Zwazo

Vif comme la poudre...

Cet article a été publié voilà tout juste 30 ans dans la revue RCM (Novembre 1993).
Comme on m'en parle encore de temps en temps et que je suis retombé sur une vidéo de l'époque, le voici à nouveau, agrémenté de quelques photos supplémentaires...

Aile volante à forte flèche propulsée par moteur à poudre, le Zwazo est un "coucou" peu ordinaire. Pour vos premiers pas dans l’astromodélisme, son plan vous est proposé ici, ce qui vous évitera d'y laisser des plumes !

Vidéo "dans son jus" avec décollages du Zwazo propulsé par moteur à poudre. Soyez indulgent avec mes cadreurs, le gros caméscope posé sur l'épaule fonctionnait avec des cassettes VHS et pesait 4 kg. Et l'aile toute plate n'était pas facile à visualiser sur le minuscule écran...

Caractéristiques techniques
Nom : Zwazo Conception : 1993 Envergure : 70 cm Surface : 16 dm² Masse : 260 g Charge alaire : 16 g/dm² Moteur à poudre : Estes D12-0 ou équivalent Radio: deux voies avec mixage delta

Bombes volantes Fuji oka

Après une navette spatiale Columbia construite en bois pour essayer les modèles à propulsion par fusée, l'aventure a continué avec ce Yokosuka Ohka. C'était un engin suicide utilisé par le Japon à la fin de la Seconde Guerre mondiale...
Le fuselage a été réalisée avec la méthode du tournebroche et l'aile construite en structure.
Le moteur était placé assez proche du centre de gravité pour éviter les variations de centrage une fois la poudre consummée...


Reproduction de la bombe volante pilotée Yokosuka Ohka. Comme je n'étais pas équipé pour thermoformer une verrière, le premier vol a été effectué sans elle, ce qui n'était pas plus mal...

Mise à feu : le moteur n'avait pas fini de pousser que l'arrière du modèle était déjà parti en fumée... Le tube en aluminium sencé canaliser les gaz n'avait pas résisté longtemps...
A peine les flammes éteintes pour sauver l'équipement électronique en urgence, je savais déjà quelles modifs allaient être appliquées pour le suivant.



Avec le moteur déplacé à l'arrière de ce nouveau modèle, qui s'éjecte en fin de combustion, l'affaire était réglée. Le vol plané était de courte durée vu la trainée du fuselage et le faible allongement de l'aile mais les sensations étaient quand même intenses à chaque vol.

Evolution (ou de l'œuf au poussin)

Le Rowena, planeur fusée présenté avec son plan dans le RCM n°125 de septembre 1991, avait fait ses preuves et démontrait qu'il est possible d'utiliser des moteurs à poudre standard pour la mise en altitude de planeurs radiocommandés. La formule était au point. Cependant, il arrivait une fois sur trois que le modèle ne décolle pas parfaitement à la verticale et il fallait corriger les trajectoires, ce qui occasionnait de la traînée supplémentaire et donc une perte de l'altitude maximale pouvant être atteinte.

La série des Rowena


On change d'idée. Exit le côté maquette pour s'orienter vers un modèle plus fin et mieux adapté, le Rowena, toujours en structure, avec le moteur placé là aussi à l'arrière.


Le fuselage est une caisse facile à construire. Décor très contrasté pour bien le voir en l'air. Les ailerons sont actionnées par des barres de torsion. Inenvisageable de placer des mini-servos en prise directe à l'époque, ça valait une fortune et ça aurait été bien trop lourd.


Décollage à la verticale... mais trajectoire un peu aléatoire avec des corrections bien trop importantes sur les commandes trop vives. Le longeron en bois n'a pas résisté lors d'un changement de trajectoire trop prononcé. La radio n'avait pas d'expo...


Version suivante avec un longeron en tube alu (on ne connaissait pas le carbone).


Sur les toits de Paris, avec Rowena...



Cette version aboutie a été publié avec son plan encarté dans RCM en 1991. C'était mon premier article dans la presse, et peut-être aussi celui du premier modèle RC propulsé par moteur-fusée. D'ailleurs, à part celui du Zwazo visible plus bas et celui du RocketGlider, je ne pense pas qu'il y en ait eu d'autres dans la presse française.


Même si ça fonctionnait convenablement avec un moteur à poudre, les vols étaient d'assez courte durée. Le nez a fini tronqué pour y greffer un moteur Cox Babe Bee.

