B-52 Stratofortress

Des modèles impossibles ?

Texte et photos : Laurent Schmitz

Depuis que je me suis lancé dans la conception de modèles en 3D, j’ai entamé quelques projets "impossibles". Des avions qu’on ne peut pas réaliser avec des techniques traditionnelles, parce que cela coûterait trop cher, parce que l’engin est trop complexe ou parce qu’il demanderait trop de travail. En effet, avec l’impression 3D, fabriquer un modèle qui ne volera peut-être pas est moins rebutant que si on doit passer l’hiver à poncer du balsa… pour rien.

B-52 RC imprimés en 3D avec une seule turbine EDF cachée dans le fuselage !

B-52 Stratofortress

Ce bombardier géant américain est légendaire mais comme modèle RC, il a tout contre lui : huit (!) réacteurs, des ailes en flèche minces et au fort allongement, un dièdre négatif qui met les saumons au sol avant le fuselage, etc.
J’ai d’abord modélisé les lignes de l’avion au départ d’un plan trois vues, pour en faire un avion RC "classique", avec 8 turbines. Il y a plein de raisons pour lesquelles ça n’a jamais été fait avant. Même en trichant avec des entrées d’air plus grandes et en utilisant de minuscules turbines de 30 mm, l’avion ferait 180 cm d’envergure pour une masse de 3,2 kg et 1,6 kg de poussée statique.

Le B-52 a été modélisé en 3D avec le programme Blender.

Non seulement le câblage serait un cauchemar, mais la masse dans les ailes nécessiterait deux grosses clés en carbone. Avec toute cette inertie, l’appareil serait difficile à piloter. Lors de l’atterrissage, il faudrait impérativement un train rentrant pour éviter d’arracher les nacelles moteurs. Mais le train du B-52 est extrêmement étroit et l’avion possède des balancines au bout des ailes. Tout cela ferait monter la masse à presque 4 kg. Du coup, le modèle serait trop chargé et pas assez puissant. En plus, dans cette configuration il faudrait une grande piste en dur bien plane. Sans parler du prix des trains rentrants, des 8 turbines et des contrôleurs… Comment résoudre cette équation compliquée ?

Banane

Je ne voulais pas d’hélices propulsives et coller une turbine de 40 mm à l’arrière de chaque nacelle n’aurait pas résolu tous les problèmes. Finalement, j’ai décidé de cacher une unique turbine dans le fuselage. Cette solution supprime d’un coup plein de soucis : l’installation devient simple, classique et bon marché, les nacelles peuvent conserver une taille réaliste, rester légères et être rendues amovibles pour se détacher lorsqu’on pose le modèle sur le ventre.

Fabrication des turbines factices, à l'échelle de l'avion. Elles sont amovibles. La partie arrière est imprimée en matière souple pour ne pas abîmer le dessous de l'aile lorsqu'elles se détachent à l'atterrissage.

Du coup, pas besoin de grosses clés d’ailes, ni de train rentrant compliqué. L’avion devient finalement très accessible, à la portée de plein de modélistes. Oui, mais un B-52 n’a pas d’entrée d’air, ni de tuyère dans le fuselage…

Dans un premier temps, fabrication d'un planeur lancer-main afin de valider les tracés et d'estimer le centre de gravité.

D’abord, j’ai pratiqué des ouvertures dans les flancs pour alimenter la turbine en air, mais c’était trop visible. Alors j’ai imaginé une veine d’air "en banane", avec un flux entrant sous l’avant du fuselage pour ressortir sous la queue de l’avion. Le diamètre de la "tuyère" est faible, mais ça devrait aller. J’ai donc imprimé deux prototypes : un petit planeur lancer-main pour déterminer le centrage et un B-52H de 158 cm d’envergure avec turbine de 64 mm en 6S (qui offre un rapport puissance/encombrement avantageux).

La tuyère en "banane" imaginée au départ ne fonctionnant pas.

Dès les premiers lancers, j’ai pu constater que le planeur présente un vol rapide mais sain. Hélas, le prototype motorisé a démontré que la formule "banane" ne marche pas. Le flux oblique vers le bas pousse l’avion très fort à piquer. Impossible de contrer un tel "piqueur" avec la profondeur, d’autant qu’elle n’est pas soufflée par une hélice. Et comme l’éjection se fait vers le bas, on perd à peu près un quart de la poussée utile pour faire avancer l’avion…
Je suis donc retourné dans le logiciel Blender et j’ai modifié mon concept, avec une veine d’éjection en "Y". La majorité du flux part toujours vers le bas mais une tuyère plus petite souffle vers le haut, à l’extrémité du fuselage, pour contrer le moment piqueur.

L'idée de "génie" a été de scinder la veine d'éjection en deux avec une partie du flux éjecté par le haut.

Le nouveau prototype est un demi-succès : le fuselage tenu au centre de gravité ne s’incline pas quand on met les watts ! Cependant, comme l’air est soufflé à 40° vers le haut et 12° le bas, la composante horizontale qui propulse l’avion n’est que de ±60 %. Un essai au banc indique seulement 1.000 g de poussée, alors que la turbine est supposée délivrer 1.700 g. La masse du modèle à ce stade est de 2.050 g avec un accu 6S 2.200 mAh, on a vu pire !

Le capot donnant un accès aisé à la tuyère est amovible. Il est maintenu par des aimants.		Détail de la commande de profondeur qui sera masquée par l'étambot.

Une trappe verrouillée par des aimants donne accès au servo de profondeur.

