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16 mars 2008
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Conçus, dessinés, et réalisés par David Luce & Erwan Le Pecq
Mustang P51 D
Modèle de base simple en tous points
de la construction.
Mig-3
Afin de respecter sa silhouette fine
et racée, ce modèle demande un grand soin dans son ébauche des formes
et le ponçage final.
Spitfire
Pour ce modèle les ailes de forme elliptique sont obtenues grâce à un ajout de Dépron® en guise d’aileron.

CARACTERISTIQUES DES MODELES

• Longueur : 550 mm à 570 mm
• Envergure : 700 mm
• Surface alaire : 9 dm² environ
• Profil : Eppler 195
• Corde d’emplanture : 180 mm
• Poids en ordre de vol : 200 – 260 g
• Charge alaire : 22 à 29 g/dm²
• Moteur : brushless 1500 à 3300 kV ou Speed 280 en direct
• Accu : Li-Po jusqu’à 75 g
Pour les caractéristiques détaillées de chaque modèle, se reporter aux plans.


HISTORIQUE

E-Fun
L’idée générale dans la conception de ces trois modèles est tirée d’un avion développé par Daren Angelkov appelé l’E-Fun et équipé d’une motorisation Speed 280 en direct avec une hélice 5"x4" de type Günther n°302 (120x110 mm soit 4,9"x4,33").
Etant donné les qualités de vol de l’E-Fun et sa formule de construction simplifiée, nous avons voulu nous lancer dans la construction du rêve de tout modéliste : un warbird de type Mustang P-51 sur les basse de l’E-Fun.
Ce Mustang P-51 fut motorisé par un 280 en direct puis par un LRK 2 500 kV ; et enfin sur un autre modèle par un 3 300 kV.
Devant la réussite du P-51, nous nous sommes lancés dans la réalisation d’un Mig-3 (magnifique avion méconnu des terrains RC) ce modèle avec profil aminci fut motorisé par un Permax BB en direct puis par un brushless inrunner 3 100 kV (résultat fabuleux).
Puis ce fut le tour du Spitfire autre avion légendaire, d’abord motorisé par un Speed 280 en direct puis pas un LRK 1 500 kV.

LES PLANS

Le dossier de plans est composé principalement de format A4. Se reporter aux fichiers Auto Cad, *.DXF, *.Dat et CNC du dossier.
Les fichiers de chaque pièce de fuselage et ailes sont disponibles aux formats *.DXF, *.Dat et CNC. De cette manière il est possible à chacun de réaliser ses propres modifications sur les découpes, comme par exemple la longueur du fuselage, les trajectoires du fil chaud ou la taille de la verrière. Il est à rappeler cependant que les plans ont été réalisés à partir de plans trois vues fiables, que les silhouettes ont été respectées.
Par conséquent aucune modification ne devrait être nécessaire.
Chacun pourra imprimer les plans AutoCad s’il possède le logiciel et un traceur.
Enfin l’ensemble des plans AutoCad est présenté au format PDF pour une impression au ½ sur un format A3.

Mustang
mustang.pdf
mustang_autocad_2000.dwg
mustang_autocad_2006.dwg
mustang_cnc.zip
Mig 3
mig3.pdf
mig3_autocad_2000.dwg
mig3_autocad_2006.dwg
mig3_cnc.zip
Spitfire

spitfire.pdf
spitfire_autocad_2000.dwg
spitfire_autocad_2006.dwg
spitfire_cnc.zip


LA DECOUPE

Choix du polystyrène
L’idéal est un polystyrène de densité de 30 kg /m3.
Une matière moins dense composée de grosses billes sera plus difficile à tailler au cutter et à poncer. Cependant le résultat peut être satisfaisant.

Fuselage
Chaque pièce est découpée en 2 étapes. Le fuselage se compose de 3 parties :

• Flan droit
• Flan Gauche
• Partie avant (nez)

Exemple de découpe.

Ailes
Le profil choisi est un Eppler 195. C’est un profil polyvalent bien adapté pour ce type de modèle. Il équipait déjà l’E-Fun.


(Coordonnées du profil Eppler 195 en cliquant sur l'image)

En fonction du modèle souhaité (rapide ou moins rapide), il sera intéressant d’amincir le profil de l’aile. Pour cela il est possible de jouer sur la corde ou l’épaisseur relative, ou plus simplement de changer de profil : L’Eppler 205 par exemple.
En effet, il a été remarqué que les modèles équipés de moteurs rapides et du profil de base avaient tendance à bourrer. Alors que ceux équipés de profils plus minces semblaient plus rapides (voir le paragraphe sur les motorisations).

Aile Mig-3

Les ailes du Mig-3 ayant des cordes moins importantes, le profil est donc plus mince. Ce modèle parait plus adapté à la vitesse.