J'ai donc construit une aile volante à forte flèche pour pouvoir placer le moteur au centre de gravité, bien en avant des dérives, permettant éventuellement d'allumer le moteur en vol sans modification du centrage après combustion de la poudre. Le prototype, baptise Beetle à cause de sa décoration façon "scarabée" (coque noire et voilure nacrée), était équipé d'un profil symétrique, à savoir le NACA 009. Quelques crans de trim à cabrer permettaient d'obtenir un semblant de profil autostable. Les décollages étaient parfaitement verticaux. Nul besoin de se concentrer sur les manches lors de cette phase critique. Le plané, du fait du profil, était plutôt moyen mais le modèle était contrôlable quand même. Par contre, l'allure en vol était inhabituelle et me plaisait bien.

L'aile volante Beetle


Idée bien différente : la Beetle, qui était propulsée correctement à la verticale mais dont le plané restait moyen à cause de son profil symétrique. Le moteur était placé au centre de gravité, afin de pouvoir éventuellement l'allumer en vol sans modification du centrage. Les essais à la pente ou après une grimpée au sandow n'ont finalement jamais eu lieu...


*Les ailes démontables se greffaient contre le petit fuselage. Une fois démonté, c'était bien moins encombrant.*



La phase propulsée était parfaitement saine, sans devoir effectuer la moindre action sur les commandes. Sur la photo en haut à droite, on devine la cartouche en carton du moteur qui vient de s'éjecter après combustion, afin de ne pas trimballer de grammes inutiles.

J' ai repris la vue en plan pour construire le Zwazo, cette fois-ci équipé d' un Eppler 186, profil autostable. C'est le modèle que j'ai présenté au GFC 93 (voir reportage dans le magazine RCM 150 d'octobre 1993).

Les rencontres GFC (Gentleman Flyer Contest) étaient assez exceptionnelles, avec des modèles aussi variés qu'astucieux. Beaucoup se souviennent de l'ambiance de folie qui y régnait, et pas seulement ceux qui y ont participé.
(A ce sujet, Emmanuel Elie nous a présenté sur une autre page son motoplaneur Sepuku II. Et le plan du Micro-Spacewalker visible au centre de l'image est également téléchargeable).

Construction

C'est du classique tout bois. Le modèle étant de petite taille, il doit être le plus léger possible pour avoir des performances acceptables. Il faut donc choisir du balsa léger et effectuer les collages à la cyano.
Avant de commencer la construction, faire une photocopie partielle du plan ou découper celui-ci pour replacer la demi-aile droite à sa place.

Le plan échelle 1 est téléchargeable au format PDF (324 ko). Clic droit sur l'image puis "enregistrer la cible du lien sous...".

Découper les pièces avec soin. Les nervures sont taillées une à une car la méthode du bloc n'est pas valable ici, la corde variant trop entre l'emplanture et le saumon. Une fois les nervures découpées, il faut les biseauter à chaque jonction avec les baguettes pour avoir une surface de collage correcte.

Confectionner le support moteur en tôle d' alu de 3/10. Rouler celle-ci de manière à obtenir un diamètre très légèrement supérieur à celui du moteur. Insérez un peu d'époxy et fermer avec du ruban adhésif. Le couple avant est en balsa 3 mm qui peut éventuellement être protégé avec un morceau de tôle alu.
Un bloc balsa ou un bouchon est collé au centre pour maintenir le moteur par l'avant.
Bien imbiber ce bloc de cyano liquide pour éviter qu'il ne brûle, Coller le tout à l'époxy. Le moteur à poudre doit pouvoir coulisser librement et doit être retenu simplement par le bloc à ‌l'avant. Ceci est très important car le moteur doit pouvoir s'éjecter vers l'arrière, sinon il y a risque d'endommager la partie en avant du support.
L'aile entière est construite en une fois et sera éventuellement découpée après coffrage afin de la rendre démontable. Placer le longeron inférieur puis le bord de fuite en veillant au bon positionnement des nervures. Le support moteur sera monté plus tard. Poser le bord d'attaque et le longeron supérieur. La baguette au bord de fuite sera poncée pour obtenir la hauteur des nervures. Ensuite, coffrer en commençant par les bords d'attaque. Respecter le sens des fibres et prendre garde à ne pas introduire de vrillage. Découper le centre de l'aile pour y insérer le support moteur bien dans l'axe.

La cellule est partiellement coffrée. Les élevons ne sont pas encore installés ici.

