Comment fabriquer un premier avion pour 15 €

Présentation : Christian Stolz

J'ai choisi le WILDCAT pour ses performances en vol, sa capacité à supporter un vent soutenu et son look sympa.
Le modèle dont je me suis inspiré, proportion et déco, est un mixte entre la version « Guadalcanal » de 1942 et celle de PARKZONE, que la marque a cessé de distribuer, et qui était vendu environ 170 €.

Un peu d'histoire

Le Grumman F4F Wildcat était un chasseur embarqué utilisé par l'US Navy et la Royal Navy anglaise. D'abord utilisé en combat par les anglais en Europe, le Wildcat fut aussi et surtout utilisé par les américains dans le théâtre du Pacifique en 1941-1942. Le Wildcat fut remplacé par le rapide F6F Hellcat pour faire face au Zéro. Mais le FM Wildcat fut toujours fabriqué par General Motors pour servir sur les porte-avions d'escorte où des chasseurs plus lourds et plus gros ne pouvaient être utilisés.

Caractéristiques du modèle Nom : Grumman FAF Wildcat Envergure : 93 cm Longueur : 67 cm Poids en ordre de vol (hors accu) : 540 g Moteur : 850 kv - 380W - 110 g ESC 40 A 4 servos de 9 g, dont 2 aux câbles rallongés LiPo : 3S - 25 C de 1500 à 2200 mAh

Cout approximatif : 50 € Avion : 15 € EPP de 6 mm, 1 longeron de 3x3 en bois dur, 1 autre de 5x5, un morceau de contre-plaqué en 3 mm de 25x20 cm, 1 tige de carbone de 2 mm de diamètre, 1 corde à piano de 1 mm de diamètre, colle et accessoires. Si vous en disposez, quelques chutes de Dépron en 6 mm et d'EPP en 8 mm pour les gouvernes de queue. Electronique : à partir de 35 € Moteur, ESC, servos, hélice 9''x6''

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L'outillage de base

Fabriquer un avion en EPP est assez facile avec un outillage rudimentaire : un cutter, un réglet plat, un réglet en « L », une équerre, un mètre ruban, de l'adhésif en rouleau, un poinçon, des aiguilles de couturière, des épingles à linges.

Sauf à casser un bout de lame presque à chaque coupe, une bonne solution est d'utiliser une pierre à affuter (3 ou 4 € chez Casto-truc ou Leroy-machin) qui vous garantira un tranchant incomparable, tout en conservant la même lame très longtemps.

Pour les colles, j'ai abandonné la cyanoacrylate + accélérateur de prise, vendue très cher et qui durcit le collage jusqu'à le rendre cassant et souvent jaunâtre. Je lui préfère la colle à bois classique, plus longue à sécher (même en version « express »), mais qui reste souple et transparente et permet de repositionner tranquillement les pièces à assembler. Compter environ 7 € les 250 g. Pour réparer, ou quand j'ai besoin de combler un vide ou m'assurer d'un collage très résistant, la colle PU (polyuréthane) expansive est parfaite. Choisir le plus petit biberon possible (6,50 € les 200 g) car c'est une colle qui sèche dans le pot dès qu'il est ouvert.

Pour finir, et parce que parfois il est utile de réaliser un collage instantanée, la colle UHU POR, elle aussi vendue dans les 6,50 €, reste souple et transparente après séchage. Autre colle intéressante à utiliser mais difficile à trouver et assez chère, la colle universelle TESA, vendue environ 6 € les 100 g, mais qui permet tous types de collage, y compris les collages « contact ». Certains en sont des inconditionnels…
A noter que ces mêmes colles sont utilisables avec le Dépron et le balsa.