Aile Spitfire

Pour reproduire la forme d’aile elliptique caractéristique aux Spitfire, une astuce simple est utilisée :
Découper la demi-aile en respectant une géométrie de trapèze.
1. Dessiner la forme elliptique sur l’aile : Bord d’attaque le plus droit possible et saumon elliptique.
2. Le bord de fuite sera recoupé à 3 mm d’épaisseur (épaisseur du Dépron®).
3. Dessiner et découper un bord de fuite en Dépron® qui respectera la forme elliptique.
4. Assembler le tout avec du Blenderm.

LA CONSTRUCTION

Les colles
Colle blanche, ou colle époxy.

Type de radio
• 2 servos de 5 g
• Récepteur de 10 g max
• Variateur 7 g à 10 g

Exemple de servo qui va bien, pas cher, pas lourd : Micro Servo 5 grammes TowerPro SG-50
=> 8 € (< 3 €chez HobbyCity)

 

Spécifications :
• Dimensions : 20,9 mm x 11,4 mm x 22 mm
• Poids : 5,9 g
• Vitesse : 4,8 V : 0,10 sec/60 deg
• Couple : 4,8 V : 0,8 kg/cm
• Tension d'alimentation : 3,5 à 7,0 Volts

L’implantation du servo de profondeur
Dans le cas d’un moteur léger (35 g max) le servo de profondeur sera collé dans le fuselage.
Pour un moteur plus lourd (supérieur à 40 g), le servo de profondeur sera collé dans la queue près de la gouverne de profondeur.

Longerons
Des longerons en carbone peuvent être utilisés mais le meilleur rapport qualité/prix est une baguette de samba ou autre bois de 5 x 1,5 mm ou 6 x 1,5 mm pour plus de résistance. Une baguette de 7 x 2 mm est la limite acceptable.
Une gorge devra être creusée le long de l’aile à l’aide d’une petite fraise ou au cutter.


Mini perceuse sur batterie : l’outil idéal que l’on peut trouver à 20 € dans les BricoTruc.

Les longerons devront être insérés sur la tranche
Montage du servo aileron : Le servo doit être inséré dans l’aile à la jonction des deux emplantures
et le palonnier sur le dessus de façon à le retrouver dans le fuselage.


Commandes : Les guignols peuvent être taillés dans de vielles cartes téléphoniques ou autres,
les tringles sont en corde à piano de 0,8 mm.


Charnière : Les charnières seront réalisées en Blenderm
(produit disponible en pharmacie), pour toutes les parties en polystyrène.

Du Scotch transparent suffira pour les gouvernes en Dépron®. Le scotch adhère très bien sur le Dépron®.

Détails de la construction du P51 : La fixation du radiateur est réalisée par pièces rapportées.

Détail du poids pour indication

Fuselage 30 g
Aile polystyrène 30 g
Longeron (bois hêtre 5x1,5 mm) 4 g

Moteur : 35 g
Hélice + adaptateur : 7 g
Servo : 12 g
Câbles : 5 g
Accu : 65 g
Variateur : 7 g
Récepteur : 10 g
Autre : 10 g
TOTAL : 215 g

Centrage
Indiqué sur chaque plan, à peu près 30 % de la corde en partant de bord d’attaque sur tous les modèles.

Réglage et débattements

Les débattements : Ailerons 3 mm dans les deux sens.
Profondeur 3 mm dans les deux sens.
Attention : Ces débattements sont une indication. Leurs valeurs changent en fonction de la vitesse du modèle, donc en fonction du moteur choisi. Chacun devra affiner ces valeurs avec soins.

La mise en forme

Avant ébauche : L’ébauche de la forme se fait au cutter, lames neuves impératives.


Modèle ébauché uniquement au cutter.

Après ébauche et ponçage

Le ponçage
Papier de verre très fin impératif, grain 220, voire plus fin.

La décoration (peinture) et la protection
Si vous utilisez des bombes aérosols, il est conseillé de vérifier la compatibilité avec le polystyrène, sous peine faire des trous dans les ailes.

s
La formule idéale est l’aérographe et peinture acrylique (à l’eau) Tamiya.

Les marqueurs indélébiles sont parfaits pour le dessin de détail. Le Mig-3 présenté est réalisé uniquement au marqueur.
Les parties fragiles (bord d’attaque) pourront être renforcées avec du ruban adhésif armé.

EXEMPLES DE MODELES FINIS



Mustang P-51


Mig 3


Spitfire

LE CHOIX DE LA PROPULSION

Essais motorisation : Après de nombreux essais : voici livré les résultats et conclusions avec le maximum de détails et d’informations. Seul les résultats avec le moteur 280 de type Permax BB en direct en 3 éléments ne sont pas présentés. Bien que les vols fussent réussis, le moteur fut grillé après quelques voles (3S 11,1 V, tension trop élevée.)

