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12 septembre 2021
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Fanteasy, jet à turbine

Fanteasy

Jet d'entrainement à turbine électrique

Présentation : Laurent Berlivet

Note : Ce modèle a été présenté dans la revue Looping en 1995. Les références indiquées sont donc celles de cette époque.
Toutefois, Grégory Zietek donne l'exemple d'un équiment moderne bien plus performant (voir encadré).

La turbine, c'est compliqué et ça coûte cher ! C'est ce que pensent certains. Cependant il existe un moyen de contourner un peu les choses en utilisant une propulsion électrique classique comprenant 7 éléments et un moteur un peu plus performant qu'un bas de gamme. La turbine essayée ici est vendue moins de 200 francs. Le petit avion qui vous est présenté aujourd'hui a pour but d'être un peu original, mais surtout simple à construire et à faire voler.

Version récente motorisée avec un équipement actuel par Greg Zietek : ça pulse !

Les modèles réduits à propulsion électrique étaient plutôt rares sur les terrains voilà quelques années. Les progrès au niveau des moteurs et surtout des batteries sont en évolution constante et les performances sont telles que maintenant, on hésite un instant au moment de définir son choix entre un moteur à explosion et un moteur "à électrons". La preuve est que l'on rencontre depuis quelques mois sur le marché des turbines prévues d'origine pour être utilisées en électrique.
En thermique, la turbine est plutôt marginale à cause d'un nombre évident de désavantages par rapport à une hélice classique. Pour que le rendement d'une turbine soit efficace, il faut déjà qu'elle tourne vite. Les moteurs thermiques utilisent un carburant chargé au nitrométhane, et de ce fait, offrent une durée d'utilisation assez réduite. De plus, les hauts régimes forment des vibrations importantes que la cellule et la radiocommande n'apprécient guère. Le bruit est aussi un des principaux inconvénients, sans parler de l'outillage nécessaire au démarrage. Par contre, l'électrique frappe fort avec ses avantages bien connus : facilité de démarrage, silence, régularité, propreté, etc.

Turbine fixée sur l'aile Décor chatoyant
Passage plein pot   Passage bas sur le dos
Le Fanteasy est un modèle rapide, facile à construire. Ses surfaces d'aile et de stab généreuses lui procurent de bonne qualités de vol à basse vitesse. Equipé d'une motorisation puissante, il bénéficie d'une large plage de vitesse. C'est un modèle qui permet de s'initier au vol d'un jet peu chargé.

Caractéristiques techniques

Nom : Fanteasy
Envergure : 94 mm
Longueur : 100 mm
Surface : 20,4 dm?
Masse : 1220 g (1080 g avec l'équipement ci-contre)
Charge alaire : 59,8 g/dm
Profil : NACA 2409

Moteur : Format 540
Turbine : Morley Helicopters "Jet Elec"
Batterie : 7 éléments 1400 à 1700 mAh

Turbine : EDF Changesun XRP 70 mm 13 pales + moteur 4S 2600 kV
Ou turbine : Dynam 70 mm 12 pales Power Combo + moteur 2817 2600 kV
Contrôleur : 80 A
Accu : Li-Po 4S 2200 mAh
Radio : 3 voies


Looping 35 - Oct-Nov 1995 Le Fanteasy a été présenté dans la revue bimestrielle Looping 35 d'octobre-novembre 1995.