Règles de base pour commencer

Ne jamais se précipiter, car alors le point n°2 ne sera pas respecté et c'est la presque assurance de faire une erreur. Vérifier, toujours vérifier. L'alignement, les dimensions, avec des outils, visuellement. Vérifier et encore vérifier. Prendre son temps. Fabriquer, c'est un loisir, pas une course. Sinon acheter du RTF, BNF, ARF ! Disposer de suffisamment de place pour travailler confortablement sans tout avoir à ramasser à chaque fois. Négocier avec le reste de la maisonnée si besoin… Protéger le plan de travail (« le chantier »). Un grand calendrier en carton est très bien pour éviter les coups de cutter dans la table, les coulures de colle et les taches de peinture…

Traçage et découpage : l'aile

L'aile étant partie prenante du fuselage, c'est par elle que je vous propose de commencer.
Une fois le tirage du plan effectué, découper les nervures dans de l'EPP de 6 mm soit en tenant votre cutter à 90°, soit en lui donnant un très léger angle qui correspondra à l'affinement de l'aile.
Dans ce cas, attention à couper les nervures de la seconde demi-aile en inversant le sens de l'angle…

Une fois en place, et avant collage, les longerons en bois dur de 5x5 mm doivent permettre un parfait alignement des nervures. Au besoin, trichez un peu en faisant glisser ces dernières vers la droite ou la gauche jusqu'à obtenir le bon alignement.

Tailler ensuite les 2 demi-ailes. Superposez-les pour vous assurer qu'elles sont rigoureusement identiques, puis repérer l'envers en vous rappelant d'en inverser le sens, d'une aile à l'autre. A l'intérieur de l'aile, tracez son axe, puis 4 mm en arrière de ce trait, repérer l'emplacement des nervures, en commençant par la plus petite côté saumon, sur les demi-ailes côté intrados (le futur dessous) et la position du longeron. Les 4 mm de retrait vont permettre à la feuille d'EPP de se replier sur elle-même.

Pour l'y aider, un passage de poinçon (une pointe peut faire l'affaire, mais attention à ne pas se bruler les doigts), chauffé sur la gazinière et sur 3 mm de profondeur, permettra d'avoir une pliure franche et facile.

Faire la même chose sur l'autre aile, en miroir, et vérifier que la position des nervures et du longeron sont bien identiques sur les 2 ailes. Vérifier, toujours vérifier…

Comme il ne convient pas de se contenter de superposer les 2 épaisseurs d'EPP une fois que l'aile sera repliée, ce qui ferait un bord de fuite de 12 mm d'épaisseur, l'intrados doit être taillé en biais à environ 30° et sur 1,2 cm. Sans un cutter qui tranche à la perfection, le résultat sera loin d'être satisfaisant… Il est temps de coller le longeron inférieur sur l'intrados en se basant sur le tracé, à la colle à bois, et en s'aidant d'aiguilles pour tenir le tout. Prévoir quelques poids pour lester le longeron peut être une bonne idée pour éviter que celui-ci se déforme et se cintre au contact de l'eau contenue dans la colle.

Avant de coller les nervures, positionnez-les sur l'intrados, mettez en place le longeron supérieur et pliez l'aile pour vous assurer que tout viendra en place parfaitement. Ne vous étonnez pas si la partie supérieure de l'aile vient à déborder un peu sur le dessous ou sur les bords, ce sera facile à couper plus tard, par contre l'inverse… Vérifier, toujours vérifier… Après cette nouvelle étape, préparez les contre-clés d'aile en les taillant au cutter dans du contre-plaqué de 3 mm. Repérez bien, sur la contre-clé découpée, l'angle qui vous donnera le dièdre de l'aile.

Vous utiliserez cette pièce comme une cale pour positionner la première nervure (la plus grande) suivant l'angle attendu. Normalement, le bord de votre aile devrait à peu près correspondre à la position de la nervure centrale, ce qui n'est pas le cas sur la photo ci-contre (je n'avais pas encore défini la taille exacte de l'aile). Les nervures suivantes seront mises en place sur leur tracé, puis leur équerrage par rapport au longeron bas et leur aplomb vérifiés. L'avantage de la colle à bois, même à séchage rapide, est de permettre de positionner tranquillement la nervure puis de la bloquer avec des aiguilles.