Quelques jours plus tard, c’est la déception ! Le lancement à la catapulte s’est mal passé, l’avion est parti trop lentement et même plein pot, il s’est posé dans l’herbe quelques mètres plus loin. En plus, lors du second essai la turbine a explosé sur la rampe et le fuselage est endommagé. Dépité, je range les morceaux dans un coin de l’atelier et je commande une nouvelle turbine.
L’analyse de cet échec à tête reposée me convainc de ne pas abandonner le projet. En effet, je pense que la catapulte n’était pas assez puissante pour accélérer ce gros modèle. Par ailleurs, la faible surface de la tuyère signifie que le volume éjecté est réduit, mais avec un flux rapide. La poussée au sol est donc limite, mais en vol ça devrait moins poser de problèmes. En attendant de recevoir la nouvelle turbine, j’imprime une version plus petite de l’avion, pour turbine de 50 mm en 4S. Pour ce second proto j’ai choisi de reproduire le NB-52B de la NASA. Cette version a un nez plus court et pas de réservoirs sous les ailes. Avec 1.150 g, il convient mieux à ma catapulte.

Deux modèles ont été imprimés, à une échelle un peu différente. Sur cette photo du dessous de l'avion, on devine les entrée et sortie d'air de l'unique turbine, très discrètes, sous le fuselage.

Enfin, ça vole !

L'allure en vol est très réaliste. L'unique turbine est indécelable.

Entre-temps, la turbine de 64 mm est arrivée. J’y fixe le moteur de l’ancienne et je répare le gros B-52H. Ce sont donc deux modèles que j’amène au terrain pour une nouvelle tentative. Enfin, c’est la consécration ! À mon grand étonnement, le petit NB-52B part tout droit, vaillamment entraîné par sa petite turbine de 50 mm. Après un palier d’accélération, il grimpe sous une pente raisonnable. Pour ceux qui ont raté la révolution électrique, je dirais : "Comme un Calmato avec un OS 40FP".

Bref, ça vole, et même incroyablement bien. Le palier tient avec un filet de watts, c’est bluffant ! L’avion est stable, sain et précis mais pas très agile. Le tonneau exige plusieurs secondes, l’acro n’est pas vraiment sa tasse de thé... En revanche, il peut voler étonnamment vite. Côté basses vitesses, le décrochage n’est pas franc. Profondeur conservée à fond à cabrer, l’avion finit par engager une spirale tranquille mais il reste contrôlable à tout moment.

J’enfile les passages à hauteur des yeux pour mon photographe. Comme le vrai, le modèle vole un peu queue haute ; c’est un régal. Je pose le B-52 après 4 minutes sans aucun souci. Les quatre nacelles se sont détachées comme prévu et le modèle est intact. Il reste alors 50 % dans l’accu 1.600 mAh !

Le départ s'effectue avec une bonne catapulte.

Pour le gros B-52H, cette fois j’ai sorti le grand "bungee" et réglé une traction de ±6 kg. Je suis un peu plus nerveux car c’est le modèle que j’ai abîmé lors des premiers essais. Mais sans raison car le gros B-52H décolle et vole exactement comme le petit, avec un rapport poids/puissance peut-être un poil meilleur. Avec son camouflage, ses réservoirs supplémentaires, les capteurs électro-optiques sous le nez et les détails à l’arrière du fuselage, il a vraiment un look d’enfer.

Pas réaliste... mais ce B-52 tourne le tonneau sans problème, en plusieurs secondes !.

La dérive plus courte de cette version ne change rien au vol, toujours aussi stable sur tous les axes. Je me surprends cependant à activer le manche de lacet, alors que la dérive n’est pas fonctionnelle. Le lacet inverse est pourtant minime mais pour le vol suivant j’augmenterai encore le différentiel aux ailerons. Si je devais un jour imprimer une version encore plus grande, j’y ajouterais certainement une dérive mobile et un servo de direction.
La mise au point du B-52 a été ardue mais quelle satisfaction chaque fois qu’il vole !

Approche et atterro.

Caractéristiques techniques
Version NB-52B à 80% Envergure : 126 cm Longueur : 110 cm Masse au décollage : 1150 g Surface de l'aile : 20 dm² (58 g/dm²) EDF : 50 mm Batterie : Li-Po 4S 1.600 mAh		Version B-52H à 100% Envergure : 158 cm Longueur : 138 cm Masse au décollage : 2050 g Surface de l'aile : 31 dm² (66 g/dm²) EDF : 64 mm Batterie : Li-Po 6S 2.200 mAh

Si vous souhaitez imprimer votre B-52, les fichiers sont en vente sur Cults3D. Vous pouvez imprimer votre avion à différentes échelles à partir des mêmes fichiers: 80% (EDF 50 mm, 4S 1600mAh) Envergure : 126 cm, échelle 1/44. 100% (EDF 64 mm, 6S 2200 mAh) Envergure : 158 cm, scale 1/35. 110% (EDF 70 mm, 6S) Envergure : 174 cm, échelle 1/32. 130% (EDF 90 mm, 8S) Envergure : 205 cm, échelle 1/27.

Les récents progrès des turbines bon marché, combinés à la créativité offerte par l’impression 3D, font que de plus en plus de modèles autrefois considérés comme "impossibles" ou "irréalistes" sont aujourd’hui envisageables, pour notre plus grand bonheur ! Ekranoplan, XB-70, Stratolaunch, X-15 ou An-224 sont désormais au programme ! Ou encore le Fieseler Fi 103R visible ici !