Article Fanteasy P1 Article Fanteasy P2
Article Fanteasy P3 Article Fanteasy P4
Article Fanteasy P5 Article Fanteasy P6
Article Fanteasy P7 Article Fanteasy P8

Conception

Pour éviter d'avoir à construire un fuselage aux formes intérieures complexes avec entrée d'air et veine de circulation, la solution de mettre le moteur en pylône a été préférée. Celui-ci est placé au-dessus du centre de gravité de manière à pouvoir utiliser différents moteurs sans modification du centrage. L'empennage bi-dérive permet de bien dégager le souffle et participe à l'aspect curieux du modèle. Si vous n'aimez par la forme des dérives, n'hésitez pas à modifier en conservant la même surface. L'aile haute facilite la prise en main et reste bien dégagée du sol. Le dièdre est absent à l'intrados et l'aile est construite à plat ce qui donne avec le profil d'épaisseur dégressive l'impression d'un faible dièdre inverse. La forme en flèche de l'aile permet de conserver une bonne stabilité et recule le centrage. Ainsi, pas besoin de construire un long nez fragile pour obtenir un équilibrage sans plomb. La batterie est montée sur l'habituelle rampe inclinée qui permet à l'accu de s'éjecter en cas de contact brutal avec la planète. Un crochet de catapultage et une languette placée à l'arrière du fuselage que l'on pince entre les doigts ont été prévus dès la fabrication pour permettre, à l'aide d'un sandow, de propulser l'engin dans son élément avec une vitesse suffisante au moment du décollage.

Plan Fanteasy
Le plan du Fanteasy imprimé sur une grande feuille de 70 x 100 cm est disponible sur commande contre 12 € port compris (pour un envoir en France). Contact : Laurent

Liste du bois nécessaire

  • 3 planches balsa 20/10 : flancs, coffrages du fuselage, nervures, âmes
  • 3 baguettes balsa 6x6 : baguettes d'angle du fuselage
  • Contre-plaqué 10/10 : coffrage des flancs, renfort central de l'aile (au niveau de la vis)
  • Contre-plaqué 20/10 : platine support d'accu
  • Contre-plaqué 30/10 : couple central, nervure centrale, clé d'aile
  • 1 planche balsa 40/10 : stabilisateur et volets
  • 1 planche balsa 30/10 : dérives, couples avant et arrière
  • 3 planches balsa 10/10 : coffrages de l'aile
  • 2 baguettes pin ou samba 4x10 : longerons
  • 1 baguette balsa 5x15 : faux bord d'attaque
  • 1 baguette balsa 5x10 : bord d'attaque
  • 1 bord de fuite 8x40

Turbine

La turbine qui est utilisée ici est une Morley "Jet Elec" distribuée par New Power Modélisme, prévue pour être montée avec un moteur format 540 et 7 éléments. C'est en fait la propulsion de base qui est fournie avec des motoplaneurs de début. Pour avoir un rendement correct, la turbine doit tourner le plus vite possible, cela en fonction du moteur utilisé. Cette turbine est constituée d'un rotor à huit pales en nylon blanc Les aubes doivent être un peu poncées au bord d'attaque pour éliminer quelques bavures. Un équilibrage est le bienvenu car les vitesses de rotation élevées entraînent énormément de vibrations. Le montage sur le moteur se fait par un écrou hexagonal conique. Le stator est moulé dans une autre matière genre nylon armé. Sa fonction est de redresser le courant d'air, mais aussi de servir de support moteur et de bâti de fixation sur le modèle. Il est constitué d'une autre matière que le rotor pour permettre à ce dernier de se roder, En effet, l'hélice se déforme légèrement à haute vitesse et vient frotter contre la tuyère. Après rodage, un nouvel équilibrage est obligatoire. Le diamètre est de 62 mm et le fabricant indique que la poussée statique est voisine de 350 g à 20 000 tours/minutes.

Le Fanteasy de Greg Zietek

Construit d'après le plan d'origine, en effectuant quelques adaptations (stab plein car il n'est plus utile de grapiller quelques grammes vu la puissance de la turbine installée, dérives de forme différente, un servo par aileron), et en l'équipant d'une motorisation récente, ce Fanteasy est plus léger que celui présenté 25 ans plus tôt.

