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| Les éléments
composants le kit de la turbine SF. Le rotor possède
à l’origine 6 pales, mais 3 ont été
recoupées afin de réduire la consommation avec
le moteur utilisé. |
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Deux modèles ont été
construits. Le proto fonctionnait déjà bien,
le suivant doit être parfait...
En tout cas, l'Hiryù plaît sur les terrains.
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On fouille dans la doc, on regarde des
photos, on retourne les feuilles de croquis : Plein de semi-maquettes
qui resteront encore un temps des projets. Il s’agit quand
même d’être prêt pour la saison prochaine
et ses rencontres électriques ; une reproduction demanderait
beaucoup trop d’heures afin de ne pas bâcler les détails.
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| Ce jet original n’est
pas issu d’un manga japonnais... Malgré ses formes
un peu tourmentées, il est construit tout en balsa
autour d’une turbine SF économique conçue
pour les moteurs au format 400. |
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La vitesse de vol est assez
élevée, même si ça n’est
pas encore celle d’un racer. On a cependant la sensation
de piloter un véritable jet avec une ligne tendue et
des trajectoires très amples. |
Les grandes lignes
Alors on change d’avis, ce sera une création. Quelques
coups de crayon, une grande dérive ressemblant vaguement
à celle du Payen Katy, un mélange de courbes, de droites,
et ça prend tournure.
Afin d’obtenir le meilleur rendement, l’hélice
carénée - la turbine SF - n’est pas intégrée
dans un long conduit mais seulement dans une nacelle profilée.
Tout est conçu pour lui offrir la plus grande arrivée
d’air : les flancs du fuselage sont concaves, l’aile
est échancrée. En fait, c’est elle qui détermine
le maître-couple de la cellule.
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| Le creux du flanc
permet à la turbine d'être parfaitement alimentée
en air. A l’arrière-plan le rotor dont on n’a
gardé que 3 pales. |
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Le moteur utilisé
est un brushless de 20 mm de diamètre mais la turbine
est conçue pour recevoir un Speed 400 ou 480. |
La batterie est prévue pour se loger dans la partie avant
du fuselage offrant un compartiment relativement vaste. Le variateur
est logé à cet endroit, pas très loin du récepteur.
Les câbles d’alimentation du moteur passent par la pointe
de la dérive.
Le servo de profondeur est placé au-dessus, intégré
dans l’immense dérive en structure, dotée d’un
profil Naca symétrique aminci à 7% afin de réduire
la traînée. Il entre tout juste, légèrement
déporté afin que le palonnier ne vienne pas frotter
contre le coffrage. Un volet de direction pourrait être ajouté
pour réaliser des montées bien verticales car par
vent latéral, l’avion vole parfois un peu de travers.
Ca aiderait aussi pour les renversements ou pour favoriser les passages
en vol tranche.
L’aile est en forte flèche pour la stabilité
et aussi pour accentuer l’impression de vitesse. Elle est
très légèrement surélevée par
rapport au fond du fuselage, afin de ne pas toucher directement
le sol lors des atterrissages. Quelques nervures sont glissées
sur un longeron en balsa plein qui se reprend sur les coffrages
d’intrados et d’extrados du bord d’attaque, formant
un D-Box rigide. Les ailerons sont taillés à la demande
dans un bord de fuite en balsa. A cause de la flèche et de
la faible épaisseur du profil, ils doivent être mis
en forme sur mesure. Un bloc de balsa vient renforcer l’emplanture,
au niveau de l’échancrure.
Pour le profil de l’aile, j’ai opté pour le SB
97 8/1.25 développé pour les modèles rapides
et déjà testé avec succès sur différents
sujets. Deux micro-servos pour les ailerons sont logés dans
l’épaisseur, près de l’emplanture.
La construction n’est pas très compliquée et
est assez rapide, mais le modèle est loin de s’adresser
à des débutants à cause de sa vitesse et de
sa charge alaire élevée, même si son comportement
en vol est parfaitement sain et sans mauvaise surprise.
La turbine
Produite par SF (Super Flying Model), elle est conçue pour
les moteurs au format 400 mais les brushless bien plus performants
et dorénavant abordables offrent des vols radicalement différents.
Elle est composée d’un rotor noir renforcé de
fibre de carbone à 6 pales qui mesure 66 mm de diamètre,
d’un stator en plastique gris qui fait bien sûr office
de support moteur et qui comporte deux pattes à l’extérieur
du conduit pour la fixation sur le modèle. Un cône
vient se fixer à l’avant sur un embout fileté
pour un axe moteur de 2,3 mm. L’ensemble pèse 42 g
et est vendu à un prix tout à fait raisonnable...
à l’étranger. Espérons que nos importateurs
et revendeurs ne seront pas trop gourmands.
Afin de ne pas la déformer, il est préférable
de ne pas la faire tourner “en l’air” mais de
la fixer solidement sur un support ou dans un modèle.
Ca peut surprende, mais elle se “rode” toute seule les
premières secondes de fonctionnement. En fait, la veine n’est
sans doute pas parfaitement cylindrique (à quelques dixièmes
de millimètre près...). Les pales viennent donc frôler
le plastique, et leur matière qui fond par frottement s’étale
lors de la rotation rapide et vient se répandre sur le conduit.