Speed 280 en direct
Les moteurs électriques Graupner Speed sont bien adaptés pour la propulsion des modèles volants.

Caractéristiques techniques :
• Poids : 42 g
• Régime de rotation à vide : 14000 min-1
• Tension nominale : 6 V (Alimenté en 7,4 V 2S Li-Po)
• Plage de tension d'alimentation : 4,5 - 6 V
• Consommation à vide : 0,275 A
• Consommation au rendement maximum : 1,58 A
• Consommation au blocage : 6,8 A
• Rendement max., sans réducteur : 58,2 %
• Longueur du carter, sans l'arbre : 30,5 mm
• Diamètre : 24,4 mm
• Longueur libre de l'arbre : 11 mm
• Diamètre de l'arbre : 2 mm


Hélice utilisée avec ce type de moteur :
• GW/EP4540 114x102 mm (4,5"x4")
• Graupner repliable 120x60 mm (4,72"x2,36")
• Günther n°302 120x110 mm (4,9"x4,33")
Toutes ces hélices donne des résultats équivalents, avec une préférence cependant pour la Graupner repliable 4,72"x2,36" en raison d’une meilleure tenue sur l’arbre moteur et pour sa fonction repliable pour limiter la casse des hélices.

Accus utilisés :
2S Li-Po (7,4 V) 1 200 mAh 5C 50 g
Cette propulsion a été testée sur plusieurs modèles (E-Fun, Mustang, Spitfire) de 205 g autonomie obtenue 10 à 12 min environ.
Attention : vol lent et faible taux de montée. Le modèle doit peser 200 g max.

2S Li-Po(7,4 V) 500 mAh 10C 30 g
7 éléments Ni-MH (8,4 V) 750 mAh 90 g
Plus forte puissance pour un poids supérieur.


Brushless outrunner 1540 kV
282215 - distribué par RC-Technics (13 € environ).
Le meilleur compromis.

Caractéristiques techniques :

• Type : 282215
• Poids : 26 g / 1.2oz
• KV : 1540 RPM/V
• Tension d’alimentation : 6-12V
• Consommation : 4A-8A
• Dimensions : D28 x L22 mm
• Diamètre axe : 3 mm
Hélice utilisée avec ce type de moteur :
Günther n°302 120x110 mm (4,9"x4,33")
Excellente formule avec un sauve-hélice.

Accu utilisé :
3S (11,1 V) 740 mAh 20C 71 g
Cette propulsion a été testée sur un modèle (Spitfire) de 230 g, autonomie obtenue 10 à 12 min environ.
Le vol est très rapide et si l’accu est en bonne santé le modèle monte à la verticale.

2S (11,1 V) 1000 mAh 20C 64 g
Cette propulsion a été testée sur un modèle (Spitfire) de 220 g autonomie obtenue 14 min environ.
Le vol n’est pas rapide mais le taux de montée est convenable. La formule peut être intéressante pour une initiation.


Brushless inrunner 3400 kV
Moteur EBM700 distribué par Aero-Nut (30 € environ).
ATENTION : Ce moteur a grillé après 4 vols de 6 min environ, probablement à cause d'une trop forte consommation provoquée par une hélice chargeant trop le moteur. Ce choix est donc à éviter.

Caractéristiques techniques :
• Poids : 46 g
• kV : 3400 rpm
• Tension d’alimentation : 7,4V - 11,1V
• Puissance électrique : 140W Max./60S
• Io : 0,4 A
• Ri : 0,03 ohm
• Dimensions : 20 mm x 30 mm
• Diamètre axe : 2 mm

Hélice utilisée avec ce type de moteur :
Graupner repliable 120 x 60 mm (4,72"x2,36")
Seul choix possible car c’est l’hélice qui charge le moins le moteur en raison de ses faibles pas et diamètre. Adaptation fiable sur un axe de Ø de 2 mm.

Accu utilisé :
2S (11,1 V) 1000 mAh 20C 64 g
Cette propulsion a été testée sur un modèle (Mustang) de 255 g autonomie obtenue 6 min max.
Le vol est très rapide et tendue mais sain.

2S (11,1 V) 1300 mAh 25C 76 g
Cette propulsion a été testée sur un modèle (Mustang) de 265 g autonomie obtenue 6 min max.
Le vol est très rapide et tendu mais sain. Cependant le modèle donne l’impression de bourrer dans sa prise de vitesse. Ce phénomène est vraisemblablement provoqué par son profil épais dû à une large corde d’emplanture.


