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14 mai 2006
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Goat, un planeur basique

Un B.U.G.* électronique...
*Basic Ultralight Glider

Présentation : Laurent Berlivet
Photos de l’auteur et de Guillaume Didier

Goat, un planeur basique

Goat, un planeur basique
Cliquer sur le plan pour le télécharger au format A3.
Sauvegarde en jpeg (1,5 Mo)
Fichier PDF 1,6 Mo
Caractéristiques
Nom : Goat
Envergure : 64 cm
Longueur : 31 cm
Surface : 5,4 dm²
Masse : 13,6 g
Charge alaire : 2,5 g/dm²


Equipement :
Récepteur : Combo JMP et 2 actuateurs
Batterie : 1 Li-Po 90 mA

L’ami Koamm effectuait des travaux dans sa maison, et son souhait était de faire du vol de pente depuis sa nouvelle mezzanine, rien que ça ! Après concertation, l’idée farfelue mais plaisante était définie : portes-fenêtres béantes, quelques gros ventilateurs posés juste devant, une bâche tendue du sol au plancher supérieur et bien sûr des Velux ouverts en grand dans le toit pour permettre à l’air de circuler sans tourbillonner…

Pourquoi pas ? Avec la miniaturisation de l’électronique, c’est presque possible et il est certain qu’on pourra spiraler avec un micro-planeur au-dessus du grille-pain d’ici peu de temps, qu’on fera déjauger un hydravion de la baignoire ou qu’on atterrira avec son hélico sur une étagère du salon...

Goat, un planeur basique
La radio donne l’échelle de ce planeur de poche.

Le choix du modèle
Il fallait se fixer sur une cellule, et c’est en tombant sur le dossier de Jean Molveau dans le magazine Vol à Voile n° 117 de juillet-août 2004 que j’ai découvert un planeur grandeur ultraléger baptisé Goat (Glider Or Airplane Trainer, une cellule pour apprendre à voler) et ses prédécesseurs les planeurs biplans Bug 2 et 4. Le concept de ces machines, selon leur designer Michael Sandlin est de pouvoir voler pour le plaisir, le plus simplement possible… sans se soucier des performances ! Le programme B.U.G. (Basic Ultralight Glider) regroupe donc des planeurs de construction amateur, conçus pour apprendre à voler seul en effectuant des sauts de puce de plus en plus grands puis s’envoler en roulant depuis une pente ou encore tracté par une voiture ou un ULM.

Goat, un planeur basique
Le Goat original conçu par Michael Sandlin vole sur les côtes californiennes.
Les plans sont disponibles sur Internet.
http://home.att.net/~m--sandlin/bug.htm

Le pilote assis sur la poutre du fuselage dirige son planeur 3 axes au feeling, sans l’aide d’aucun instrument.
Les plans, ou plutôt les bases pour la construction de ces planeurs échelle 1 sont téléchargeables sur le Net pour ceux qui se sentent pousser des ailes.
Bien sûr, une cellule plus épurée aurait pu être choisie pour l’application que nous voulions faire de ce planeur, mais j’aimais bien le concept de l’appareil grandeur et les quelques grammes de balsa supplémentaires ajouteraient un peu de charme au modèle. C’est pareil avec Zinzin qui prend la place du pilote, personnage de BD que vous connaissez et qui ne se prend jamais au sérieux. Merci à Orstunisch de me l’avoir prêté...

Construction
Il suffit de quelques chutes pour pouvoir construire un tel modèle, moins il y en a, mieux c’est pour la charge alaire... Un peu de balsa dur pour le bord d’attaque, très tendre pour les empennages. L’assemblage ne demande pas plus de 2 soirées.
Le stab et la dérive sont réalisés en lamellé-collé autour de formes en balsa dont les chants sont recouverts de scotch pour éviter que la colle n’y adhère. Deux très fines baguettes sont enroulées autour de ces gabarits, maintenues sur le chantier avec quelques épingles appuyées contre pour les plaquer sans les abîmer. Après positionnement, un filet de cyano lente est glissé entre les baguettes. Il ne reste plus qu’à aplanir les cadres obtenus, toujours dans les gabarits, en les emprisonnant entre deux cales à poncer, l’une munie de papier de verre à gros grain, l’autre à grain très fin. Ainsi, la pièce est parfaitement immobilisée à plat et peut être poncée sans exploser entre les doigts. Quand les surfaces sont lisses, on démoule et il n’y a plus qu’à coller les traverses. Les volets de stab sont découpés après assemblage complet. Ne pas oublier les petits renforts au niveau des guignols. Il est aussi possible de construire ces empennages en appliquant la méthode employée sur le Starduster. (../Starduster/page_starduster.lbi)

