Éclairage et signalisation sur les modèles réduits d'avions grâce à des LED puissantes de dernière génération

(La deuxième partie, consacrée à la mise en pratique, sera abordée lors du prochain atelier)

Quiconque s'est déjà interrogé sur les possibilités d'un éclairage adapté à un modèle réduit d'avion et utile pour son fonctionnement a rapidement dû se rendre compte que, en raison du rendement lumineux limité des sources lumineuses utilisées, celui-ci ne convenait qu'à des fins de démonstration et de décoration. En raison de leur format, de leur robustesse et de leur consommation d'énergie, seules les diodes électroluminescentes (LED) constituent des sources lumineuses adaptées. Jusqu'à récemment, celles-ci n'étaient toutefois pas assez puissantes pour remplir une fonction utile en vol, comme c'est le cas dans l'aviation classique. Entre-temps, grâce à des sources lumineuses puissantes et disponibles dans toutes les couleurs nécessaires, la situation a tellement changé que même l’aviation civile mise désormais sur de nouvelles solutions d’éclairage à base de LED. Pour nous, cela signifie que de nouvelles applications pertinentes ont également vu le jour, qui vont bien au-delà de la simple reproduction de l’éclairage et de la signalisation de l’original. Grâce à cet atelier et à celui qui suivra, vous serez en mesure de concrétiser vos idées, vos visions et vos projets liés à « Light Up Your Aircraft » : le plaisir et le « sens » de l’expérience sont garantis.

L'éclairage des aéronefs n'est pas clairement défini et varie d'un type à l'autre – avions ou hélicoptères. Nos recherches nous ont toutefois permis d'établir la liste suivante des éclairages et signalisations optiques courants. Par souci de clarté, nous utilisons les termes anglais. Vous trouverez une description plus détaillée sur www.innoflyer.ch.

Feux de navigation : feux de position rouges et verts allumés en continu permettant d’identifier la direction de vol. Du point de vue du pilote, le rouge se trouve à gauche et le vert à droite.

Feux de navigation ou de position : feux blancs supplémentaires placés à divers endroits de l’avion pour améliorer la visibilité.

Feux de balise anticollision : feux clignotants rouge-orange, placés en haut et en bas au centre de l’avion.

Feux stroboscopiques : lumière blanche intense et clignotante offrant une grande visibilité grâce au rapport choisi entre la durée d'allumage et la durée de pause.

Feux de logo : éclairage des logos et des noms des compagnies aériennes respectives apposés sur l’aéronef à des fins commerciales.

Feux d'ailes : éclairage des ailes et d'autres parties de l'aéronef, visible par le pilote, à des fins d'inspection en vol.

Feux de roulage : projecteur blanc puissant fixé à l’avant de l’avion.

Feux d'atterrissage : éclairage blanc intense destiné à éclairer la piste lors du décollage et de l'atterrissage et à améliorer la visibilité.

lors des manœuvres de décollage et d'atterrissage ou des vols de nuit lorsque l'éclairage de la piste est insuffisant.

Feux de sortie de piste : éclairage blanc intense destiné à faciliter les manœuvres au sol sur les pistes et les voies de circulation faiblement éclairées.

Feux de loges de roues : éclairage permettant au personnel au sol d’inspecter le train d’atterrissage principal.

Un concept d'éclairage à LED de puissance comprend cinq composants : la source lumineuse, le driver, l'optique, le répartiteur de courant et la technique d'installation.

Contrairement aux LED de faible puissance courantes, dont les courants sont inférieurs à 50 mA, les LED de puissance doivent fonctionner avec des courants compris entre 200 mA et 1 ampère. C’est la seule façon d’atteindre une intensité lumineuse élevée. Ce faisant, la LED dégage une chaleur considérable qui doit être dissipée. La LED ne doit jamais fonctionner en dehors de ses spécifications thermiques. Concrètement, cela signifie qu’il faut contrôler le courant et la dissipation de puissance générée

