MAGAZINE, LES COURS D'AEROMODELISME > TECHNIQUES : n°8 Imprimer l'article

LA RADIOCOMMANDE Structure et fonctionnement     Emetteurs de base élémentaires à quatre canaux, nécessaires dans 95 % des cas.   La radiocommande est la pièce maîtresse de notre passe-temps. Si l'on excepte quelques légères variations, elle a toujours la même structure. Dans les prochaines pages, nous découvrirons par ce menu son aspect, ses fonctions et son mode de fonctionnement. En pratique, la radiocommande comporte deux parties. La première, au sol (fortement serrée entre nos mains ), transforme nos ordres en une série d'impulsions électriques; celles-ci se convertissent, dans ce premier élément (émetteur), en ondes radio. La seconde partie de la radiocommande se trouve à bord de l'avion. Sa mission consiste à interpréter le plus exactement possible les messages envoyés par l'émetteur: elle capte les ondes radio en provenance de l'émetteur (et élimine toutes les autres), les amplifie et les retransforme en une série d'impulsions électriques. Elle envoie ces impulsions à de petits appareils, qui font office de "doigts" à l'intérieur de 'avion : les servos. Ces derniers sont des mécanismes qui transforment en mouvements les ordres émanant de l'émetteur, et permettent de déplacer les gouvernes de notre aéromodèle, les roues de guidage de notre voiture radiocommandée ou le carburateur ou mécanisme de freinage de cette dernière. Le récepteur est la partie de la radiocommande chargée de capter, sélectionner et amplifier les ondes provenant de l'émetteur.     1) Exemples de cristaux à quartz qui déterminent la fréquence d'émission de la radio. 2) Les batteries sont logées au dos de l'émetteur.   Aspect et fonctionnement de l'émetteur La plupart des émetteurs de radiocommande (excepté certains modèles spéciaux, que nous évoquerons ultérieurement) se ressemblent. Il s'agit d'une "boite", généralement en plastique assez résistant, dont ressortent deux "sticks" ou manettes fort comparables à ceux d'une console de jeux vidéo. Chacun de ces sticks contrôle une ou deux fonction(s) de la radio. La plupart des émetteurs de modélisme sont actuellement de type "proportionnel". Cela signifie que l'autre partie de l'équipement, c'est-à-dire les servos, réagissent proportionnellement aux mouvements de leurs sticks respectifs. Contrairement aux apparences, il ne s'agit pas d'une lapalissade. En effet, voici un peu plus de vingt ans, le mouvement était du genre "tout ou rien", ce qui rendait difficile le contrôle 'en finesse" du modèle. De nos jours encore, certains émetteurs de haut de gamme sont équipés d'un canal ou d'une fonction de type non proportionnel (par exemple, pour allumer ou éteindre une lumière ou un moteur électrique). Outre les sticks, l'autre composant le plus visible de l'émetteur est, bien entendu, l'antenne. Elle ressemble à celle d'une simple radio (télescopique); la différence réside dans le fait que l'antenne de notre émetteur envoie des ondes radio au lieu de les recevoir. Elles ont toutefois une caractéristique commune : leur fonctionnement est meilleur si elles sont totalement déployées. En effet, la portée de la radiocommande (distance à laquelle on peut exercer un contrôle efficace sur l'appareil) est meilleure quand l'antenne est totalement déployée. Dites-vous bien que sans antenne, la perte de portée est de 95 99 %. A côté des sticks, se trouvent les "trims" : ce sont des curseurs dont le déplacement permet de modifier légèrement la position des commandes du modèle pour corriger certains écarts non souhaités. Imaginons que nous ayons une voiture radiocommandée qui, la commande de la direction étant en position neutre, tend a tirer à gauche. Nous utiliserons dans ce cas le "trim" de direction, en le déplaçant progressivement vers la droite pour corriger cet écart. Il n'y a pas de régie fixe, mais la course du trim ne dépasse généralement pas 20 25 % de la course du stick de commande qui lui correspond.   