Drone FPV Racer : tout savoir sur le sujet

Les drones ont débarqué il y a quelques années sur le marché. Et comme pour toutes les nouveautés, les amateurs se lancent souvent dans la construction de leurs propres engins. Ils cherchent à tirer le meilleur, ou à les rendre le plus perfectionner possible. En fait, ces drones faits à la main sont très loin de ce qu’on trouve dans le commerce et de ce qui est commercialisé. Certaines parties sont complètement oubliées ou mises de côté, tandis que d’autres sont exacerbées au maximum. Et cette customisation n’a qu’un seul but : créer un drone le plus perfectionné possible en vol pour faire des courses. Car il s’agit bien de cela… D’un nouveau sport, avec de nouvelles règles et du nouveau matériel. Voici donc tout ce qu’il faut savoir sur le sujet des drones de course.

Comment bien débuter en fpv racing ?

Le fpv racing est devenu un nouveau sport à la mode, surtout depuis que les médias s’en sont emparés. Du coup, de nombreuses personnes s’y sont intéressées et de plus en plus de gens tentent l’aventure. Quelque part, cela donne un coup de frais et permet d’amener de nouveaux amateurs de sensation fortes. Mais d’un autre côté, le manque d’expérience peut conduire à des crashs spectaculaires de ces engins lancés parfois à plus de 100 km/h.

racer drones
une exposition de drones de course

Et pour bien commencer, avant même de mettre un pied dans une salle, c’est de lire le manuel et de se renseigner sur ce qu’est exactement un drone de course. Certes, les amateurs du genre et ceux qui ont déjà un peu de route vous donneront des conseils… Mais rien ne vaut ce qu’on apprend par soi-même.

Cela dit, aucun site n’est réellement spécialisé ni dédié aux débutants. La plupart de ce qu’on peut apprendre se fait sur le tas. Comme pour la voiture, l’examen théorique du permis ne remplacera jamais des centaines d’heures de conduite. Car c’est l’expérience qui prime avant toute chose. Et pour les drones, c’est pareil. A ce détail près qu’on ne trouvera pas beaucoup de documentation sur internet, et encore moins en physique.

Toutefois, il est possible de suivre quelques conseils, comme ceux-ci :

  • commencer par le début. Il est beau de vouloir le joujou dernier cri, mais un Hubsan x4 est parfait pour un premier vol.
  • lire beaucoup. Se renseigner sur le mode de fonctionnement, les différentes pièces, les risques, etc. Tout cela permet d’acquérir une connaissance passive très utile.
  • les vidéos. Grâce à Youtube, ou encore Dailymotion, il est possible de suivre des tutos et de commencer à bidouiller soi-même les drones.

Débuter dans le racing avec son drone de course

Les drones de course ne sont probablement pas ce qu’il y a de plus connu… On pense généralement à des marques comme DJI ou Hubsan quand on parle drone. De plus, ce sont des drones que l’on pourrait qualifier de civils…

Mais les drones de courses… C’est tout autre chose. Ils ne sont pas vendus, ou alors en kit. Et encore, il faut les monter soi-même et faire des choix pour le personnaliser.

Aussi, pour débuter avec son premier racer, il faut avoir un minimum d’expérience avec les drones. Mais surtout, en mécanique et en aérodynamique. SI vous n’avez jamais tenu un fer à souder ou n’avez aucune connaissance en électricité. Il y a des bases qu’il va falloir acquérir !

Oui, pour être un pilote de racer, il faut avoir l’âme d’un bricoleur, et aimez se salir les mains. Ce n’est qu’après plusieurs heures de travail et de nombreux tests que vous parviendrez au bout et que vous pourrez enfin tester votre drone.

De fait, il vous faut du matériel pour construire votre drone. Des tournevis, des clés, un fer à souder, des bobines de fil de cuivre, etc. C’est un minimum. Cela dit, l’assemblage est relativement aisé et assez intuitif, même pour un néophyte.

Enfin, il vous faudra le matériel pour construire votre racer et que nous détaillons ci-dessous.

Quelles sont les pièces qui composent un drone de course ?

Pour monter votre drone FPV, il vous faudra du matériel. Beaucoup de matériel. Et surtout, les bons éléments qui iront parfaitement dans votre construction. Voici donc ce dont vous aurez besoin. En plusieurs exemplaires, histoire de pouvoir le réparer en cas de crash ou de dégâts.

Le châssis

On peut considérer le châssis comme la colonne vertébrale du drone. Comme pour ne voiture, il s’agit d’une plaque rigide sur laquelle viendront se greffer les différents éléments. Le choix du châssis est donc crucial pour un drone de course. En particulier pour les drones FPV qui se crashent plus souvent que les autres.