Brushless inrunner 3361 kV
B2030-12T distribué par RC-Technics (21,50 € environ)
La meilleure performance de vitesse ; profil d’aile aminci souhaité.

Caractéristiques techniques :
• Type: B2030-12T
• Poids : 48 g / 1.2oz
• KV (RPM/V): 3361 kV
• Tension d’alimentation : 6-12V
• Consommation : 8A
• Courant max : 14A (60 sec.)
• Puissance max : 100W (60 sec. max.)
• Rendement : 82%
• Dimensions: D20 x L30 mm
• Diamètre axe : 2,3 mm

Hélice utilisée avec ce type de moteur :
Graupner repliable 120 x 60 (mm) 4,72 x 2,36 (pouce)
Seul choix possible car c’est l’hélice qui charge le moins le moteur en raison de ses faibles pas et diamètre. Adaptation fiable sur un axe de Ø de 2,3 mm après avoir repercé le moyeu à 2,3 mm.

Accu utilisé :
3S (11,1 V) 800 mAh 25C 63 g
Cette propulsion a été testée sur un seul modèle (Mig-3) de 250 g. Autonomie obtenue 6 min max.
Le vol est vraiment très rapide et tendu mais sain. Le modèle monte à la verticale à perte de vue.
La formule parait être idéale pour les bons pilotes. Le couple accu moteur ne chauffe pas.
Un accu en 2S devrait donner des résultats très satisfaisants avec moins de stress.


Brushless outrunner 2500 kV
Moteur EM-20C distribué par Fun RC Toys (19 euro environ)
Un très bon compromis.

Caractéristiques techniques :
• Poids : 23 g
• kV : 2 500 kV
• Tension d’alimentation : 2/3 Li-Po (7,4V à 11,1V)
• Consommation : 6 à 8 A
• Consommation max instantanée : 10 A
• Hélice : 5"x3" à 7"x3,5"e
• Pour avion de 150 g à 300 g
• Dimensions (D x L) : Ø 20 mm ; L 33 mm
• Diamètre axe : 3 mm
Destiné à des modèles de 150 g à 300 g.

Fun RC Toys vous présente un brushless Eazy Model de taille mini. Dédié aux appareils indoor, ce petit brushless (23 g) est d'une taille très compacte qui le différencie des autres moteurs brushless. Son haut kV (2500 KV) permet d'entraîner des hélices de petites tailles (5"x3",.7"x3,5") rendant son montage dans de petites semi-maquettes (de 150 à 300 g) désormais possible.

Hélice utilisée avec ce type de moteur :
Günther n°302 120x110 mm (4,9"x4,33")
Bonne formule avec un adaptateur ou un sauve-hélice.

Accu utilisé :
2S (7,4 V) 800 mAh 25C 51 g
Cette propulsion a été testée sur un seul modèle (Mustang) de 200 g. Autonomie obtenue 6-10 min.
Le vol est très rapide mais sain. Le modèle monte à la verticale.
La formule parait très bonne pour les bons pilotes. Le couple accu moteur ne chauffe pas.
L’utilisation d’un accu 3S devrait donner de bons résultats.

Remarques sur les hélices.

GW/EP4540
114x102 (mm) ; 4,5 x 4 (pouce)

Cette hélice est trop fragile. De plus sa fixation sur des arbres de 2 mm de diamètre à l’aide d’adaptateur en caoutchouc n’est pas fiable.

Graupner repliable Cam Folding Prop
120 x 60 (mm) ; 4,72 x 2,36 (pouce)
La meilleure tenue sur l’arbre moteur de Ø 2 mm sans adaptateur.
Sa fonction repliable évite de casser l’hélice à l’atterrissage.
Cette hélice est mieux adaptée au fort kV grâce à sa petite taille et son faible pas.
Elle reste la plus chère (12 euros).

Günther n°302
120 x 110 (mm) ; 4,9 x 4,33 (pouce)

Souple et solide, cette hélice est un excellent compromis.

Elle ne convient pas aux moteurs à fort kV et petite puissance du fait de sa plus grande taille et son fort pas.

Remarques sur les accus (Li-Po).
Choisir des accus de capacité permettant une décharge à 10C.
Sélectionner également un type d’accu avec une possibilité de décharge la plus élevée (20C ; 25C ; 30C).

Exemple : Courant consommé par le moteur : environ 9 A en fonctionnement continu.
Choisir un accu Li-Po de 900 mAh à 25C.
Cet accu aura une autonomie de 6 minutes environ.
Rester autour de la barre des 10C de décharge permet d’obtenir une autonomie acceptable (6 min).
La sélection d’une capacité de décharge élevée (25C) en regard avec la capacité réellement utilisée (10C) permet de ménager la duré de vie de l’accu (en évitant de l’utiliser dans ses limites).

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

 
 
 
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