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1er juin 2006
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Biplan de poche ultra léger
Présentation : Laurent Berlivet
Photos de l’auteur et de Séverine Levastre


Le matériel électrique et électronique embarqué dans nos modèles s’est allégé de façon considérable ces dernières années, et heureusement, pas seulement du côté du poids mais aussi du prix.
A la vitesse où vont les choses, on se demande si l’infiniment petit ne remplacera finalement pas un jour le simulateur puisqu’on arrive déjà à faire voler un modèle réduit dans son salon ! Le virtuel ne reproduira cependant jamais les mêmes sensations que la réalité d’un courant d’air, d’un obstacle qui surgit ou tout simplement d’un problème radio.



Cliquer sur le plan pour le télécharger au format A3.
Sauvegarde en jpeg (2,14 Mo)

Caractéristiques
Nom : Starduster
Envergure : 36 cm
Longueur : 32 cm
Surface : 3,6 dm2 environ
Masse : 28 g
Charge alaire : 7,8 g/dm2

2 petits films du vol avant peinture (4,66 et 3,12 Mo).
(Le deuxième est très sombre...)

Equipement :
Moteur : KP00 réd 2,67:1
Hélice : 85x45 mm repliable
Batterie : 1 élément 145 mAh Lipo
Radio : Combo JMP 3 voies (récepteur avec variateur intégré et deux actuateurs de type « Bird »)

La structure du Starduster a été simplifiée pour le vol indoor. L’avion ressemble toutefois à un biplan connu outre-Altantique.

On peut penser qu’il s’agit d’une cacahuète à moteur élastique. C’est pourtant d’un modèle RC qu’il s’agit, posé ici sur son émetteur.

Toujours plus petit, toujours plus léger !
C’est une devise partagée par de nombreux fabricants. L’électronique fait appel aux CMS (Composants Miniaturisés de Surface), les batteries utilisent d’autres technologies permettant d’emmagasiner une capacité bien supérieure à celles que nous avons utilisées pendant des années pour une masse nettement plus faible. Seul notre précieux balsa ne varie pas mais il peut également être remplacé par des matériaux modernes.
L’équipement du Starduster présenté ici est donc un peu singulier mais il est disponible dans le commerce et ne nécessite aucune connaissance particulière. Un peu de soin, de la patience, et tout le monde peut faire la même chose ; certains font déjà même beaucoup mieux.
L’électronique est composée d’un ensemble récepteur-variateur JMP Solutions et de deux actuateurs chargés d’actionner les gouvernes. Poids de l’ensemble : 3,6 g ! Les actuateurs remplacent les servos utilisés habituellement. Le principe de fonctionnement est simple : c’est en fait un électro-aimant. Une bobine est traversée par un courant plus ou moins fort, qui peut également être inversé. Un aimant puissant est suspendu au centre de cette bobine. Il est relié de façon rigide à la gouverne. La force est variable en fonction de la puissance délivrée, et la gouverne est actionnée en conséquence. C’est surprenant de simplicité et d’efficacité : même les trims sont précis. La puissance est cependant très faible. Il faut donc réaliser des charnières qui soient très douces à actionner, et que les gouvernes soient très légères, de préférence compensées de façon aérodynamique et si possible également de façon statique.
Côté batterie, on se contente d’un seul élément Li-Poly de 145 mAh de 3,7 V (10 €) qui pèse à lui seul 3,5 g. Il est a la limite de la consommation acceptable. Si vous pensez sortir votre modèle à la masse indiquée, ça passe. Dans le cas contraire, il est préférable de placer 2 éléments en parallèle.
Le moteur est un KP00 disponible également dans le commerce (22 €). Les amateurs de cacahuètes électriques l’utilisent déjà depuis une dizaine d’année. Ce minuscule moteur très bien conçu est livré monté sur un réducteur. Il est accompagné d’une hélice 85x45 mm et de 3 portes pales (bipale, tripale ou quadripale). Uun jeu de pales suplémentaire avec un pas plus important 85x60 mm est également fourni. De multiples combinaisons peuvent donc être réalisée avec cet ensemble afin d’obtenir les meilleurs performances en fonction du modèle équipé. Le système est très bien conçu et l’hélice est même repliable. Ca ne sert pas à gratter un peu de traînée au plané, le vent relatif n’étant pas assez important pour la replier mais ça évite la casse en cas de toucher involontaire. L’ensemble est donc tout à fait fiable.


Le set complet : moteur KP00 réducté et le jeu d’hélices livré avec.


L’équipement radio tel qu’on le trouve dans le commerce : 10 g. Il manque l’élément Li-po de 145 mAh qui pèse 3,6 g. L'ensemble est dispo chez batmodelisme


Les nervures sont de simples lamelles bombées découpées dans une planche.