Le dessous de la nervure étant plat à partir de l'encoche du longeron et vers le bord de fuite, commencez par coller cette partie pour l'ensemble des nervures.

Il ne va plus rester qu'à coller le longeron supérieur et celui de l'aileron qui sert à rigidifier l'aile et délimiter sa position future. Pendant le séchage, lester la demi-aile, bien à plat. Une fois la colle sèche, la partie avant du dessous de la nervure est encollée à son tour et maintenue par des aiguilles. Une règle posée sur l'avant des nervure et un lest permettront d'assurer un cintrage parfait de l'intrados et un bon assemblage.

La contre-clé va être à tailler et ajuster entre les longerons et les nervures, côté bord de fuite. L'EPP devant les longerons, côté bord d'attaque, sera à découper sur 3 mm pour permettre d'insérer par la suite la clé d'aile. La position du longeron de l'aileron sera repérée en plantant quelques aiguilles dans l'aile.

Une fois la demi-aile bien sèche, couper les excédents d'EPP si nécessaire, au niveau des nervures d'extrémités et du bord de fuite en tenant votre cutter le plus incliné possible pour profiler le bord de fuite.

Pour terminer la demi-aile, il ne reste plus qu'à réaliser le saumon d'extrémité, soit en 3 épaisseurs de Dépron de 6 mm soit en EPP, profilé au cutter puis poncé avec un grain très fin (360).

Pour le collage du saumon contre la nervure, j'ai utilisé de la colle PU pour garantir un parfait remplissage entre le saumon et l'extrémité en EPP de l'aile.
La seconde demi-aile se traite comme sa petite soeur.
Par contre, avant de refermer la demi-aile, les 2 nervures centrales sont collées l'une contre l'autre à la colle à bois et la clé vient prendre sa place contre les longerons.
Pensez à repérer la position du longeron d'ailerons à l'aide d'aiguilles ainsi que le bord de la 4e nervure en partant de l'extrémité de l'aile.

L'extrados de la seconde demi-aile sera ajustéà blanc avant d'être collé à la colle PU. En s'expensant, la colle rattrapera les petits problèmes de coupes et d'ajustement éventuels.
Une fois la colle sèche, les excédents sont ébavurés à l'aide d'un cutter bien tranchant, puis l'aile sera « aplatie » de la largeur intérieure du fuselage.

A ce stade, appliquer de la peinture sur l'aile est facile en utilisant un rouleau en mousse. J'utilise un tampon, toujours en mousse, qui me permet de réaliser les motifs (étoile ou autre), en m'aidant de caches découpés dans du papier ordinaire, ou mieux dans des feuilles de papier auto-collantes.

Attention à la position de l'étoile (diamètre 10,5 cm) qui ne doit pas être coupée par l'aileron.
Pour la peinture, j'utilise de l'acrylique en tube, comme la « Basics » de chez Liquitex ou la « Studio » de chez Pébéo pour environ 4 € les 100 ml.
Une fois l'aile peinte, il va falloir repérer sur l'extrados la position exacte de la 4e nervure en partant de l'extrémité de l'aile et celle du longeron de l'aileron.
L'aileron se découpe au ras du saumon, au ras de la 4e nervure et au ras du longeron.

L'aile est creusée pour accueillir les servos. Ces derniers sont collés à la colle à chaud ou à la colle PU.
Une entaille de 3 mm de profondeur est réalisée pour y glisser le fil du servo qui sera collé à la colle à bois.
Un trou au milieu de l'aile permettra de faire traverser les 2 connexions vers l'extrados.

L'aileron va être relié à l'aile à l'aide de charnières taillées dans le disque d'une vielle disquette. Même la partie en alu peut être utilisée pour réaliser des guignols sur des petits modèles. A défaut de disquette, une vielle radiographie, plus rigide, fait très bien l'affaire (j'ai pris mon pied, sur ce coup là !). L'arrondi des bords facilitera l'introduction de la charnière dans la fente que vous aurez pratiquée au cutter dans l'EPP.