Au niveau du bord de fuite, la baguette de coffrage dépasse de quelques millimètres pour pouvoir réaliser une belle articulation encastrée en demi-rond. Coller une fausse nervure en balsa 3 mm au saumon qui sera poncée de manière à obtenir un pincement des dérives de 1 à 2° destiné à stabiliser le vol (voir plan).
Fermer l'avant du "fuselage" avec un bloc et profiler le tout. A partir de maintenant, si l'option aile démontable est choisie, tronçonner aux emplacements indiqués. Prendre une cale à poncer et ôter 1,5 mm de chaque côté pour y coller une fausse nervure en balsa de 1,5 mm qui sera profilée par la suite. Pour les récepteurs en 41 MHz, passer une gaine de 3 mm à travers l'aile qui servira à guider l'antenne. La clé d'aile est en tourillon de hêtre de 5 mm de diamètre coulissant dans un tube alu de 6 mm, une autre clé en contre-plaqué 1,5 et son fourreau permettent d'aligner l'ensemble. Une corde à piano poussée par un ressort traverse le contre-plaqué pour verrouiller les ailes en place.
Les gouvernes sont confectionnées avec du balsa 3 et du 5 mm. Découper suivant le plan et poncer d'un seul côté pour obtenir un profilé triangulaire. Les faces non poncées sont ensuite collées ensemble pour obtenir un magnifique bord de fuite qui respecte le profil. Poncer en demi-rond l'avant et creusez avec une queue de rat le bord de fuite de l'aile. Vérifier plusieurs fois, pendant le ponçage, que la fente entre l'aile et la gouverne est la plus faible possible de manière à réduire la trainée.
Les charnières utilisées sont de type "crayon" de chez Robart de 2 mm de diamêtre, très pratiques car il suffit de percer un trou pour les placer. Les dérives sont découpées dans du 3 mm et seront collées après entoilage.

Installation radio

Un mini ensemble est nécessaire. Deux microservos, un petit récepteur et un accu de 100 mAh Ni-Cd ont été installés (un Li-Po 2S 300 mAh avec régulateur sera plus adapté). Le mixage des gouvernes se fait à l'émission. Toute l'électronique se trouve dans la partie centrale. Il doit être possible d' installer un mixage mécanique mais dans ce cas, libre à vous de faire travailler votre imagination. La plupart des radios proposent maintenant de base cette fonction donc inutile de se torturer l'esprit.
Prévoir maintenant l'emplacement des servos qui sont collés au double face, prisonniers entre des blocs balsa pour éviter qu'ils ne bougent avec le temps. Seule l'extrémité du palonnier dépasse du coffrage. Le récepteur et l'accu seront placés après finition pour obtenir un centrage sans plomb.
Les gouvernes sont attaquées directement par des kwik links de 2 mm pour éviter le jeu favorable au flutter, à éviter à tout prix. Une chape à rotule est nécessaire au niveau du guignol afin de ne pas faire forcer le servo. L'antenne est passée dans une gaine et guidée jusqu'au saumon pour être à l'abri des flammes.

Finition

Les ailes ont été entoilées au film thermorétractable et décorées de façon très différente pour bien identifier le dessus et le dessous. Comme il faut être élégant pour participer au GFC, et que le poids s'avérait correct, j'ai posé du placage de 0,3 mm en feuille de noyer et d'érable moucheté sur la partie centrale, façon marqueterie. Ce placage est collé à la colle contact en bombe, puis est verni avec quelques couches d'enduit nitro. Lorsque la finition est terminée, on pose le modèle en équilibre sur son centre de gravité et on place l'accu et le récepteur pour respecter celui-ci. L'aile doit pouvoir tenir en équilibre sur une pointe ou suspendue à un fil, un côté ne devant pas être plus lourd que l'autre. Lorsque l'emplacement est défini, découper une trappe et bloquer récepteur et accu.


Un décor très contrasté est bien utile pour identifier la position du modèle.

