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Darkstar
"Top Gun" et"Mission Impossible"
Texte et photos : Laurent Schmitz
Votre mission, si vous l’acceptez : fabriquer et faire voler un appareil mythique dont aucun modèle n’a jamais correctement volé : le DarkStar piloté par Tom Cruise dans le film "Top Gun Maverick". Pour vous y aider, nous mettons les fichiers STL de l’engin et notre expérience à votre disposition. Bonne chance !
Si vous avez vu le second "Top Gun", vous avez certainement apprécié l’appareil hypersonique dans lequel le héros atteint Mach 10 lors des premières scènes. Le "DarkStar" est un engin fictif spécialement conçu pour le cinéma par le célèbre bureau d’études "Skunk Works" de Lockheed Martin. Pour rappel, ce sont ces ingénieurs qui ont développé des appareils aussi légendaires que le P-38 Lightning et le SR-71 "Blackbird".
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La firme a donc fabriqué une sorte de maquette statique grandeur nature pour le film, en se basant sur sa longue expérience. Le résultat est un engin aux lignes magnifiques, assez réaliste pour passer pour un "vrai" prototype. La légende veut que les Russes et les Chinois, découvrant l’appareil grâce à leurs satellites-espions, aient réellement cru qu’il s’agissait d’un nouveau jet hypersonique américain.
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La maquette du DarkStar grandeur
nature construite pour le film. |
Dès les premières images du film, j’ai le coup de foudre pour le DarkStar. Comme je possède une imprimante 3D, je décide immédiatement de concevoir un modèle RC de l’appareil. Je trouve très vite sur internet un fichier STL destiné à une maquette à l’échelle 1/72. Après importation dans le logiciel Blender, j’augmente un peu l’envergure et ajuste les dimensions pour installer deux turbines de 70 mm. Quelques calculs savants plus tard, j’arrive aux dimensions suivantes : 143 cm de long pour 105 cm d’envergure. Pour la surface alaire, je cale. Les ailes sont ridiculement petites mais le fuselage est forcément porteur, l’appareil a grosso-modo une forme de delta très pointu. La surface totale est de 65 dm² et j’estime que 36 dm² sont porteurs. Pour une masse finale de 3,4 kg ça donne 95 g/dm², ce qui est élevé mais pas utopique. Après tout, monsieur Dassault a dit un jour qu’un bel avion est un bon avion, donc il devrait forcément bien voler…
Fiche technique
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C’est donc avec enthousiasme et beaucoup d’optimisme que j’entame la construction en filament PolyLight de 3DLabPrint sur mon imprimante CrealityEnder 3 S1. Dans Blender, je tranche le modèle dans le sens de la longueur. Le demi-fuselage est tronçonné en un quadrillage de pièces qui "tiennent" facilement sur le plateau de mon imprimante. La méthode "BooleanDifference" ajoute une paroi au niveau de la découpe. Chaque morceau ressemble donc à une "boîte" ouverte assez molle, façon "pot de yaourt". L’idée est qu’après collage, le fond des "pots" formera un couple de fuselage, ce qui donnera sa rigidité au modèle. J’adopte une convention pour ce "puzzle" en 3D : "FusIn" pour les pièces intérieures, "FusOut" pour celles à l’extérieur. Un numéro d’ordre permet de repérer la pièce en longueur : 1a, 1b, 2a, 2b,… jusqu’à la pièce 7 à la pointe avant. Pour la "queue", qui est en fait la partie arrière du fuselage, même principe mais avec des fichiers qui commencent par "Tail". En tout, ça donne une petite trentaine de morceaux. Deux fois, puisque la partie droite sera imprimée depuis les mêmes fichiers mais avec une fonction "miroir" dans Cura. Avec les inévitables ratés, c’est donc une bonne soixantaine de pièces durant de 7h à 15h qu’il faut imprimer, rien que pour le fuselage !
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| Chaque élément du fuselage ressemble à une boîte ouverte dont le fond assure la rigidité. |
Les ailes et les dérives sont dessinées sur base d’un profil Naca-0009. Ici aussi, une découpe bien placée permet d’une part que la pièce reste dans les dimensions de l’imprimante et d’autre part, que la paroi ainsi formée constitue un longeron. Si les pièces du fuselage s’impriment en mode "vase" ("Spiralize" dans Cura), les surfaces portantes sont remplies avec un "grid" à 3% ou 5%. Attention, même si le profil est symétrique, il ne faut pas imprimer deux ailes identiques car elles présentent un vrillage : l’incidence du saumon est négative. Utilisez donc la fonction "miroir" dans Cura. Une tige de carbone 1,5 mm sert d’axe pour les charnières, c’est simple, efficace et sans jeu.