de garantir un fonctionnement sûr dans les limites de ses spécifications. Dans le cas le plus simple, ce contrôle s’effectue à l’aide d’une résistance en série (figure 1 : Light Sources d’innoflyer). Les inconvénients de cette solution résident dans le fait que, en raison de la dissipation de puissance dans la résistance de série, la limite de contrôlabilité est rapidement atteinte en fonction de la tension appliquée. Des courants de fonctionnement supérieurs à 200 mA avec 2 à 3 cellules LiPo ne sont plus envisageables avec cette méthode simple de la résistance série, car elle ne permet pas d’atteindre, même de loin, les performances réelles des LED de puissance modernes. Il faut donc un circuit d’attaque de LED capable de fournir le courant maximal possible de manière constante et largement indépendante de la tension d’alimentation connectée. De plus, il est judicieux de surveiller également la température de la LED et, si nécessaire, de l’adapter automatiquement aux conditions réelles. Cela permet d’obtenir un rendement lumineux maximal dans tous les cas d’utilisation réels (image 2 : pilote d’innoflyer).

Sur le plan optique, le choix du faisceau lumineux est déterminant. Selon le type d’éclairage figurant dans notre liste, nous avons besoin d’une optique adaptée et performante. Actuellement, divers composants adaptés à nos besoins sont disponibles sur le marché. L’optique doit toujours être adaptée aux LED de puissance utilisées. C’est la seule façon d’obtenir un résultat parfait (image 3 : une sélection d’optiques).

Une technique d’installation pratique revêt une importance non négligeable dans un projet d’éclairage. Il est possible de recourir à des solutions existantes, comme c’est habituellement le cas dans le domaine de la télécommande. Le câblage des différents composants s’avère simple, comme d’habitude, et est fiable et sûr du point de vue électrique.

Outre leur fonction première, qui consiste à garantir les conditions électriques et thermiques spécifiées pour chaque LED de puissance connectée pendant son fonctionnement, les pilotes peuvent également remplir des tâches supplémentaires telles que la mise en marche et l'arrêt via un canal de commande à distance. Associés à l'émetteur de commande à distance

, de nombreuses fonctions intéressantes et utiles sont possibles, telles que la commande d’un projecteur d’atterrissage, l’activation des feux de position en fonction des phases de vol, etc. Une alimentation et une distribution électriques intelligentes permettent, d’une part, des

variantes de raccordement à une alimentation électrique existante dans le modèle, mais d’autre part aussi le passage à une alimentation autonome si cela s’avère nécessaire pour des raisons de capacité.

Cette introduction un peu détaillée au sujet a notamment pour but de susciter votre intérêt pour le thème. « Light Up Your Aircraft » se veut bien plus qu'un simple phénomène de mode axé sur la technologie dans le milieu de l'aéromodélisme. Un exemple tiré du domaine de la sécurité opérationnelle permettra de le démontrer sans équivoque.

Les modèles réduits d’avions à propulsion électrique sont « prêts à fonctionner » dès que l’alimentation électrique est branchée. Une simple manipulation de l’émetteur, ou encore des perturbations sur le canal radio ou au niveau de l’équipement technique, peuvent entraîner une mise en marche inattendue du moteur. Nous n’allons pas nous attarder ici sur les conséquences possibles

. Notre proposition, inspirée de l’aviation classique, est très simple : installons un stroboscope et relions-le à la télécommande de telle sorte que, dès que l’alimentation est branchée, un signal visuel rappelle : « Attention, aéronef prêt à fonctionner lorsque le stroboscope clignote ». Grâce aux nouvelles LED haute puissance, un tel avertissement ne passe absolument pas inaperçu. Cet exemple montre de manière impressionnante à quel point l’éclairage et la signalisation optique sont particulièrement utiles sur un modèle réduit. Réfléchissez à vos propres idées et lisez également notre deuxième partie consacrée à ce sujet. Nous vous guidons et vous donnons un aperçu un peu plus concret de l’utilisation des LED haute puissance et de leurs possibilités d’application dans le domaine du modélisme.

Vous trouverez également de plus amples informations sur le thème « Light Up Your Aircraft » sur www.innoflyer.ch.