Moteurs et base de lancement

Plusieurs types de moteurs sont utilisables. Ils sont disponibles dans le commerce chez nos revendeurs, (ou chez Delta Astro Model à l'époque de la publication…)
Le plus utilisé est le type D12-0. La première lettre correspond à la masse de poudre (24 g), les chiffres donnent la poussée en Newton ainsi que le nombre de secondes avant la charge d'éjection. Il faut savoir que ces moteurs sont au départ destinés aux micro-fusées, mais les plus gros conviennent tout à fait à notre affaire. Ce type de moteur ne comporte pas de charge d'éjection mais n'est pas fermé à son extrémité. De ce fait, en fin de combustion, une forte poussée vers l'avant se produit, ce qui éjecte le moteur, permettant de gagner quelques précieux grammes (24 g, ce qui représente presque 10 % du modèle). Un autre moteur utilisable est le D11-P qui est bouché à l'avant, donc qui empêche le moteur de s'éjecter. Ces deux moteurs poussent pendant environ 1,7 seconde, ce qui est très bref. On a donc une trajectoire balistique qui doit être la plus nette possible pour grimper bien haut.
On peut trouver maintenant dans le commerce des moteurs du type E qui contiennent deux fois plus de poudre et dont les dimensions sont différentes. Je n'ai pu aujourd'hui en essayer qu'un seul, au GFC 93. Le vol change totalement car la poussée est moins puissante mais aussi beaucoup plus longue, aux environs de 8 secondes, ce qui permet de piloter la montée verticale en toute "tranquillité". D'autres moteurs existent peut-être, mais je n'en ai pas connaissance. Dans tous les cas, la mise à feu se fait électriquement, avec un aide pour les premiers vols qui effectuera le compte à rebours et le contact. Le pupitre de commande est équipe de deux interrupteurs, un à bascule, l'autre à ressort, pour éviter toute surprise. Mon accu de mise à feu est un 8 éléments Ni-Cd de 1200 mAh, un peu secoué, mais il permet un allumage instantané. Une bobine de 10 mètres de fil permet de s'éloigner suffisamment de la rampe.

La rampe de lancement est constituée d'une corde à piano de 3 mm bloquée verticalement sur une planche assez large pour être bien stable. Un autre tube vertical est traversé par deux fils électriques sur lesquels sont soudés deux tubes laiton de 2 mm. Les pattes de l'allumeur viennent s'enfiler dedans et le moteur, mis en place, vient reposer dessus. L'aile est maintenue en hauteur à l'aide d'un domino pour qu'elle n'écrase pas l'allumeur. Avant les vols, régler les débattements qui peuvent être les suivants si vous aimez le pilotage vif :
Tangage : 15 mm de chaque côté, au plus large de la gouverne
Roulis : 12 mm de chaque côté, au plus large de la gouverne

Vols

Commencer par quelques lancers main pour se familiariser avec le Zwazo. Bien réglé, j'arrive à effectuer un tonneau tout de suite après le lancer pour atterrir à mes pieds. La finesse est correcte car le modèle traverse pratiquement un terrain de football dans sa longueur.
Lorsque vous êtes à l'aise, vous pouvez placer le moteur et enfiler le modèle sur la rampe. Glisser l'allumeur en place de manière à ce qu'il entre dans la tuyère, le modèle en léger appui dessus. Pour plus de détails, voir RCM n°125 dans la présentation du Rowena.


*Mise à feu, ça part tout droit. On peut effectuer quelques tonneaux durant la montée mais ça consomme de l'énergie.*

Le compte à rebours peut commencer. A zéro, le modèle est propulsé à la verticale et atteint son apogée quelques secondes plus tard. On stabilise le vol avant le décrochage et on cherche l'ascendance. Le modèle aime voler vite... à moins que ce soit moi ! Le tonneau passe sans problème, un peu à la manière d'un delta. Les arrêts sont très nets. La boucle est de grand diamètre.
En tirant progressivement, l'aile se met à parachuter.

Création de la catégorie "Exotique" au GFC, d'où le "costume"...
Le Zwazo avec ses vols spectaculaires avait été remarqué !

Bien sûr, ce type d'évolution consomme vite l'altitude atteinte. C'est pourquoi j'ai aussi essayé le vol de pente sur de fantastiques montagnes suisses, à 2200 m, au-dessus de Verbier, face au glacier du Grand Combin, mais aussi sur la dune du Pyla. Le vent doit souffler assez fort si l'on veut pouvoir s'amuser, mais lorsqu'il est établi, les prises de vitesse accentuées par la forme du modèle sont grandioses. Le modèle a des trajectoires bien nettes et est peu chahuté.



En vol de pente en Suisse, à la Croix de Cœur, au-dessus de Verbier, face au glacier du Grand Combin.

Voilà, j'espère que le Zwazo vous a séduit. La construction vous coûtera une bouchée de pain, et même s'il a un appétit féroce en plaine à cause des moteurs qu'il cons(u)omme, vous pourrez toujours le laisser s'envoler au-dessus des pentes.
A moins peut-être de le faire monter au sandow mais là, je vous laisse le soin de définir l'emplacement du crochet.