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9 mai 2019
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Sukhoï 9

"Coronatelier" : Su-9 « Fishpot »

Texte et photos : laurent.schmitz@jivaro-models.org

Fin janvier 2021, en plein confinement, l’envie me prend de construire un « jet » à turbine électrique. J’ai déjà un F-100F Super Sabre d’origine FlyFly Hobby qui vole très bien mais j’aimerais quelque-chose de plus original. Et pourquoi pas un Sukhoi-9 ? Ce gros avion soviétique méconnu a un air « bestial » qui me convient bien…

L’original a été conçu fin des années '50 et était surnommé « Fishpot » par l’Otan. Il partageait son fuselage avec le Su-7 « Fitter », un avion d’attaque au sol à ailes en flèche exporté largement dans le monde. Le Su-9 en revanche avait une aile delta et était destiné à intercepter le plus vite possible les avions ennemis à haute altitude. En 1959, cet appareil capable d’approcher Mach 2 et de monter à 29.000 m faisait figure de vaisseau spatial ! Il a assuré la défense de l’URSS jusqu’à son remplacement par le SU-15 « Flagon » et le MiG-25 « Foxbat », en 1965. Il ne faut pas le confondre avec le célèbre MiG-21 « Fishbed », à l’allure similaire mais plus petit et aux missions très différentes. Le MiG-21 était un chasseur-bombardier destiné à l’origine au combat à vue et à courte portée. Le Su-9 quant à lui était un puissant intercepteur « tous temps » qui emportait exclusivement des missiles air-air guidés par radar. Il fut construit à près de 1.200 exemplaires, deux fois plus que le Mirage 2000 par exemple. C’est donc un appareil historiquement important, même s’il n’a jamais quitté l’Union Soviétique.

Plusieurs considérations ont guidé mon choix en vue de cette construction. Avant tout, les formes devaient être simples afin de pouvoir être découpées au fil chaud dans de la mousse d’isolation. Avec son fuselage en « tuyau de poêle » et ses ailes en triangle, le Fishpot est un candidat idéal. J’ai opté pour un décollage du sol à la catapulte pour épargner la masse et la complexité d’un train rentrant. J’ai bien fait car on ne dirait pas comme ça, mais le Su-9 a quasi la même envergure qu’un F-104 muni de ses bidons d’ailes, c’est-à-dire : pas grand-chose ! De fait, après découpe, les ailes semblent minuscules, à peine plus grandes que la dérive. Je les ai pourtant agrandies de 10% par rapport au « vrai »…

Sukhoï 9 « Fishpot »  de Laurent Schmitz
  Ce Su-9 est déjà un gros modèle. Finalement, sa masse est de 2,5 kg ce qui lui donne une charge alaire de 89 g/dm². C’est élevé mais pas exagéré pour un jet.