L'angle donné lors de la coupe de l'aileron crée un jeu fonctionnel permettant l'articulation.
Avant de coller les charnières au niveau de l'aileron, vérifier (toujours vérifier…) que la rotation de ce dernier se fera facilement que ce soit vers le haut ou vers le bas.
Le guignol peut être réalisé à l'aide d'une (vieille) carte de crédit ou toute autre carte rigide. Les trous de passage de la corde à piano (CAP) devront être le plus petit possible pour éviter d'avoir du jeu. Remarquez la position du guignol, placé très avant sur l'aileron.
Au niveau de la liaison entre le servo et la CAP, les adaptateurs du commerce permettent un réglage facile. A défaut, un morceau de CAP plié comme ci-dessous permettra d'ajuster parfaitement la longueur de la commande en ouvrant ou en fermant le « V ».

Le fuselage

L'âme centrale est réalisée en contre-collant 2 épaisseurs d'EPP de 6 mm autour d'une épaisseur de Dépron 6 mm. Le résultat reste très léger et pour autant très rigide. A défaut de Dépron, une 3e épaisseur d'EPP dans laquelle vous aurez glissé un bout de carbone permettra d'obtenir la rigidité souhaitée.
Petite astuce : les flèches fendues et inutilisables pour un archer sont très intéressantes pour nous, quelles soient en carbone ou en aluminium !

La partie arrière viendra au contact de l'aile là où elle a été « aplatie ». La partie avant sera profilée pour s'adapter à la forme de l'aile. Sur cette pièce va venir se fixer le pare-feu et la boîte support du moteur. La boîte est réalisée en contre-plaqué de 3 mm sauf la partie sur laquelle se fixera le moteur qui sera en contre-plaqué de 5 mm.

Les trous dans le support moteur et le pare-feu permettront le passage de l'air dans le fuselage. Dans la réalité ils se sont montrés insuffisants, l'air circule mal dans le fuselage et l'électronique ne refroidit pas bien. Prévoir de réaliser les trous les plus grands que la résistance du contre-plaqué permettra, dans le pare-feu, au contour de la boîte support. La partie avant de l'âme est collée à la colle à bois sur le pare-feu en veillant à la positionner parfaitement. L'ensemble avant est complété par des chutes d'EPP qui augmenteront l'épaisseur du pare-feu et faciliteront le collage du fuselage. J'appellerai désormais cet ensemble du même non de pare-feu : CTP + EPP.

Sur le dessous de la partie arrière de l'âme, positionner les couples inférieurs en vérifiant (Eh oui…) leur parfait alignement, puis coller-les en veillant à leur bon équerrage.

Faites la même chose avec les couples supérieurs et si par hasard les couples hauts et bas ne sont pas parfaitement en face les uns des autres, ce n'est pas bien important, comparativement au bon alignement des couples d'un même côté.

Avant de réunir le corps de l'aile et les parties avant et arrière de l'âme, vérifiez bien (toujours, toujours…) :

J'ai effectué le collage des âmes à la PU pour garantir un collage solide et de qualité et bien avant que la colle ait durcie, refaites toutes les vérifications précédentes.

Pour habiller le dessous du fuselage, découpez sa forme dans de l'EPP de 6 mm. Si vous positionnez le gabarit papier (bon réflexe…) sur les couples inférieurs, ne soyez pas surpris qu'il paraisse trop grand. En fait, il doit mesurer 12 mm de plus. Mathématiquement parlant, ce n'est pas tout à fait exact, mais pour ce qui nous concerne, c'est largement suffisant.

L'entaille va permettre de mettre en forme le dessous du fuselage. C'est par elle qu'il va falloir commencer en utilisant la colle UHU POR. Appliquer un film de colle sur chaque côté et attendez que ces films soient secs au toucher. Visez bien, et mettez les bords en contact, puis pressez fortement. Attention, il n'y a aucune possibilité de repositionnement avec cette technique, le collage est instantané !