1) Récepteur FM à sept canaux. Observez (flèches) les emplacements où l'on connecte les servos. Le câble fait office d'antenne. 2) Ecran d'informations d'un émetteur moderne, qui nous indique notamment le voltage de la batterie.   Autres composants de l'émetteur L'interrupteur d'allumage et d'arrêt est, on général, situe au centre, quelque peu "dissimulé", le but étant d'éviter d'allumer ou d'éteindre de façon accidentelle. Certains émetteurs sont munis d'une dinde LED indiquant qu'ils sont allumes. Nous trouverons également, sur la quasi-totalité des émetteurs, un indicateur à cadran. Dans certains cas, il nous indique Le voltage de la batterie (qui n'est pas exactement le reflet de l'état de charge) et, dans d'autres, l'intensité de radiofréquence émise, qui équivaut à la "qualité" d'émission des ondes radio. Comment distinguer un indicateur de voltage d'un indicateur de radiofréquence ? C'est simple. Touchons l'antenne sans l'avoir déployée : si l'indicateur est de voltage, il ne réagira pas; s'il est de radiofréquence, il réagira de façon notable car notre corps, à ce moment-là, se substituera à l'antenne. Le compartiment de la batterie est habituellement situé au dos de l'émetteur. On trouvera également une connexion pour le chargeur Si la batterie est rechargeable.     Certains émetteurs sont pourvus d'interrupteurs permettant d'actionner des fonctions supplémentaires.   Le cristal de "quartz" De même que RTL ou Europe i émettent sur une fréquence bien précise, chaque émetteur de radiocommande doit émettre sur une fréquence spécifique et tout à fait précise (par exemple, 35,080 mégahertz). Chaque émetteur a une bande d'omission déterminée (par exemple, la bande des 35 Mhz), mais peut émettre sur différentes fréquences à l'intérieur de cette bande (dans le cas précité, 35,080). La fréquence exacte d'émission est déterminée par un petit cristal de quartz qui vibre exactement à cette fréquence. Le cristal se trouve sur un support métallique que l'on peut remplacer et qui est logé dans une prise spécifique. Il est généralement bien protégé car, en cas de détérioration, notre émetteur ne fonctionnera plus. Nous évoquerons ce composant en détail dans le cadre d'un autre article.   Emetteur haut de gamme. Il comporte neuf canaux et peut contrôler, par le biais de ses différentes mémoires, plus d'une demi-douzaine de modèles différents.   Le récepteur Le récepteur d'une radiocommande est l'élément qui reçoit les ondes radio produites par l'émetteur, élimine toutes les fréquences étrangères et interprète les ordres donnés via l'émetteur pour les transmettre aux servos. La fonction du récepteur est très délicate : n'oublions pas que la puissance d'émission de l'émetteur est de l'ordre du demi-watt; à 300 mètres de distance, on peut mesurer les ondes de l'émetteur en microvolts et on millionièmes de watt de puissance. Quant à la sélectivité, un récepteur moderne n'accepte que des bandes de fréquence de 10 Khz (c'est à dire que les émissions sur 35.090 ou 35,070 Mhz n'affectent pas notre récepteur sur 35,080 Mhz). Le récepteur est une petite boîte mesurant quelque 2x4x5 cm et pesant 25 grammes. À l'une de ses extrémités se trouve l'antenne qui, dans ce cas, est un câble o'environ 80 90 cm de long, le plus déployé possible. Le récepteur comprend aussi une série de connecteurs, où l'on branche les servos, la batterie d'alimentation et une prise spéciale pour le cristal de quartz. Ce quartz est semblable à celui de l'émetteur. Pour que la radio fonctionne, les deux quartz doivent obligatoirement avoir la même fréquence. Le récepteur renferme un ou plusieurs circuits imprimé(s) de même que divers composants électroniques (plus le récepteur est moderne, moins on compte de composants).   1) Nous pouvons programmer les émetteurs actuels de la même façon qu'une montre numérique. 2) Interrupteur de la partie aérienne de la radiocommande. Une pièce anodine, mais importante.   