Motorisation

L’avion devait être muni d’une turbine électrique de 90 mm et d’un accu pas trop grand, pour se loger dans le cockpit. Au final et après avoir diminué la longueur de 10%, le modèle fait quand même 161 cm de long (175 cm avec le tube de pitot) pour seulement 96 cm d’envergure. La surface alaire s’établit à 28,4 dm², beaucoup moins que mon F-100F à la même échelle (approximativement 1/10e) et qui pèse 3 kg… Glups !
Enfin, l’original devait avoir un fini « tout métal », parce que j’avais en stock deux rouleaux de film rétractable alu de chez HobbyKing. Ben ça tombe bien : aucun Su-9 n’a jamais été peint !
Les essais au banc de la turbine « ChangeSun » à 12 pales équipée d’un moteur 3670 de 1.700 kV et d’un accu 5S de 4.500 mAh avaient indiqué une intensité de 110A, la limite de mon contrôleur brushless. Avec 2,1 kw, autant dire que ça tirait très fort ! Hélas, une fois montée dans l’avion, il s’est avéré que la motorisation se mettait en alerte après seulement quelques secondes. Les mesures ont indiqué subitement plus de 125A, pour une poussée décevante. Par ailleurs, le cockpit rétrécissait sous la dépression ! Pas de doute, malgré une veine d’air de la même surface que la turbine, la propulsion étouffait. En désespoir de cause, je me suis résigné à découper une large ouverture auxiliaire dans le ventre de l’avion, ce qui a ramené les valeurs « dans les clous ».
Début avril, me voilà au terrain pour le premier vol, face à un vent moyen. La puissante catapulte en double tube de latex de 9 mm traîne brutalement l’avion au sol sur trente mètres, la turbine crachant au passage une bonne dose de débris. L’engin s’élève enfin à contrecœur, décoré de touffes d’herbe prises dans ses excroissances. Je trime à fond à cabrer et malgré cela, le vol continue manche dans le ventre et avec trop peu de débattement pour monter sainement. Aux ailerons en revanche, c’est la toupille instantanée au moindre mouvement… Après deux minutes de torture, je tente des approches qui s’avèrent beaucoup trop rapides. Alors que mon chrono d’émetteur sonne, l’engin se vautre dans l’herbe, traverse notre piste en dur et finit sa glissade dans les poteaux de sécurité. Bilan : les deux ailes endommagées et le ventre raboté.
Retour à l’atelier, une semaine de réparations, réglage des débattements et du neutre à la profondeur, me revoilà au seuil de piste, avec cette fois un vent faible. Deux tentatives mais il refuse de quitter le sol : pas assez d’incidence. Je bricole vite fait un patin en mousse pour relever le nez, je veux vraiment voler aujourd’hui. Cette fois, c’est la bonne ! A ma grande surprise, le Su-9 s’élève rapidement sous une pente modérée et parfaitement rectiligne. Pas besoin de trimer, il est comme sur des rails. Les tests vol dos et piqué à 45° montrent un centrage parfait (à 21% de la corde moyenne). Cela dit, il vole comme un delta « Mach 2 » : si on tire brusquement après une prise de vitesse en palier, il lève le nez mais dérape un moment avant de grimper, « accroché » à la turbine. Pareil en virage « ailerons-tiré » ; l'aile « bourre » instantanément à la moindre prise de G... exactement comme le vrai, qui perdait 100 km/h par seconde en virage à 3G ! C'est assez impressionnant, pas moche du tout et réaliste, mais « chaud » à piloter. D’autant que si la turbine pousse fort, elle met aussi un certain temps à « reprendre ».
Quant à l'atterrissage, l’avion arrive naturellement nez (très) haut et pas trop vite, en frétillant si on le bride trop. Après 5 minutes de vol alternant « plein pot » et passages à mi-gaz, l’accu n’est qu’à moitié vide. Le chrono peut donc être réglé sans danger sur 7 minutes.

Construction

Les étapes de la construction sont décrites sous la forme d’un « roman photo ». En bricolant trois ou quatre soirées par semaine, il m’a fallu deux mois pour le terminer. L’ensemble du modèle est en mousse, de polyuréthane pour le fuselage et de polystyrène pour les ailes et l’empennage. Ceux-ci sont en outre coffrés au balsa 1 mm. J’aurais préféré du 1,5 mm mais c’est tout ce que j’avais en stock. Si c’était à refaire, je coffrerais le fuselage aussi en balsa, ce qui le rendrait moins sensible aux accrocs. En effet, même entoilée au film thermorétractable, la cellule se marque très facilement. La quasi-totalité des collages font appel à la polyuréthane liquide, qui a la particularité de gonfler pendant la prise.

Le tuyau qui formera le fuselage
Première découpe du « tuyau ». Les formes sont simples, les irrégularités seront rebouchées à l’enduit Polyfilla super-léger (le pot semble vide quand on le soupèse) puis la surface poncée.

Dépouilles et déchets
Fuselage entoilé
Après trois soirées, le fuselage est terminé et entoilé. J’aurais pu l’entoiler plus tard, mais je voulais voir à quoi il ressemblerait.
Très rapidement, l’atelier se remplit de dépouilles et déchets de mousse…  
Gabarits de découpes en demi-coquilles  
Les gabarits de découpe sont faits en contre-plaqué 3 à 5 mm. Les demi-coquilles sont ensuite collées pour former un tube.  

Gabarits de profils d'aile L'arc de découpe

Les profils sont découpés dans du bois dur : MH64 pour les ailes et Naca 0009 pour les empennages.

  L’arc de découpe "maison" est vraiment rudimentaire : une planche, deux cordes à piano et un bout de fil "nichrome". Les stabs sont découpés, munis de leur axe d’articulation en tube de carbone et coffrés en balsa.

Les gabarits sont simplement piqués dans la mousse Le noyau découpé

Découpe de la dérive à l’aide d’un grand arc acheté dans les années ‘80 chez Graupner. Les dépouilles servent lors du coffrage, pour bien plaquer le bois sur le profil. Le gabarit en bois est simplement maintenu par des clous piqués dans la mousse.