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L'impression d'un
modèle de cette taille tronçonné en de multiples
morceaux demande un certain temps... Environ 400 heures ! |
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Assemblage |
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Les pièces
du puzzle sont collées sur une planche de balsa 6 mm servant
de "quille". |
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Une planche de balsa de 6 mm sert de "quille" centrale, sur laquelle se collent les pièces l’une derrière l’autre. Quand la première rangée est terminée, il suffit de découper le balsa qui dépasse. Le collage à la cyano est rapide mais il faut bien réfléchir à l’installation électrique et découper les ouvertures nécessaires au passage des câbles car une fois que c’est collé, l’accès est bien sûr très difficile. Très vite, l’avion prend forme mais du fait de la faible épaisseur des parois, l’état de surface est médiocre, avec pas mal de "fosses". Le fuselage terminé est donc recouvert d’enduit ultraléger et poncé pour combler les plus gros défauts. La partie sous les turbines est même couverte d’une plaque de Depron 6 mm, bien plane. On en profite au passage pour combler les ouvertures du train d’atterrissage présentes sur la maquette statique d’origine. J’ai sacrifié un peu l’apparence de mon modèle pour ne pas trop l’alourdir, me disant qu’en vol ça ne se verrait pas trop...
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| Les creux dans la surface sont comblés à l’enduit ultraléger. Le fuselage sera fibré pour plus de solidité. | ||
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| J’ai collé une plaque de Depron 6 mm sur le dessous des entrées d’air, qui serviront de patins. | ||
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| La pointe est très solide… et piquante ! Une protection en mousse est indispensable pour ne rien abîmer et ne pas se blesser. |
Le fuselage est couvert de fibre de verre 80 g/m². Les plaques de Depron reçoivent une double couche de fibre car elles servent de patins d’atterrissage. Enfin, un solide crochet en carbone est ajouté une vingtaine de cm devant le centre de gravité. Pas de train, le décollage se fera à la catapulte.
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Enduit de finition
sur toute la surface puis peinture et décor. |
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La finition est faite à la bombe de peinture et au vinyle autocollant pour les marquages. La verrière est en miroir autocollant doré du plus bel effet. Un coup d’aérographe permet de "vieillir" l’appareil, comme s’il venait de rentrer dans l’atmosphère…
Propulsion et centrage |
Je me suis basé sur les indications du fabricant des turbines 70 mm, qui annonçait 1290 g de poussée en 4S. Hélas, c’est beaucoup moins en réalité. La géométrie des conduits d’air n’aide pas non plus et au final mon modèle s’est retrouvé avec moins de 2 kg de poussée au décollage. Le comble pour un avion hypersonique… J’ai monté les turbines "au pif", au milieu des conduits. Grave erreur car cela a considérablement compliqué le centrage. Il est préférable de monter les turbines le plus possible à l’avant et de coller un long tube à l’arrière pour canaliser le flux d’air jusqu’à la sortie. En parlant de centrage, il n’est pas évident à déterminer. J’ai utilisé la méthode de Frank Aguerre, en considérant la partie avant du fuselage comme un plan canard. J’ai trouvé une copie d’écran de PredimRc pour un modèle similaire. Elle confirme le résultat calculé, qui se trouve devant l’emplanture d’aile ! Voyez la position sur les photos. Pour y arriver, j’ai dû fixer mes deux accus 4S 2.500 mAh (280 g) à fond dans le nez, de part et d’autre de la "quille" et encore ajouter 250 g de plomb…
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Le DarkStar est un
modèle déjà conséquent. Il peut bien
sûr être réduit pour des turbines de 50 mm. |
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Autant dire que je n’étais pas très optimiste pour le premier vol. Premier lancement avec la catapulte tendue à 10 kg : l’appareil glisse sur l’herbe mais refuse de décoller. Second essai à 12 kg, le maximum de mes deux brins de latex 9 mm. Horreur ! Au décrochage de l’anneau, le DarkStar quitte brièvement le sol sur une bosse… et se plante comme un javelot dans la terre meuble ! A ma grande surprise il est intact, c’est du costaud ! Un copain me passe alors sa catapulte avec plus de 15 kg de traction. Là, ça part fort mais il ne décolle toujours pas. Hélas, il finit avec l’aile tranchée par le crochet de la catapulte. Je suis dépité ! J’ai déjà fait voler des trucs bizarres, parfois pas très bien et pas très longtemps, mais jamais un avion n’a refusé de décoller…
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Il a décollé… |
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Mais pas longtemps ! |
Retour à l’atelier et analyse du problème. Rien
n’y fait, l’avion manque à la fois de poussée
et d’incidence. En plus, le nez plongeant rend l’avant du
fuselage déporteur, comme un canard braqué vers le bas.
Pour qu’il vole, il faudrait augmenter fortement l’incidence
au décollage et peut-être reculer le centrage ? Quoi que…
j’ai vu quelques vidéos de Darkstar RC et tous étaient
totalement instables pour cause de centrage arrière. Avec plus
d’incidence et une propulsion puissante il pourrait probablement
décoller. Pour ça, il faudrait coller les turbines au
niveau des entrées d’air et installerdes accus 5S. Mais
sans garantie de succès. D’autant qu’avec ces petites
dérives, le décollage n’est probablement que la
première étape d’un inévitable crash…
Finalement, j’ai sagement abandonné et l’avion sert
maintenant de décoration. Désolé pour les photos
en vol, elles sont honteusement photoshopées… Cela dit,
si vous aimez les "missions impossibles", n’hésitez
pas à relever le défi. Par exemple pour Inter-Ex 2024
!
Téléchargez gratuitement le DarkstarLes fichiers sont en téléchargement libre mais je ne donne aucune garantie. Lisez bien le texte avant de vous lancer. Construire ce modèle exige un minimum d’expérience en aéromodélisme, ce n’est pas un "ARF"…
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Contact : laurent.schmitz@jivaro-models.org
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