Cellule avant entoilage Greg et son jet

Turbine : EDF Changesun XRP 70 mm 13 pales + moteur 4S 2600 kV
Ou turbine : Dynam 70 mm 12 pales Power Combo + moteur 2817 2600 kV
Contrôleur : 80 A
Accu : Li-Po 4S 2200 mAh
Poids : 1080 g
Servos : HS 85 à la profondeur. HS 65 en attaque directe pour chaque aileron

Turbine Changesun XPR 70 Moteur caréné
La turbine est simplement fixée sur l'aile. Un carénage en balsa a été confectionné pour la profiler.

Contrôleur Robbe 80A 2 servos en attaque directe
Le contrôleur est placé sous l'aile, tout comme le récepteur. Les servos sont en attaque directe, contrairement au plan qui proposait des barres de torsion.

Commande de profondeur Emplacement batterie
Le fuselage semble vide. Sous l'aile, à l'arrière, on voit le servo de prof monté à plat. Vers l'avant, c'est le pack Li-po qui trouve sa place. Tout le nez sous la bulle est vide.

Empennages Commande de profondeur
Tout comme l'aile, le stab a une légère flèche, ce qui impose 2 commandes pour actionner les gouvernes.

Passage plein pot Passage à l'anglaise
Le bruit de la turbine à 12 pales est vraiment sympa. Ce n'est plus un miaulement comme par le passé mais un souffle grave et puissant.

Electronique

Le modèle est équipé d'un ensemble radio de petite taille afin de réduire le poids final. Le récepteur est un Futaba 103 F peu utilisé en avion et pourtant parfait pour ce genre de modèle. Deux micro-servos RS 500 actionnent les gouvernes. Celui de profondeur se loge au fond du fuselage et attaque les volets de profondeur au moyen d'une baguette balsa terminée par deux links en Y car les gouvernes n'agissent pas dans le même axe à cause de la flèche du stab. Les ailerons sont articulés par de classiques barres de torsion. Le variateur Jes 60 sans système Bec malheureusement (il existe sur le Jes 50), prend sa place dans l'aile, pour conserver un peu de place pour l'accu.

Propulsion

J'ai utilisé un moteur Keller 540S pour commencer les essais. Ce moteur au néodyme est prévu à l'origine pour équiper des voitures de piste ou des avions rapides de type "racer". ll tourne donc très vite (pas loin de 30 000 tours à vide). Cependant, un moteur de voiture consommant moins fait aussi l'affaire, par exemple un SMT.

Finition

L'entoilage est réalisé en Oracover. Pour le stab et les dérives, faites cette opération avant le collage définitif. La bulle est thermo- formée autour d’un bloc de balsa dans une bouteille de soda. Elle est peinte en noir par l'intérieur, pour obtenir une surface lisse et brillante.

Coloré Passage lent
Le décor de ce modèle a été créé par Didier Cervera. Il est disponible dans sa boutique, découpé dans du vinyle prêt à poser.

Réglages

Le point de centrage est situé à 120 mm du bord de fuite de la nervure centrale. Il pourra être reculé de quelques mm par la suite. Les débattements sont les suivants :
- Profondeur : +- 10 mm
- Ailerons : +- 6 mm

Il est inutile d'en mettre davantage à la profondeur car les ordres brutaux peuvent freiner l'avion.

Vols


Départ lancé Accélération !
La préhension se fait au niveau du centre de gravité. Avec l'aile haute, le fuselage tient bien en main.
Décollage du sol Décollage depuis l'herbe
Puissament motorisé, le Fanteasy n'a pas besoin d'être lancé pour partir. Posé sur l'herbe, il s'envole en quelques mètres après une glissade.

