Servos analogiques contre numériques
Un servo est un moteur muni d'un réducteur et d'une électronique de commande qui tourne vers une position commandée d'après le signal du récepteur. Les servos analogiques lisent le signal de commande à environ 50 Hz (toutes les 20 ms). Les servos numériques traitent le signal à 200-300 Hz, offrant une réponse plus rapide aux changements de position et un maintien plus ferme en charge.
Les servos numériques offrent une meilleure résolution et une latence plus faible, mais consomment plus de courant. Sur les modèles à nombreux servos numériques (par exemple six servos sur un modèle de voltige), une alimentation plus puissante est nécessaire (un BEC de plus grande capacité ou une batterie de réception dédiée).
Pour les modélistes RC débutants, les servos analogiques suffisent sur les trainers et les modèles sport simples. Les servos numériques deviennent importants sur les modèles rapides, de voltige et les maquettes, où la précision des gouvernes et la vitesse de réponse sont déterminantes.
Couple du servo contre vitesse
Les deux spécifications clés d'un servo sont le couple et la vitesse. Le couple est exprimé en kg/cm (ou oz/in) et représente la force que produit le servo sur un bras de levier de 1 cm. La vitesse est exprimée en secondes par 60 degrés (par exemple 0,12 s/60 degrés) et représente le temps nécessaire pour faire tourner le palonnier de 60 degrés.
Les modèles d'entraînement ont besoin de servos à couple modéré (3 à 6 kg/cm) et à vitesse moyenne. Les modèles de voltige ont besoin de servos rapides (moins de 0,10 s/60 degrés) à couple élevé (8 à 15 kg/cm). Les planeurs RC ont besoin de servos à couple élevé mais pas nécessairement à grande vitesse.
Il est important d'adapter le couple à la taille de la gouverne et à la vitesse de vol. Une surface plus grande et une vitesse de vol plus élevée produisent des forces aérodynamiques plus importantes sur le guignol du servo. Un servo trop faible vibrera ou ne tiendra pas la déflexion commandée.
Pignons : métal contre plastique
Les servos à pignons plastique sont plus légers et moins chers mais moins résistants aux chocs et aux charges élevées. Les dents des pignons plastique peuvent s'user ou sauter sous des charges brutales (par exemple un décollage brutal au sol ou un choc en bout d'aile).
Les servos à pignons métalliques (MG, Metal Gear) sont plus durables et supportent mieux les fortes charges, mais ils sont plus lourds et plus chers. Un compromis courant consiste à utiliser des servos MG sur les gouvernes critiques (ailerons, profondeur) et des servos à pignons plastique sur les moins sollicitées (dérive d'un trainer).
Sur les modèles de vol libre à propulsion RC (par exemple F1Q), la masse est critique, on utilise donc des micro-servos légers (5 à 9 g) à pignons plastique. Sur les modèles de plus de 2 kg, les servos MG sont pratiquement la norme.
Récepteurs : PWM, PPM, SBUS
Le récepteur (RX) capte le signal de l'émetteur (TX) et le convertit en signaux de commande pour les servos et l'ESC. Les récepteurs PWM traditionnels disposent d'une sortie distincte pour chaque voie (un câble par servo). Le système est simple mais nécessite de nombreux fils.
Le PPM (Pulse Position Modulation) envoie tous les canaux sur un seul fil mais il est plus sensible aux interférences et a une résolution limitée. Le PPM est parfois utilisé dans les anciens systèmes et les applications simples.
Le SBUS (Serial Bus) est un protocole numérique qui transporte jusqu'à 16 canaux sur un seul fil avec une haute résolution et une faible latence. La plupart des systèmes RC modernes utilisent le SBUS ou des protocoles numériques similaires. Les servos SBUS se connectent en chaîne (daisy chain), ce qui réduit le câblage dans le fuselage.
Au moment de choisir un récepteur, assurez-vous qu'il est compatible avec votre émetteur (même fabricant et même protocole radio). Vérifiez le nombre de voies (au minimum 4 pour un entraîneur : gaz, ailerons, profondeur, direction) et la portée (la portée standard est de 1 à 2 km ; les systèmes longue portée peuvent atteindre 10 km et au-delà).
Choix de l'ESC et paramètres
L'ESC doit supporter le courant continu maximal du moteur avec une marge d'au moins 20%. Si le moteur consomme au maximum 30 A, choisissez un ESC d'au moins 36 A, de préférence 40 A.
Fais attention au nombre d'éléments LiPo pris en charge. Un ESC indiqué 2S à 4S ne fonctionnera pas correctement avec une batterie 6S. Vérifie aussi la tension du BEC et son courant de sortie maximal. Pour un modèle à quatre servos analogiques, un BEC 5 V / 2 A suffit. Pour un modèle à six servos numériques, il faut un BEC 5 V / 5 A ou plus, et il vaut mieux utiliser un UBEC séparé.
Fonctions programmables de l'ESC
La plupart des ESC permettent de modifier les réglages via une carte de programmation ou les signaux de l'émetteur. Les paramètres clés sont :
- Type de frein : désactivé, doux, dur. Le frein arrête l'hélice lorsque les gaz sont à zéro. Sur les planeurs RC électriques, un frein est souhaitable pour qu'une hélice repliable se replie correctement.
- Timing du moteur : influe sur le rendement et la puissance. Le réglage d'usine convient à la plupart des applications.
- Tension de coupure : protège la batterie LiPo de la décharge profonde. Réglez-la entre 3,2 et 3,3 V par élément. Un seuil trop bas risque d'endommager la batterie, un seuil trop haut provoque une coupure prématurée du moteur.
- Mode de coupure : douce (réduction progressive de la puissance) est plus sûr que dure (coupure immédiate) car cela laisse le temps d'un atterrissage sûr.
Adapter l'électronique au modèle
Pour finir, quelques règles pratiques pour le choix des composants :
Vérifiez toujours la consommation totale de tous les servos et comparez-la à la capacité du BEC. Si le total dépasse 70% de la sortie du BEC, ajoutez un UBEC séparé ou une batterie de réception dédiée.
- Trainer électrique de 1,2 à 1,5 m : servos analogiques ou numériques de 9 g (couple de 2 à 4 kg/cm), récepteur 6 voies, ESC de 30 à 40 A avec BEC.
- Modèle sport de 1,5 à 1,8 m : servos numériques MG standard (couple de 5 à 10 kg/cm), récepteur SBUS 6 à 8 voies, ESC de 40 à 60 A.
- Modèle de voltige de 1,5 m et plus : servos numériques MG rapides (couple de 8 à 15 kg/cm, vitesse inférieure à 0,08 s/60 degrés), récepteur 8 voies ou plus, ESC de 60 à 80 A avec UBEC externe.