Goat, un planeur basique
En bas, le gabarit qui sert à découper les nervures.
Celles d’emplanture et celles qui tiennent les haubans ne sont pas creuses.

Goat, un planeur basique
La cellule est terminée. Avec du balsa léger et quelques gouttes de cyano, le poids est d'environ 4 g.
(La balance est imprécise (!)à 2 g...)

Les nervures sont découpées à l’aide d’un gabarit que l’on fait glisser tous les 2 mm. Celles d’emplanture et celles placées au niveau des haubans ont une base plane.
Plaquer les bords d’attaque et de fuite le long de règles sur le chantier, toujours sans les transpercer avec les épingles pour ne pas le fragiliser. Glisser les nervures entre ces baguettes, en inclinant les deux qui se trouvent à l’emplanture pour donner le dièdre. Glisser les saumons qui peuvent être réalisés d’une pièce ou bien en lamellé-collé.
Le fuselage est constitué d’une pièce qui part de l’aile jusqu’au stab. Quelques baguettes rapportées viennent former l’armature. Un doublage au niveau du patin est rajouté sur une face, comportant également le pilote et son siège. Ca permet de renforcer l’avant et d’avoir une assise pour la radio.
L’ensemble de cette frêle structure pèse seulement quelques grammes.

Goat, un planeur basique
Le modèle réduit n’est pas peint. Attention à ne pas s’éloigner pour ne pas le perdre de vue.

Entoilage
Une fois la cellule finement poncée, elle reçoit partout où il y aura du film une fine couche de Balsaloc posée au pinceau. Ce produit réagit au contact du fer à repasser et se colle sur le film de Mylar. Pour éviter les plis, il faut tendre le film avec des morceaux de ruban adhésif sur la pièce à entoiler posée sur le chantier. Un coup de fer partout où il y a contact et c’est prêt.
Le pilote est à découper et à coller sur chaque face.
L’aile sera collée sur le fuselage après positionnement des actuateurs. Les empennages peuvent par contre être mis en place. Les charnières des gouvernes sont faites avec de l’élastique rond d’environ 3/10 de diamètre. Il suffit de faire une fente dans la gouverne et dans la partie fixe et de les enfoncer “en force”. Une pointe de cyano pour les tenir en place, sans en faire glisser au niveau de l’articulation et voilà des gouvernes qui ne forcent pas, à la hauteur de la faible puissance des actuateurs.

Goat, un planeur basique
L’actuateur qui actionne la direction traverse le fuselage. Les commandes aller-retour sont en fil à coudre.
Goat, un planeur basique
L’actuateur de la profondeur est placé horizontalement pour que les commandes passent du même côté du fuselage.

Equipement
La réception est composée d’un Combo JMP qui contrôle 2 actuateurs à aimants. Un trou rond permet de placer celui de direction dans le bas du fuselage tandis qu’il faut coller une baguette pour tenir celui de profondeur horizontalement. Les commandes sont réalisées en fil à coudre fin, en aller-retour, jugé plus léger qu’une tringlerie rigide. Attention à ne pas tendre trop les câbles pour ne pas bloquer les actuateurs.

Goat, un planeur basique
La minuscule batterie Li-Po de 90 mA pèse 2,5 g.

Goat, un planeur basique
Le personnage de Zinzin (créé par Orstunish) change l’allure du modèle.

Il est représenté côté droit et côté gauche sur le plan, à l'échelle 1.