On privilégiera les châssis en carbone. Une matière très solide et très rigide qui résiste aux chocs. Et plus elle sera épaisse, plus elle sera solide. Mais plus elle sera lourde aussi !

Chaque châssis implique le choix du nombre de moteurs... Ainsi, on a des châssis en H, X, Y, etc. Le plus souvent, ce sont des quadcopters, mais il en existe aussi pour 3 ou 6 moteurs.

Au plus vous montez dans la gamme, au plus vous aurez d’options. Par exemple :

  • une carte de distribution intégrée
  • des protections
  • des emplacement préconçus
drone
Un drone en vol

La carte de vol

Pour piloter votre drone, vous avez besoin de cette pièce. La carte de vol permet d’interagir avec le drone via le contrôleur de vol. C’est cette carte qui interprète les signaux que vous envoyez pour les distribuer aux moteurs du drone via les câbles ESC.

Une carte de vol se compose de :

  • un processeur pour calculer les informations
  • un gyroscope pour connaître le niveau
  • un accéléromètre pour la vitesse
  • des modules optionnels qui améliorent les performances

Une carte de vol standard mesure en général 36*36mm, ce qui permet de les fixer directement sur le châssis. Mais à toute chose ses exceptions. Et dans ces cas-là, il faut commencer à bricoler et à trouver des systèmes D pour que tout tienne ensemble.

Les ESC

Comme vous avez pu le comprendre, les ESC sont les câbles qui transmettent les informations reçues et calculées par la carte de vol aux moteurs. Tourner, accélérer, tout cela n’est pas possible sans eux.

Les ESC sont composées d’un microprocesseur qui leur permettent d’être plus ou moins réactifs dans l’envoi des informations au drone de course. On peut comparer cela à un système nerveux qui serait ou non booster par des médicaments.

Choisir le bon ESC n’est pas une mince affaire. Chacune a ses caractéristiques, comme l’ampérage. Sans compter que les ESC fonctionnent avec différent protocoles et différents firmwares….

Les moteurs

Petits et puissants. C’est ce qui caractérisent les moteurs sur un racer. Il existe une nomenclature pour les comparer. Elle désigne le diamètre et la hauteur du stator (l’aimant) du moteur. Les deux premiers chiffres indiquent le diamètre du stator et les deux suivants la hauteur du stator.

Par exemple, 1603 signifie que le stator mesure 16 mm de diamètre et 3 millimètre de hauteur.

Il faut noter que certains châssis n’acceptent qu’un certain diamètre maximum. Les choix ne sont alors plus infinis !

Les hélices

Véritables bras mouvants, ils permettent au drone de course de se déplacer dans la pièce en fonction des mouvements qu’on lui transmet par FPV.

Le plus souvent, on exprime les mesures en dixièmes de pouces. Comme pour les moteurs, deux chiffres sont importants :

  • la taille de l’hélice
  • et le pas de l’hélice (l’angle d’attaque)

SI on comprend l’utilité d’avoir une hélice assez grande, il ne faut pas sous-estimer la valeur du pas de l’hélice. Car, c’est lui qui va influencer la poussée dont vous aller bénéficier lorsque vous portez votre casque FPV.

Au plus le nombre est haut, au plus la poussée est forte. Mais au plus la consommation est importante.

Contrairement à d’autres pièces du drone de course, les hélices sont des consommables. Elles se remplacent régulièrement, au fil des chutes, des chocs et de l’usure. Elles sont le plus souvent en plastique rigide, un bon compromis entre solidité et coût. C’est pour cette raison qu’il est toujours conseillé d’avoir un stock d’hélice de rechange pour les remplacer. A noter que toutes les hélices ne sont pas identiques. Sur un quadcopter, elle vont par paire de deux opposées. De même, sur votre racer avec caméra, il faut installer des hélices identiques partout.

Les hélices d’un drone de course peuvent être composées de 2 à 8 pales. Plus il y a de pales, plus le drone est réactif est stable. Car les déplacements d’air sont plus uniformes. Pour autant, il ne faut pas rejeter les hélices moins fournies, puisque ce sont elles qui permettent des déplacements plus rapides, ainsi qu’un gain de poids, même léger.

drone de course
Exemple de drone de course

La batterie

Autre consommable important : la batterie. Et comme tous les autres éléments du drone de course, elle va avoir une influence directe sur les autres pièces, ainsi que sur la conduite en vol, l’autonomie, le poids, les performances.