Utilisez à nouveau la UHU POR pour coller le dessous du fuselage contre l'aile, toujours en collage « contact ». Attendez que la colle ait bien durci (une nuit pas exemple), puis coller le bord du fuselage le long de l'âme. Attendez à nouveau. Passez à l'encollage des couples (colle blanche éventuellement, sauf pour le couple du pare-feu qui sera collé à la PU), puis à l'autre bord à la UHU POR en traitant d'un coup l'aile et le bord du fuselage.

La partie supérieure du fuselage va être à renforcer. Taillez 2 pièces comme ci-contre en donnant du biais à la partie correspondant à la forme de l'aile. Découpez ensuite une entaille sur les 3 couples au niveau de l'aile pour que les flans viennent s'y loger.

Préparez un support pour 2 servos à l'aide d'un bout de contre-plaqué, dans lequel il sera facile d'enfoncer des vis pour bloquer le servo, et d'EPP pour créer de l'épaisseur.

2 trous peu profond dans l'aile permettront de terminer le support de servos qui sera collé à la colle à bois ou a la PU. Remarquer les 2 tubes en plastique blanc qui traversent les couples et dans lesquels viendront coulisser les tiges de CAP des commandes de queue : dérive et profondeur.

Le dessus du fuselage

La partie supérieure du fuselage se pose de la même façon que le dessus.

L'avion commence sérieusement à ressembler à quelque chose. Sur le dessus du fuselage, coller les derniers couples, toujours en vérifiant leur alignement avec la prise définitive de la colle.
Le 1er couple sera renforcé par une petite équerre en EPP.

La partie arrière de la cabine sera taillée dans de l'EPP de 6 mm aux bords fortement biseautés.
Comme pour le fuselage, commencez par coller un côté, à la colle UHU POR en collage « contact », puis l'autre. Eventuellement, chauffer un peu l'EPP au décapeur thermique pour faciliter sa mise en forme. Vu la forme à obtenir, il est très important de réussir le collage « contact ». Si vous vous précipitez trop, vous aurez ensuite les pires difficultés à bien positionner le morceau d'EPP.

Si vous avez besoin de boucher quelques trous, vous trouverez dans les magasins de bricolage des enduits super légers, très efficaces et qui restent souples après séchage. Pour identifier le pot qui conviendra, outre ce qui pourra être inscrit dessus, soupesez-le. S'il vous paraît vide, alors c'est le bon…

L'empennage

Dans de l'EPP de 8 mm, ou du 6 mm renforcé par un brin de carbone collé dans une entaille réalisée au cutter, découpez la dérive et le stabilisateur arrière.

La commande de profondeur sera taillée en biais le long du stabilisateur et renforcée par un brin de carbone.
Les charnières seront réalisées à l'aide de morceaux de disquette ou de radiographie.
La gouverne de direction sera peinte avant d'être assemblée à la dérive. Comme la profondeur, cette pièce sera taillée en biais sur le bord où se trouveront ensuite les charnières.
Le collage n'interviendra, dans l'ordre, qu'après avoir :

Remarquez la sortie des 2 CAP.
Idéalement elles devraient sortir bien plus proche de la dérive en formant une courbe à l'intérieur du fuselage, mais sans point dur, comme figuré par le trait mixte en blanc.

Il faudra installer les guignols dans l'axe de la sortie de la CAP pour éviter de forcer sur la tringlerie qui à son tour forcera sur le servo. Les guignols peuvent être réalisés soi-même dans du contre-plaqué de faible épaisseur ou dans de la carte, type carte de crédit (périmée…). Le collage se fait très bien à la UHU POR après avoir entaillé l'EPP sur toute son épaisseur.

Mise en place du récepteur au niveau de la cabine et du contrôleur au niveau du logement de la batterie. L'ouverture dans le couple entre les 2 compartiments permettra de loger une LiPo 3S 1500 à 2200 mAh.

Le capot du compartiment batterie est taillé dans le fuselage au ras de l'EPP collé derrière le pare-feu et au ras du couple du milieu de l'aile. Pour que la pièce découpée garde sa forme, taillez 2 couples dans de l'EPP que vous renforcerez par avec une bande du même matériau.