L’alimentation est faite par un élément Li-Po de 90 mA. Il en existe de bien plus petits - 60 et même 20 mA - mais il faut un chargeur adapté à des capacités aussi faibles.
Raccorder les actuateurs au récepteur, en faisant attention au cheminement du fil de cuivre verni. Brancher et vérifier que les actuateurs “chantent”, et qu’ils répondent dans le bon sens. Dans le cas contraire, inverser leurs fils ou retourner leurs aimants.
L’aile peut alors être collée à sa place, en alignant le haut des nervures d’emplanture sur le haut du fuselage. Le dièdre est réglé en ajustant la longueur des indispensables haubans, réalisés eux aussi en fil à coudre. Il est aussi préférable d’inclure un peu de vrillage négatif en bout d’aile, de l’ordre de 2 à 3 mm de chaque côté. J’ai placé le modèle sur des boîtiers de CD pour effectuer cette opération tranquillement.

Goat, un planeur basique
Les commandes sont réalisées en aller-retour avec du fil à coudre. Les guignols sont en contre-plaqué fin.
Goat, un planeur basique
On voit les charnières qui sont de simples morceaux d’élastiques enfoncés dans l’épaisseur du bois.

Placer le récepteur et la batterie de manière à centrer le modèle à 37 mm du bord d’attaque. C’est une valeur très arrière mais c’est elle qui a donné les meilleurs résultats après essais. De toute manière, le réglage final doit être ajusté après les premiers vols. La batterie tenue avec un morceau d’adhésif double face, même déplacée de quelques millimètres par rapport au centrage, change radicalement le comportement du modèle. On a plus affaire ici à un vol libre assisté qu’à une bête qui répondra au doigt et à l’œil en se jouant des turbulences. Le Goat doit donc être réglé pour pouvoir voler sans qu’on ait besoin de toucher aux commandes.

Goat, un planeur basique
L'entoilage est réalisé au Mylar. Il vaut mieux ne pas chercher à le tendre sinon la cellule risque de se vriller.
Goat, un planeur basique
Un planeur de 13 g ne vole pas en extérieur par tous les temps. Il faut que le vent soit totalement absent.

Pas de vent… c’est le moment !
Avec une cellule aussi frêle, il faut être très prudent. En fait, le vent idéal est celui qu’on ne sent même pas sur le visage ! Des essais sur une butte de 2 mètres de haut, entourée de quelques arbres situés à une dizaine de mètres ont montré des qualités de vol étonnantes.
Il est très rare qu’il n’y ait pas le moindre souffle d’air. Le visage ne sent rien, le doigt mouillé n’est pas plus froid sur une face que sur l’autre et les brins d’herbes s’éparpillent aux pieds du pilote. Le seul moyen de sentir un déplacement d’air et d’estimer sa direction est de tenir le modèle à bout de bras, l’effet girouette indique où il faut lancer… Une pichenette, et le Goat est alors suspendu dans l’air, montrant tout de suite qu’il est parfaitement pilotable et qu’il réagit très bien. Il est aussi sensible à la moindre turbulence. Sa vitesse de vol est à peu près celle d’un homme qui marche, et sa finesse est quand même étonnante. Je m’amuse à descendre un escalier aux larges marches. Il est même possible de rattraper le planeur à la main en arrivant en bas, après n’avoir effectué qu’une simple ligne droite…

Goat, un planeur basique
Goat, un planeur basique
Goat, un planeur basique
Goat, un planeur basique
Goat, un planeur basique

Un simple dénivelé suffit pour que le Goat puisse tenir en l’air, mais le vent ne doit pas dépasser 5 km/h.
La vitesse de vol est à peine celle d’un homme qui marche.
Aucun espoir de réaliser la moindre figure acrobatique, le Goat n’a aucune inertie... mais le vol est relaxant.