Construction : gros doigts s’abstenir
La cellule est construite à partir d’une demi-planche de balsa 15/10 léger. Cela signifie que la planche doit peser environ 15 g, guère plus. Elle sera débitée en languettes ou en baguettes, en fonction de leur destination. L’important est de bien respecter le sens des fibres afin de donner un peu de résistance à cette frêle structure.
Les nervures sont creuses, pour faciliter la découpe et aussi pour gratter quelques dixièmes de grammes.
Elles sont toutes découpées de manière identique, avec un petit gabarit en contre-plaqué ou avec un pistolet à dessin que l’on fait glisser. L’usage d’un scalpel est quasi impératif pour ne pas casser le bois dans le sens des fibres lors de la découpe. Certains amateurs de cacahuètes utilisent une lame de rasoir cassée en pointe. Si vous savez la casser sans vous blesser, vous pouvez essayer.
On travaille sur le plan protégé par un film plastique, après avoir découpé les pièces l’une après l’autre avec beaucoup de soin. Le collage se fait bien sûr à la cyano, question de poids toujours.
Les bords d’attaques sont découpés dans une baguette balsa 2x2 plutôt que dans une planche. Le bois est en général plus dense et donc plus solide.
Pour le fuselage, les baguettes sont coupées sur place, éventuellement reponcées avec une lime à ongle si nécessaire. Chaque pièce doit venir se positionner parfaitement contre l’autre ; il est absolument impensable de combler le moindre espace avec de la colle.
Si une pièce doit être maintenue en place, on peut utiliser un morceau de ruban adhésif, ou bien des épingles à condition de les planter de part et d’autre des pièces et non pas au travers, ce qui fragiliserait la cellule.
Quand un élément est terminé, il est aussitôt mis de côté pour ne pas risquer d’être détruit. C’est si léger que la balance n’affiche même pas le poids des éléments séparés.
Les nervures de l’aile, toutes identiques, sont recoupées si nécessaire en longueur à chaque extrémité afin de se positionner entre le bord d’attaque et le bord de fuite. Celles qui se trouvent au niveau des haubans, ainsi que celles d’emplanture sont plates à l’intrados pour une solidité accrue.
Le fuselage est construit de la même manière. Après construction et entoilage, une languette placée sur la tranche évitera les déformations dans le sens longitudinal.
Pour plus de solidité, les montants de la cabane sont en balsa 20/10 un peu plus dur. Le support moteur est en samba 3x8 et la baguette qui réuni les 2 volets de profondeur est en hêtre, issue d’un cure-dents… Ce sont les seuls renforts nécessaires.


La cellule seule pèse 4 g sans entoilage.


Ca prend forme. Il reste à entoiler et à poser l'équipement radio.


Sans la peinture, le modèle entoilé au mylar dévoile sa frêle structure. Il pèsera 4 g de plus après décoration.


Finition
La cellule terminée a reçu dans un premier temps une couche de Balsaloc, un produit qui se pose au pinceau et qui devient adhésif lors du passage du fer à entoiler. Bien sûr, afin de ne pas alourdir le modèle, seules les surfaces où le film vient en contact ont été enduites. L’appareil a été entièrement recouvert d’un film de mylar, tendu à chaud.
La partie mobile du stab est glissée dans un premier temps au travers du fuselage puis c’est au tour de la partie fixe. Après collage de cette dernière, on peut réaliser l’articulation. Pour les charnières (4 sur le stab, 3 sur la dérive), j’ai utilisé de l’élastique de mercerie non gainé, très fin, environ 8/10, collé avec une pointe de cyano dans une fente pratiquée au cutter (provenance de l’élastique : la bande ceinture d’un vieux slip, si, si !). La charnière obtenue est donc très souple et permet d’obtenir un rappel au neutre si la gouverne n’est pas trop lourde.
L’installation radio peut se faire dès à présent ou après peinture. Il faudra juste protéger les éléments des éventuelles projections.
Ce n’est pas parce que l’on souhaite réaliser un modèle le plus léger possible qu’il faut négliger les détails qui changeront l’aspect final. Ainsi, un cône a été tourné dans un petit bloc de balsa monté sur une mini-perceuse. La fixation se fait sur le moyeu de l’hélice avec une morceau de chalumeau en plastique (paille alimentaire) qui rentre juste en force.
Un petit pare-brise a été découpé dans un emballage en plastique fin. Un trait de feutre indélébile vient délimiter visuellement le pourtour.
Les roues sont constituées de deux épaisseurs de balsa 15/10, fibres croisées pour plus de solidité. Elles sont également tournées à la perceuse. Le pneu est simplement tracé au feutre. Inutile de se compliquer la vie à cette échelle. Les carénages de roues, indispensables pour le look, sont également réalisés avec deux épaisseurs de balsa. Plutôt que de les faire creux, ils ont été découpés un peu plus large que les roues qui se trouvent ainsi dans le même axe. La fixation se fait avec un morceau de balsa placé horizontalement, qui vient se coller sur le pantalon de roue. Le train est en corde à piano 8/10, plié d’une pièce. La fixation sur le fuselage se fait au moyen d’un morceau de gaine thermorétractable, collé après mise en forme, dans une rainure pratiquée sur le fuselage. Ce train est donc facilement démontable.
La peinture a été passée à l’aérographe. C’est de la Humbrol très diluée. L’intrados des ailes et du stab n’a pas été peint, pour gagner un peu de poids. Il faut savoir que cette déco supplémentaire qui change totalement l’aspect du modèle a fait passer la masse de 24 à 28 g. La peinture représente donc plus de 15% de la masse du modèle. Si vous avez construit un peu lourd, il sera bon de s’en passer.
Pour l’aspect final, quelques autocollants ont été réalisés avec un film plastique autocollant passé dans l’imprimante et recouvert d’un voile de verni incolore.