  Le noyau présente de petites irrégularités, mais tout ça disparait après léger ponçage et coffrage. Notez qu’il n’y a pas de longeron, à part le bord d’attaque en balsa.

Articulationde la dérive Thermoformage de la verrière

La dérive coffrée, découpée et munie de ses articulations « comme le vrai ». La charnière est une tige de plastique qui coulisse dans un tube (gaine de commande).

  Moulage de la verrière à l’aide de "Vivak" de Bayer, un plastique PET qui ne blanchit pas quand on l’étire à chaud.

Le cadre est placé sur une boîte en bois raccordée à un aspirateur. Le moule est un empilement de formes découpées au cutter dans des planchettes de balsa. Les "escaliers" ont été tartinés au Polyfilla, puis l’ensemble a été poncé.

La verrière installée Coffrages pour l'aile

La verrière terminée. Pour la démouler plus facilement, elle est découpée au niveau de l’arceau. La décoration en alu autocollant permet de la reconstituer. L’alu autocollant est posé puis mis en forme en frottant avec le dos d’une petite cuiller.

  Le coffrage d’une des ailes est prêt à être posé sur le noyau.

Raccord des planches Infiltration de cyano

Les planchettes sont d’abord scotchées l’une contre l’autre avec du ruban adhésif « crystal ».

  Ensuite je retourne la plaque et fais couler de la cyano fluide sur la jonction. Il ne reste qu’à poser l’ensemble bien à plat pendant quelques secondes, puis à retirer le papier collant.

Collage du bord d'attaque Saumons rapportés en structure
Le bord d’attaque est fixé au noyau à l’aide de colle PU. Comme cette colle gonfle en prenant, elle comble d’elle-même les petites irrégularités. Attention, ne faites pas comme moi ! Il est préférable de poser d’abord le coffrage, puis d’araser l’excédent et enfin de coller le bord d’attaque.  

Les « saumons » forment la pointe du delta. Il y a trop peu de matière pour les découper dans le polystyrène, ils sont donc simplement complétés à l’aide de petits longerons de balsa.

Coffrage à la colle PU Pylônes en mousse

Le coffrage est plaqué sur le noyau à la colle PU, puis l’ensemble est remis dans les dépouilles en mousse. On recouvre alors de tout ce qui est lourd : morceaux de plomb, pierre, fer, outils…

  Les pylônes sont découpés dans un tapis de sol pour enfants en mousse incassable. Comme ils sont très exposés, c’est préférable à une mousse plus cassante. Les gaines de commande en plastique figurent les masses d’équilibrage montées à l’avant des pylônes.

Une latte de balsa 2 mm collée sur toute la longueur rigidifie l’ensemble. Les pylônes sont simplement maintenus sur l’aile à l’aide de velcro autocollant, de façon à s’arracher en cas d’impact.

Coffrages terminés Stab monobloc

Les ailes terminées, ailerons découpés.
Comme pour les empennages, il n’y a aucun longeron, à part le bord d’attaque en balsa.
Elles sont pourtant très solides du fait de la corde énorme à l’emplanture (70 cm !) et de la faible envergure.

  Les stabs sont articulés par un tube tournant dans un fourreau collé dans le fuselage. Le tube du volet est taraudé. Une vis en plastique introduite par l’intérieur de la tuyère maintient le volet contre le fuselage. Le fourreau est court car le fuselage n’est épais que de 2,5 cm à cet endroit.

Il faut donc utiliser du carbone assez épais et des tubes qui s’emboîtent sans jeu. Notez que le servo est caché une fois le volet en place. Il entraine le volet grâce à une tige filetée longue de ±1 cm vissée verticalement dans un trou du palonnier. Cette tige se glisse dans une fente pratiquée dans un rectangle de carbone collé au fond du trou dans le volet. Il faut percer une étroite fente de ±1 cm suivant la corde du profil car la tige doit pouvoir avancer et reculer sans forcer lors de la rotation du servo.

Passage de l'aile Collage de l'aile

Le profil de l’aile est découpé dans le fuselage.
Comme l’aile n’est pas au milieu du fuselage, il faut creuser très peu dans le bas de l’ouverture alors que le dessus arrive presque à la veine d’air.
On peut gratter la mousse avec un tournevis ou la couper avec un petit cutter à lame neuve.
La dérive est collée selon le même principe. Il n’y a donc ni longeron, ni clef d’aile.