Des aimants collés sur chacun des couples du capot ainsi que sur ceux du fuselage (attention à la polarité) permettront de maintenir le capot en vol. Un bout de ruban adhésif sur les aimants renforcera le collage à la UHU POR.

Le capot moteur est taillé dans une bande d'EPP suivant le gabarit du plan. Sur 1,5 cm, plusieurs entailles en « V » seront pratiquées en tenant le cutter en biais pour que l'entaille côté intérieur soit plus large que coté extérieur.

Avant de fermer le capot en collant ses 2 extrémités bord à bord à la UHU POR en collage « contact », vérifier que le capot s'ajustera parfaitement au fuselage.

Coller entre elles le bord des entailles du capot moteur sans vous inquiéter des arrêtes que vous obtiendrez, puis couper un cercle pour fermer le capot en taillant ses bords en biais. Privilégier la Colle PU pour ce dernier collage.

Améliorez le résultat en coupant les arêtes vives au niveau des entailles et finissez au papier de verre très fin, grain 360. A ce stade, la partie EPP de l'avion est terminée.

Il vous reste à raccorder les tiges en CAP aux guignols de l'empennage et aux servos, en vous aidant éventuellement de ce petit accessoire bien pratique qui se fixe au niveau du bras du servo et permet un réglage très fin de la longueur de la tige de commande. A défaut la méthode déjà vu plus avant (la CAP pliée avec un « V ») fonctionne aussi.

Pour finir cet avion, il ne reste plus qu'à réaliser une « zolie verrière ». Sa faible taille permet de la façonner à l'aide d'une bouteille. J'aurais bien aimé de la « Quézac » (bouteille bleue), mais tous les essais ont ratés.
Commencez par réaliser un « master » dans un matériau qui résistera à la chaleur.
J'utilise des chutes de polyuréthane servant d'isolant dans le bâtiment, lisse, très facile à façonner et poncer, donnant une finition très précise. D'autres les fabriquent avec du plâtre, du bois, etc.
Prévoyez un « master » plus grand que de besoin. Il sera toujours plus facile de réduire le résultat obtenu que l'inverse…

Dans la bouteille dont vous aurez coupé la partie arrière, le master doit être bien calé.
Ensuite, il y a plusieurs solutions pour faire fondre la bouteille pour qu'elle prenne la forme du « master » : au décapeur thermique en veillant à chauffer la bouteille de manière uniforme ou au four (thermostat 150).
La batterie vient se loger dans son compartiment, à quelques cm du pare-feu pour une LiPo de 1500 mAh, et au contact du pare-feu pour une 2200 mAh.
Le centre de gravité se situe à 7cm en arrière du bord d'attaque.

La rigidité de l'empennage est renforcée par 2 petits brins de carbone de 1,5 mm de diamètre collés dans le fuselage et le stabilisateur.

Le capot moteur est maintenu à l'aide d'aimants ou d'aiguilles, au choix, de façon à pouvoir bouger sans tout arracher lors d'atterrissages un peu sec…

Le résultat va être un avion peu fragile, résistant bien aux arrivées au sol un soupçon brutales, facile à réparer au besoin.
Pour peu que vous ayez choisit un moteur suffisamment puissant, il se comportera très bien dans le vent. Plus le vent sera fort, plus la batterie devra être lourde.

Le vol de ce Wildcat est précis et tendu. Les tonneaux sont bien un peu barriqués mais ça renforce le côté « maquette ». Le vol dos ne pose aucun problème.
Comme son homologue de chez Parkzone, le Grumman F4F plane bien tant qu'il a de la vitesse. Ensuite il pique brutalement vers le sol. Aussi, attention à l'atterrissage et n'hésitez pas à remettre un filet de gaz pour soutenir l'angle d'approche de l'appareil avant le contact avec le sol. Ainsi, vous vous poserez comme une fleur, mais en contrepartie il faudra prévoir une longueur de piste plus importante les jours sans vent car l'avion allongera beaucoup.

Have fun et bon vol !

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