Décor léger à l’aérographe. La peinture est très diluée.


Une bande de tôle fine est idéale pour maintenir les aimants au centre de la bobine.


Détail de l’actuateur qui commande la profondeur. Il est fixé directement sur le stabilisateur.

Equipement
Les deux actuateurs sont directement casés sur les gouvernes. Le support des aimants a été découpé dans la tôle d’une canette de soda. C’est bien plus facile à manipuler et à régler qu’une bande de papier imbibé de cyano, et ça ne bouge pas à l’humidité. Ces actuateurs sont placés à quelques centimètres l’un de l’autre, et les aimants sont si puissant qu’ils produisent quelques interactions, heureusement sans conséquence quand le modèle est en vol. Ne pas placer ces actuateurs à moins de 4 ou 5 cm l’un de l’autre pour éviter ce genre de souci.
Le récepteur est placé dans l’épaisseur du fuselage, dans une fenêtre découpée un peu juste. Le moteur KP00 est tenu par 2 vis sur le bâti en samba, une simple baguette collée contre le flanc du fuselage.
La batterie de 145 mAh tient avec un morceau d’adhésif double face sur un flanc. Elle peut être remplacée par 3 éléments de 50 mAh Ni-Cd pour ceux qui n’ont pas encore goûté à cette technologie.
Le centrage est obtenu sans plomb. Déplacer au besoin l’un des éléments embarqués.


Réducteur simple à pignon. L’hélice est repliable et le cône est tourné en balsa.


Le pilotage en 2 axes est à la portée de tous, ou presque.



Le vol en intérieur est facile. En extérieur, il faut que le vent soit totalement absent.

Vol : On ouvre grands les yeux
Les vols se font de préférence en salle car le moindre souffle peut perturber la trajectoire. Le décollage du sol est une formalité, le taxiage aussi car la dérive est parfaitement soufflée. Il est même très amusant de rouler sur une roue, queue haute, puis d’alterner le virage d’un simple coup de direction.
La vitesse n’est pas très élevée et donne un air de légèreté au modèle. Les gouvernes sont d’une précision surprenante. On aurait pu s’attendre au contraire quand on voit la souplesse à l’arrêt et la faible force exercée par les actuateurs.
Le vol plané est même étonnant malgré la traînée. Il ressemble à celui d’une cacahuète lorsque l’écheveau de son moteur caoutchouc est détendu.
Aucun problème de portée radio n’a été rencontré et le modèle peut voler loin à l’autre bout de la salle même si d’autres modèles sont en vol. Il est si petit qu’on le perdra de vue avant que la portée ne diminue…
Des vols ont été effectués dans une salle de 7x7 m. Bien sûr, il faut décoller en cercle et virer constamment. Au bout de quelques tours, l’avion finit par croiser son propre sillage et se fait de plus en plus chahuter…
Par temps très calme, on peut voler en extérieur. La place disponible apparaît alors immense.

Une once de plaisir
Effectivement, ce petit biplan de 28 g procure bien du plaisir malgré son vol simple en 2 axes. Sa construction est assez rapide, même si elle demande du soin au niveau de l’ajustage des pièces. L’entoilage est aussi un peu délicat et l’on prendra garde à ne pas vriller la cellule.
Afin de le garder longtemps en bon état, il est préférable de lui confectionner une boîte sur-mesure, le moment où il souffre le plus étant celui du transport entre l’atelier et le terrain de vol.
A tous ceux qui se lanceront dans l’aventure : bons vols au pays de Lilliput…

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

 
 
 
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