Solution

Le dispositif de pivotement conçu et fabriqué par l'IRS effectue ses mouvements à l'aide de roulements appliques xiros en polymère et billes en verre qui répondent aux critères très stricts en matière de poids. Le roulement applique compense les défauts d'alignement et son insensibilité à la corrosion permet d'avoir des mesures très précises.
En plus de leur résistance à la corrosion (en présence de billes en verre ou en plastique), les roulements à billes en polymères xiros selon DIN 625 n'ont pas besoin de graissage externe et ont un très faible niveau sonore. Ces avantages en font une alternative économique aux roulements à billes en métal. Les composants en pur plastique, réalisés en un mélange de tribo-polymères, sont légers, résistants aux agents chimiques et non magnétiques. Ces qualités en garantissent un usage sûr dans des secteurs aussi divers que le secteur médical, l'emballage, le conditionnement des denrées alimentaires, la technique d'entraînement, etc. Alors que le polymère de nos roulements à billes xiros se compose d'un mélange de polymères de base, de lubrifiants solides, de fibres et de fils, les billes sont généralement en verre, en polymère ou en inox. Les billes sont logées dans une cage qui peut être réalisée en notre matériau xirodur B180, en polyamide (PA), en polypropylène (PP) ou en polyétheréthercétone (PEEK).

The design provides for a large fuselage for the instrumentation; the electrical propulsion system is housed in two engine nacelles in the wing unit. With a total weight of 25 kg, the Stuttgarter Adler can carry a payload of approx. 5 kg and achieves a flight time of up to 30 minutes. Flight navigation is carried out by a GPS-supported control system, which allows the aircraft to automatically execute a pre-programmed flight plan.

The instrumentation of the Stuttgart Adler consists of three cameras for the visible and near infrared spectral range as well as a spectrometer and a thermal infrared camera. The cameras achieve a ground resolution of up to 10 centimetres in the visible and near infrared spectral range, while a ground resolution of 30 centimetres is achieved in the thermal infrared range.