Il convient donc de la choisir avec prudence et en connaissance de cause. Ainsi que de l’acheter en plusieurs exemplaires afin de pouvoir la remplacer lorsqu’elle est HS. Une batterie pour racer est généralement constitué de 3 ou 4 cellules. Cela influe sur la tension délivrée. Chaque cellule délivre une tension nominale de 3,7 Volt. Ainsi, la tension va de 11,1 V à 14,8 v. Et cela a une incidence sur la vitesse de rotation des moteurs.

Comme pour toutes les batteries, la capacité est exprimée en mAh (milliampère par heure). C’est ce qui détermine l’autonomie, comme sur les smartphones. Au plus l’autonomie est élevée, au plus longtemps vous pourrez voler, mais cela implique un surpoids. Il y a donc une balance à faire entre les différents paramètres en fonction de ce que l’on recherche.

En FPV racing, on cherche la performance. Il faut une batterie puissante mais relativement légère. De manière générale, on vise une autonomie de 5 à 6 minutes, pour ne pas devoir effectuer des remplacement à tour de bras tout en n’étant pas trop lourd. Une pareille autonomie permet de faire quelques tours.

Ensuite, il faut faire attention au taux de décharge. C’est ce qui indique la capacité d’une batterie à délivrer un courant maximal. On tient alors compte de deux paramètres. La décharge usuelle sur une longue période et la décharge en pic lorsqu’une forte énergie est demandée.

Pour vous, amateurs de drones de course, il y a deux marques qui valent le détour. Ce sont Tattu et EPS.

Le matériel du pilote de racer avec caméra

Ce n’est pas tout d’avoir un drone hyper sophistiqué… Il faut encore pouvoir le piloter. Et pour cela, il faut une télécommande et des lunettes FPV. Du coup, il faut aussi une caméra pour pouvoir s’embarquer dans le drone !

Tout l’intérêt du drone racing est là. Avec une caméra, et équipé de lunettes, il est possible de vivre la course comme si on y était. On pourrait voir cela comme une avancée, qui permet à chacun de vivre des sensations fortes sans devoir dépenser des sommes colossales et en ayant plus de sensations que derrière un écran. Ce n’est pas du tout comme un Flight Simulator ou un jeu PS4 de course de voiture…

drone customise
Quand on pousse la customisation à l’extrême

La radiocommande du Racer

Vous vous en doutez… La radiocommande est un élément très important dans le montage d’un drone. Il existe tellement de modèles, qu’il est difficile de conseiller telle ou telle marque. C’est plus au feeling et en fonction des besoins de chacun. On ne peut jamais suivre un avis pour une manette, surtout qu’elle est personnalisée à chaque drone. Et ce qui fonctionne avec le drone lambda, ne fonctionnera peut-être pas avec le vôtre. Du moins, au niveau des performances…

Cependant, il faut noter qu’aujourd’hui, la tendance est d’avoir les gaz à gauche. C’est ce qui prévaut sur les autres configurations (les gaz à droite). Certaines commandes permettent de switcher de l’un à l’autre… Mais pour les racers, cela n’est pas utile puisque vous ne changez jamais de style de pilotage.

Aujourd’hui, les radiocommandes de la marque FRSky font l’unanimité au sein de la communauté des racers. Mais, on n’oublie pas des marques comme Radiolink et Spektrum.

Deux choses à noter avec les télécommandes.

Premièrement, une manette de drone RTF n’est pas identique à une manette de drone customisé pour la course. Dans le premier cas, les manettes sont pré programmées. Cela veut dire qu’il est possible de l’utiliser directement en sortie de boîte, car elle est déjà couplée au drone. Par contre, pour les drones que vous construisez, vous devez (à nouveau) bidouiller un peu. il faut coupler la télécommande au drone de course, puis la programmer correctement. L’avantage étant que vous pouvez assigner les commandes comme bon vous semble !

Sans oublier que sur les télécommandes haut de gamme, il est tout à fait possible de programmer plusieurs configurations différentes pour l’utiliser avec plusieurs drones différents !

Ensuite, quand on parle de télécommande, on sous-entend forcément qu’il y a un récepteur radio intégré dans le drone. Pour que tout fonctionne, il faut vérifier la compatibilité avec la carte de vol. Histoire de s’assurer que les protocole sont identiques. Aujourd’hui, les plus courants sont DSM2, PPM et SBUS.

Les lunettes pour drone FPV

Pour une expérience unique, il faut de bonnes lunettes FPV. C’est elle qui vous permettront de vivre la course comme si vous y étiez. Il faut donc choisir un dispositif de bonne qualité et fiable. Contrairement au reste du drone Racer, aucun risque de les endommager lors de la course. D’ailleurs, les meilleures paires grimpent au-delà des 500 euros. Avec un élément plus important que les autres : l’antenne. Il vous faudra sans doute la remplacer, car les antennes d’origine sont assez limitées.