Côté voltige, aucun espoir. Une action à piquer ne permet qu’une faible prise de vitesse et l’inertie est si faible que seule une petite abattée peut suivre. Adieu boucles, renversements et autres figures pourtant simples. Seuls les virages serrés et la descente parachutale sont possibles…
J’ai effectué quelques vols depuis le balcon par une belle journée d’hiver. J’ai été bien surpris de pouvoir enrouler par moments, et effectuer plusieurs tours, en remontant plus haut que les yeux. C’est plaisant mais aussi inquiétant car le toit n’est plus très loin.
Si on sent le vent sur le visage ou que le modèle gigote dans la main, demi-tour, on rentre à la maison car c’est la tempête à cette échelle.
En salle, on effectue quelques virages sur un lancé, guère plus. L’idéal serait d’avoir un petit remorqueur… On y pense.
Reste à effectuer quelques essais au-dessus d’une planche inclinée soufflée par des ventilateurs. Sûr qu’il y a moyen de travailler le sujet. Les essais chez Koamm ont monté deux choses : que l’idée est bonne et que le Goat est encore trop grand et trop chargé pour pouvoir virer dans la maison. Il va donc falloir effectuer de nouveaux travaux dans la maison pour écarter les murs ou qu’on retravaille le sujet. Affaire à suivre…

Goat, un planeur basique
L’objectif était d’obtenir une charge alaire la plus réduite pour tenter de faire du vol de pente... en intérieur ! La bâche tendue est censée représenter la pente...

Goat, un planeur basique
De gros ventilos, fenêtres et Velux ouverts en grands... Il en faudra plus pour réussir à faire du vol de pente en intérieur...

Version grand luxe...

Goat, un planeur basique Goat, un planeur basique
Pour ce Goat, j'ai utilisé du jonc carbone de 0,8 mm en guise de bords d'attaque et de fuite.
Goat, un planeur basique Goat, un planeur basique
Les nervures sont en lamellé-collé composé de 2 couches de balsa 1 mm. Deux petits morceaux de tube alu, plié en V, servent de fourreau de clé d'aile.
Goat, un planeur basique Goat, un planeur basique
Gros plan sur la clé avant et sur l'actuateur de profondeur. Ici, la commande est en jonc carbone de 0,3 mm. Détail de l'actuateur de direction. Le petit anneau en dessous sert à tenir en hauban en fil à coudre.
Goat, un planeur basique Goat, un planeur basique
Une boîte en carton plume permet de transporter le Goat en sécurité.
Offert à Horst Fenchel. Il falait bien ça puisque le pilote Zinzin et lui ne font qu'un...

Contacter l'auteur : laurent@jivaro-models.org

Le Goat en version motorisée


Goat, un planeur basique Goat, un planeur basique
Goat, un planeur basique Goat, un planeur basique
Goat, un planeur basique Goat, un planeur basique

Salut Laurent (16 décembre 2012)

Mon copain patrick Blanc m'a passé une petite réception que j'ai montée sur le Bug. Il vole super bien , je l'ai essayé ce matin à 8 heures car il n'y avait pas un brin de vent et chez nous, ça ne dure pas...
Par contre, c'était tout mouillé et le balsa n'aime pas trop ça. J'ai quand même pu faire une petite vidéo

Pour la motorisation, j’ai utilisé ce matériel :
Le module d'émission Futaba SuperMicro 2.4 GHz
Le moteur Brushless Outrunner HexTronik 2 g - 7700 Kv
Le combo SuperMicro, récepteur, contrôleur, et 2 servos linéaires
La batterie 1S 160 mAh

Pour l’hélice, je l’ai récupérée d’un petit avion en vente dans les grands magasins, elle fait 4,5 cm de diamètre.
Au départ, je voulais mettre le moteur dans le dos du pilote, c’était plus esthétique, mais j’avais des problèmes de centrage. Du coup, je l’ai monté devant. Il est ligaturé au fil à coudre sur un cure-dent et collé à la cyano. Le pilote Zinzin habille bien le modèle, en plus il tient la batterie entre ses pieds...
Pour les empenages, je n’ai pas eu le courage de les faire en dentelle comme toi, je les ai découpés dans du balsa 1 mm. Les charnières sont faites au fil de pêche et cyano.
L es ailes sont entoilées avec du film étirable de cuisine. Elles sont tenues par deux haubans en fil à coudre. Peut-être qu’il faudrait mettre un mât en cure-dent au-dessus pour mettre deux autres haubans, ce serait plus rigide, mais ça marche comme ça, alors...

Serge Romani

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