Je vous avoue que pour une fois, j'étais un peu angoissé. J'aurai aussi aimé préparer un sandow fixé entre deux pieux pour catapulter le modèle à vitesse suffisante, mais je n'en ai pas eu le temps pour les premiers essais. Ce n'est que partie remise, histoire de rigoler.
Batterie chargée à bloc, débattements dans le bon sens... Un pas en avant, une impulsion franche et le Fanteasy prend l'air dans le sifflement de la turbine. Il est préférable de laisser le modèle atteindre une vitesse de sécurité par un palier d'une vingtaine de mètres. Ensuite, on peut commencer à cabrer. La montée est correcte si la vitesse est suffisante. En fait, le comportement en vol est identique à celui d'un autre jet, à savoir que l'hélice met un certain temps avant d'accrocher. Par exemple, en sortie de virage serré, si le modèle se freine, il vaut mieux le laisser accélérer, sinon il risque de vouloir décrocher. En fait, rien de bien méchant et l'on s'y fait très vite. Le vol n'est pas très rapide, plutôt proche d'un trainer classique plein gaz, et l'on peut bien sûr se permettre un peu de voltige : boucles, tonneaux, vol dos... Dans cette configuration, il suffit de pousser légèrement sur le manche. Un vol de ce type, constamment à pleine puissance en secouant la machine, vide les batteries en 2 minutes 30 ce qui est peu, mais le modèle peut se contenter tout juste du mi-gaz et dans ce cas on atteind en faisant de larges cercles les 5 minutes 30 avec des 1700 mAh sans pour autant avoir une vitesse de vol critique. Il faut donc beaucoup travailler aux gaz si l'on veut rester longtemps en l'air. Les passages au ras de l'antenne, après un long piqué sont impressionnants, surtout à cause du sifflement et de la cellule qui résonne. La batterie se vidant peu à peu, on a l'impression d'entendre un réacteur qui s'éteint. Le plané est correct, mais il ne faut pas espérer attraper une pompe au passage. Repérer plutôt la piste pour atterrir. Dans tous les cas, la silhouette et le bruit de "ce sèche-cheveux des étoiles" font qu'il est vite remarqué sur les terrains.

Sur le dos Surfaces généreuses
Pilotage facile, à l'envers comme à l'endroit.
Touch & go Glissade sur l'herbe
Avec sa turbine bien dégagée du sol, qui ne risque pas d'avaler de poussière, les touch&go s'enchaînent.

A développer

Le rendement de la turbine est plutôt moyen, mais les progrès sont constants. Nous attendons avec impatience l'arrivée de la turbine Electro Jet Fan qui est plus récente et paraît-il beaucoup plus performante. En tous cas, on peut déjà se permettre quelques fantaisies avec la Morley qui remplit parfaitement son rôle. En attendant, le proto risque fort d'aller faire un séjour à la pente, pour passer un peu de compagnie avec les PSS...

Le Fanteasy de Vincent Decaux

Voici mon Fanteasy. Un régal, ça tire de belles trajectoires bien rectiligne, il est un peu mou à la prof mais je suis centré avant, et niveau puissance même en 3S ça va bien. J'ai même pu décoller du sol sur une piste en harbe avec quelques bosses en glissant sur le ventre, c'est pas une fusée mais ça va bien. J'étais agréablement surpris du vol dos aussi. Malgré son profil plutôt plat, il s'en sort avec une incidence plutôt faible, j'ai même pu faire des hippodromes sur le dos.

Fanteasy en construction Structure du Fanteasy
Fanteasy de Vincent Decaux   Fanteasy