La plupart des systèmes FPV utilisent une bande de fréquence d’environ 5,8 GHz, et pour qu’il soit considérer comme bon, il doit posséder au moins 40 canaux afin de recevoir la vidéo de manière optimale en permanence.

Le meilleur choix, c’est celui du système FPV utilisant 2 récepteurs et qui choisit en permanence le meilleur pour des sensations optimales. Enfin, le gadget ultime est d’avoir un enregistreur de flux vidéo (des lunettes DVR). Cela permet de revivre la course plus tard et d’apprendre de ses erreur ou pour s’améliorer.

Il existe 3 types de lunettes pour drone FPV. Chacun optera pour le système pour drone FPV qu’il préfère :

  • les lunettes boîte FPV : C’est le système qui offre le meilleur rapport qualité prix et qui vous permet de piloter sans vous ruiner. Du moins, si vous êtes débutant et que vous n’êtes pas encore tout à fait sûr de votre investissement. C’est aussi ce type de modèle qui est le plus fréquent, même s’il est plus encombrant que ses concurrent. Elles ressemblent à des lunettes de réalité virtuelle avec un écran de 3 à 5 pouces.
  • les lunettes FPV : Elles ressemblent à des lunettes classiques, sauf qu’elles sont munies de deux mini écrans qui permettent de s’immerger complètement dans la réalité alternative. C’est un modèle beaucoup plus compact que le précédent, mais il est aussi relativement plus cher, si on cherche la qualité. En contrepartie du surcoût, on obtient une meilleure optique ainsi qu’une résolution correcte.
  • Les écrans FPV : l’écran FPV est la dernière option d’équipement pour un drone FPV. Il y a du pour et du contre. Le pour sera très certainement le prix, car ici aucun besoin de miniaturisation ou de légèreté. Autre point positif, c’est qu’on peut partager ce qu’on voit en direct avec quelqu’un d’autre. Tout comme le contrôle s’en trouve amélioré. Par contre, on perd réellement en immersion dans le drone FPV avec une tablette. La sensation d’être dans l’action disparaît.
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Exemple de lunettes FPV

La caméra à monter sur le drone FPV

Rien ne sert d’avoir des lunettes si on n’a pas de caméra. On en trouve beaucoup sur le marché, mais la meilleure marque reste probablement GoPro en termes de qualité et de robustesse de caméra.

On notera également que des caméras numérique HD arrivent petit à petit sur le marché et offrent un meilleur retour du signal au niveau de la qualité.

Qu’est-ce que je peux attendre de mon drone de course ?

Tout dépend de la manière dont vous l’aurez monté. Sachez toutefois qu’il existe des kits pour débutants qui fournissent toutes les pièces et demandent un minimum de montage l’inconvénient de ces kits, c’est qu’ils sont souvent chers et que la qualité des drones est souvent moyenne, voire médiocre. Sans oublier qu’ils n’ont pas de lunettes FPV (ou juste une caméra intégrée) ou drone FPV.

Avec un drone de course, vous pouvez vous attendre à du freestyle. Des figures interprétées par chaque pilotes en fonction de ses paramètres. Jamais reproduites, car chaque fois unique.

De plus, vous seriez impressionné par la vitesse de certaines drones, qui dépassent les 100 km/h. Il est difficile d’imaginer ce qu’on peut ressentir aux manettes d’un drone FPV lancé à pleine vitesse entre les obstacles.

circuit de course de drones
Circuit pour drones de courses

Où utiliser son racer ?

Vous pouvez utiliser votre drone de course où bon vous semble. Mais rappelez-vous qu’il y a des limitations. Par exemple, il est interdit de piloter à proximité des aéroports et aérodromes. tout comme il est interdit de s’approcher ou de survoler les zones classés sensibles (par ex., les centrales nucléaires).

Il est possible de l’utiliser chez vous si vous avez un grand jardin. Mais dans l’absolu, on vous conseillera d’aller dans les champs. Sachez qu’il est possible d’acheter des kits de racing avec des drapeaux et des arcs. Vous pouvez ainsi créer votre propre circuit en quelques minutes pour vus entraîner.

Pour ceux qui n’aiment pas l’outdoor, les grandes villes hébergent des clubs de drones de course. En général, ils louent de grands hangars et les aménagent pour faire des courses. Ces clubs disposent souvent de sites internet, et même s’il y a un abonnement ou un prix à l’entrée, cela ne sert qu’à couvrir les frais. Nous sommes entre passionnés, et non pour nous faire de l’argent. C’est aussi une bonne manière de faire des rencontres et apprendre de bons trucs pour se perfectionner.

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