Autres composants de la radiocommande Nous trouvons bien entendu, a bord du modèle, le récepteur Nous devons en outre emporter une batterie d'alimentation, branchée au récepteur par le biais d'un interrupteur d'allumage et d'arrêt. Nos radios fonctionnent avec des batteries formées de quatre ou cinq éléments. Ce sont soit des piles sèches ou alcalines (sur les radios élémentaires) soit des batteries rechargeables. Nous aborderons dans un autre article le sujet des batteries, éléments susceptibles de causer des problèmes si nous n'en prenons pas soin. Les servos attirent aussi notre attention. Comme nous l'avons indiqué, ce sont des mécanismes qui transforment les ondes radio on mouvements capables de faire réagir les éléments du modèle. Ce sont de petites boites en plastique d'environ 20 mm de largeur et 40 ce longueur. Des pattes perforées situées aux extrémités de cette boite servent à fixer le servo au modèle. De leur partie supérieure ressort un axe, en général strié, appelé palonnier. Le bras du servo est fixé sur cet axe à l'aide d'une vis. Il se déplace conformément à nos ordres. Du servo sort un triple câble terminé par une prise connectée au récepteur. Le servo renferme des composants électroniques montés sur un petit circuit et un petit moteur électrique avec un train d'engrenages, lesquels sont chargés de faire bouger le palonnier ou axe de sortie. Le mouvement du servo est directement proportionnel au mouvement du stick de commande de l'émetteur. Le modèle doit, à l'évidence, présenter au moins un servo pour chaque fonction que nous voudrons contrôler. C'est ainsi que les aéromodèles en ont trois ou quatre (direction, profondeur et moteur, plus les ailerons pour les modèles acrobatiques) et les voitures, deux (moteur/frein , direction). Le mouvement de chaque servo est indépendant par rapport à celui des autres.   Les "trims" servent à corriger les petits écarts de trajectoire du modèle.   Quelques caractéristiques des radiocommandes Comme nous l'avons expliqué, la puissance des émetteurs modernes est d'environ un demi-watt. La portée de la radio est, par conséquent, plus que suffisante. Elle est comprise entre 500 et 1000 mètres, pour les radios modernes, ce qui suffit amplement pour perdre de vue un grand modèle avant qu'il ne sorte du rayon d'action de l'émetteur. Au sol, la portée est inférieure (200-300 mètres environ), mais cela suffit pour nos modèles. Les radios modernes sont a bande étroite, ce qui signifie quelles émettent presque toutes sur la même fréquence (celle du cristal +5 kilohertz). Cela permet de faire fonctionner, simultanément et sans interférences, deux modèles contrôlés par des émetteurs qui opèrent avec une différence de fréquence de 10 Khz. Ce qui précède ne s'applique qu'aux équipements modernes' les radios plus anciennes nécessitaient une différence de 30-40 Khz.   On place le cristal de quartz dans son logement. Vu sa fragilité, il doit être bien protégé.   Types de modulation La plupart de nos radios modernes utilisent la FM {fréquence modulée); nous pouvons encore trouver des radios plus anciennes (plus de dix ans) qui fonctionnent en AM (amplitude de fréquence). Ces radios ne sont pas à bande étroite; elles risquent de produire des interférences et de brouiller nos omissions. Tenez compte de ce problème une fois sur le terrain nous y reviendrons dans la section " Interférences ". Bandes autorisées Les fréquences utilisées en France sont principalement 41 Mhz et 72 Mhz. Les fréquences très fréquentées, comme le 27 Mhz, sont à proscrire (brouillage fréquent par la bande CB).    Quelques détails     Images d'oscilloscope provenant d'un émetteur de radiocommande à huit canaux. En bas, à droite, train de huit impulsions correspondant aux positions des huits canaux, suivis d'une impulsion de synchronisation plus longue (flèche).  Le processus dure 0,02 seconde. Sur les trois autres images, différence de durée de l'impulsion d'un canal, correspondant à trois positions d'un même servo (d'un côté, au centre, du côté opposé).