Légendes
Vous cherchez un avion électrique au look singulier, propulsé par une turbine. Le Fanteasy a été spécialement étudié pour vous.
1) Découpez la platine support d'accu dans du contre-plaqué, le couple central idem et le couple arrière en balsa.
2) La platine est glissée par l'ouverture du couple.
3) Découpez les flancs, coffrez l'avant en contre-plaqué 10/10, collez les baguettes d'angle. N'oubliez pas de laisser une place pour la rampe inclinée et d'encocher l'arrière pour l'assise du stab.
4) Collez à l'époxy le couple et la platine sur un flanc.
5) Collez le deuxième flanc en plaçant le fuselage à l'endroit.
6) Collez le couple arrière.
7) Pincez l'avant et glissez le couple frontal.
8) Une chute de bord de fuite est placée sur le haut du flanc en prévision d'un pontage "puissant".
9) Collez l'arrière en prenant garde de ne pas réaliser un fuselage tordu.
10) Cette pièce constituée d'un morceau de contre-plaqué et d'une baguette de bois dur sert de support pour le crochet de lancement (facultatif) elle est a placé avant coffrage.
11) Coffrer le fond du fuselage pour pouvoir les manipuler aisément. Le dos du fuselage sera coffré après passage de la commande de profondeur.
12) Collez un bloc de balsa pour former le nez
13) Pincez le bloc. Le flanc et un peu attaqué pour obtenir de belles formes arrondies.
14) Découpez les pièces formant le stab. Respectez le sens des fibres. Si votre balsa est dur, vous pouvez les ajourer.
15) Faites de même pour les dérives en modifiant leur forme si vous le souhaitez.
16) Confectionnez la commande en Y de la profondeur. Placez-la sur le fuselage dès maintenant en prévoyant des sorties vers les guignols. Vous pouvez alors coffrer le dessus.
17) Découpez les nervures dans du balsa suivant votre méthode préférée. (Elles sont toutes dessinées sur le plan).
18) Celle du centre est en contre-plaqué 30/10 multiplis puisqu'elle sert en même temps de support pour la turbine. Découpez aussi la clé d'aile et poncez-la pour qu'elle s'ajuste aux longerons.
19) Encochez le bord de fuite, placez le coffrage inférieur, le longeron puis les nervures retravaillées au niveau des encoches. Collez l'ensemble à la cyano.
20) Collez le faux bord d'attaque. Vous aurez pris soin de biseauter chaque nervure au bon angle.
21) Placez le longeron supérieur sans le coller pour le moment (pour plus de rigidité pendant la manipulation) et profilez le faux bord d'attaque.
22) Vérifiez que la nervure centrale se plaque bien contre celle d'emplanture. Biseautez-la pour qu'elle s'ajuste sur chaque demi-aile au niveau des encoches.
23) Construisez l'autre moitié d'aile de manière identique. Ajustez l'ensemble, placez la clé d'aile puis les longerons supérieurs. Si l'ajustage vous convient, collez le tout à l'époxy en conservant l'intrados à plat.
24) Coffrez le dessus jusqu'au longeron. Il est possible de réaliser ces coffrages dans une même planche.
25) Coffrez l'arrière, de chaque côté du support de la turbine.
26) Faites pareil pour le dessous.
27) Arasez les coffrages afin de poser le bord d'attaque.
28) Collez le saumon en balsa tendre.
29) Profilez l'ensemble de l'aile.
30) Découpez les ailerons.
31) Ajoutez les petits renforts triangulaires en respectant le sens des fibres.
32) Fraisez l'emplacement des barres de torsion.
33) Après collage à l'époxy, renforcez cette partie à l'aide d'une pièce en contre-plaqué qui servira en même temps de support pour le camlock.
34) Placez des âmes sur toute l'envergure, sur tout l'envergure, fibres verticales.
35) Coupez la pointe avant de l'aile.
36) Fermez-la avec un morceau de contre-plaqué mis en forme. Poncez-la pour placer les tourillons de fixation de l'aile.
37) Poncez soigneusement, dépoussiérez de même et entoilez à votre convenance.
1a) Le servo de profondeur et le récepteur sont fixés au fond du fuselage.
2a) Le servo d'ailerons est un peu décentré, le variateur est glissé à côté.
3a) Les volets de prof sont actionnés par une tringlerie en Y et l'arrière et protégé par un patin.
4a) La turbine n'est fixée que par une vis pour pouvoir modifier le piqueur moteur.
5a) Une baguette triangulaire renforce le collage de la dérive.
6a) Cette languette est sert à tenir le modèle pour un départ à la catapulte.

Contacter le webmaster : laurent@jivaro-models.org

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