  L’aile est collée avec de la mousse PU en bombe. Un coup de pulvérisateur pour plantes permet d’humidifier au préalable la zone à coller. Essayez de mettre de fins cordons de mousse car celle-ci gonfle énormément. Un laser projetant une croix à 90° permet de s’assurer de l’orthogonalité pendant le séchage. Il faut de temps en temps pousser sur l’aile sinon la mousse l’éjecte de son trou.

Ne touchez pas à la mousse qui déborde sinon vous en mettrez partout. Après une heure ou deux, l’excédent durci en partie sera facile à couper avec une lame neuve.

Ailes collées Radar factice
Même manipulation pour l’autre aile, mais cette fois à plat. A nouveau, le laser permet de respecter les angles droits.   Le radar est fait d’un tube de mousse PU entoilé et habillé d’un cône. Celui-ci est fait d’un disque en plastique fin enroulé. La jonction est collée à la cyano et ne se voit pas trop. L’arrière du tube est profilé grossièrement en forme d’ogive, il ne se verra pas.

Mise en croix
A ce stade, l’avion ressemble déjà à un Su-9. Le cockpit a été creusé et muni d’un plancher pour recevoir l’accu de propulsion.

Tube Pitot Tube Pitot en place
Le tube de Pitot est amovible, maintenu par deux tiges de carbone fichées dans des gaines en plastique collées dans le fuselage. Un aimant au néodyme attire un bout de lame de cutter collé sur le carénage.   Le reste du Pitot est fait de deux tubes d’aluminium terminés par un bout de gaine de commande Sullivan. Le plastique est peint en argenté. Notez que contrairement au vrai, l’entrée d’air est arrondie pour un meilleur rendement de la turbine. L’anneau noir était d’ailleurs fourni avec la turbine.
Pylônes décorés Placement de la turbine
Les pylônes sont décorés. Leur emplacement peut être repéré sur l’intrados.   Comme l’accu ne peut pas être déplacé, c’est la position de la turbine qui permet de régler le centre de gravité.

Il faut donc mettre tous les éléments à leur place pour mesurer. De gauche à droite, on voit la turbine, le contrôleur, l’UBEC pour l’alimentation de la radio et le gros câble noir et rouge venant de l’accu. Le radiateur du contrôleur dépasse dans la veine d’air, juste devant la turbine.

Gros condensateur en bout de rallonge Crochet de catapultage
Il est indispensable d’ajouter un gros condensateur de protection au bout de l’allonge venant du Li-Po. Ici, j’ai utilisé un électrolytique de 6800µf pour 35V. Après installation et test du matériel, le fuselage est refermé. Les capots sont collés à la PU. Pour accéder aux équipements, il faudra donc à nouveau découper la mousse.   Le crochet de catapultage est taillé dans un solide « mille-feuilles » de balsa/carbone de façon à ressembler à une antenne. Les trous permettent à la colle PU de bien le solidariser au fuselage. Les cocardes sont sorties sur du papier autocollant à l’imprimante laser. Une couche de vernis en bombe les protège mais elles restent fragiles.

Les lignes de structure sont tracées au marqueur indélébile. Les volets d’atterrissage, aérofreins et trappes de train sont simplement dessinés.

Le Su-9 terminé a fière allure. Par rapport au F-100F biplace (présenté ici), on voit que c’était un gros avion.

Vue de face
Les deux prises d’air sur le fuselage sont faites de bouts de balsa. J’ai omis celles situées en-dessous car elles risqueraient trop d’être arrachées.

Premier décollage Un peu d'herbe accrochée
Premier décollage. Plein cabré et il s’arrache péniblement du sol.   On distingue les herbes arrachées lors du décollage scabreux…

Plein pot, postcombustion allumée
Passage plein pot lors du second vol (sans les pylônes cette fois). La fumée de la « postcombustion » est bien sûr ajoutée avec Photoshop. 

Passage plein pot Atterrissage nez haut
Je ne vous dis pas le bruit de la "réchauffe" : monstrueux !   Ce Su-9 se pose nez haut, exactement comme le vrai. Heureusement pas à 300 km/h mais à une allure très raisonnable.

Décollage sur un traineau
Le décollage à la catapulte se fait désormais sur un "traineau". Celui-ci permet à l'avion de conserver une incidence positive. Il protège aussi l'entrée d'air ventrale et le dessous du fuselage.

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

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