Il ne faut surtout pas chercher à le retirer par la suite,
afin de ne pas augmenter l’espace entre le conduit et le rotor.
Qu’on se rassure, l’épaisseur de ce dépôt
est infime et on ne se rendrait compte de rien si tous les éléments
étaient de la même couleur.
Sur notre modèle, elle est fixée grâce à
un support circulaire en contre-plaqué de peuplier multiplis
découpé au diamètre exact. Deux traverses horizontales
permettent de l’immobiliser avec 4 boulons qui se reprennent
sur les pattes existantes.
Construction du fuselage
Les flancs sont renforcés avec des doublages et quelques
baguettes carrées dans les angles. Afin de leur donner une
forme arrondie, les collages sont faits sous contrainte en surélevant
une partie des flancs du chantier.
Le couple arrière est resserré au centre, il suffit
de maintenir les flancs pincés pendant la durée du
séchage de la colle.
Deux baguettes en pin courent sur toute la longueur. Celle du dessus
reste plate tandis que celle du dessous prend une forme arrondie.
Après collage, elle est doublée d’une autre
baguette afin de garder sa forme et d’offrir une plus grande
résistance lors des contacts avec le sol.
Sur la partie avant, des coffrages sont placés fibres en
travers et un bloc de balsa forme le nez.
Le support de turbine vient se glisser à ce moment-là.
Ne pas oublier de placer en premier la lèvre d’entrée
de turbine. Elle doit être encochée au niveau des baguettes
inférieure et supérieure.
L’anneau en contre-plaqué doit être collé
à 90° par rapport à la baguette supérieure
plate, et bien sûr également par rapport à l’axe
de symétrie verticale. Le fuselage retourné sur le
chantier et des équerres participent au bon déroulement
de l’opération.
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| Les flancs du fuselage sont
concaves pour offrir la plus grande arrivée d’air
à la turbine. Ils doivent être maintenus pincés
pendant le séchage. |
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La petite platine supportant
l’écrou de fixation d’aile vient se placer
entre les flancs. |
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| Le fuselage est retourné
sur le chantier. La baguette supérieure est rectiligne
tandis que celle du dessous suit un arrondi et se reprend sur
une âme en balsa. |
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La baguette inférieure
en pin est doublée avec une autre car la partie arrière
du fuselage fait office de patin. |
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La partie arrondie du fuselage
est fermée avec un bandeau de balsa tendre qui sera arasé
par ponçage.
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Le support de la turbine est
réalisé avec un anneau en contre-plaqué.
La lèvre d’entrée d’air en plastique
est entaillée pour le passage des baguettes.
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Fabrication de la
dérive
Trois nervures, une à la base, une autre servant de support
au servo de profondeur et à l’assise du stab, et une
troisième pour conserver le profil dans le haut de la dérive.
Le bord d’attaque forme une légère courbe, c’est
bien plus élégant qu’un simple triangle même
si ça complique un tout petit peu l’étape du
coffrage. Celle-ci se fait en l’air, en faisant progresser
le coffrage simultanément sur chaque face en veillant à
ne rien vriller.
Par la suite, une ouverture est pratiquée pour accéder
au servo de prodondeur, deux fentes découpées pour
laisser passer le stab et le dessous de la pointe ajouré
afin de pouvoir y glisser le fil du servo ainsi que ceux du variateur.
Une fois la dérive collée en place sur le fuselage,
on peut réaliser la nacelle profilée enveloppant la
turbine. Pour cela, on recouvre un cylindre mesurant le même
diamètre que la turbine (une bombe de peinture par exemple)
d’une épaisseur de contre-plaqué 4/10 puis de
3 couches de balsa 20/10 tendre. On sépare le tout en 4 morceaux
qu’on colle en place contre l’anneau en contre-plaqué,
autour du conduit en plastique. Sur celui-ci existe une cannelure
que j’ai supprimée par ponçage. Après
séchage, on coffectionne la partie échancrée
à l’arrière et on profile l’ensemble en
affinant le bord de fuite.
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| Trois
nervures forment la dérive. Le montage se fait en l’air.
Le servo de profondeur vient se loger à l’intérieur. |
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Le fuselage est poncé,
la dérive coffrée prête à venir se
coller par-dessus. |
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| Avant collage, il faut percer
la pointe de la dérive et le dessus du fuselage pour
le passage des fils allant vers le moteur.
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Gros plan sur la fixation de
la veine d’air. Les baguettes de bois dur sont collées
sur l’anneau.
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| Le carénage est confectionné
avec du balsa doublé de contre-plaqué fin mis
en forme au préalable sur un cylindre.
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Le carénage est en 4
morceaux ajustés directement sur le modèle. Ceux
du bas peuvent être simplement pointés à
la cyano afin de pouvoir démonter la turbine.
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Assemblage de l’aile
Les nervures sont découpées par paires, la méthode
du bloc ne pouvant donner de bons résultats à cause
de la flèche importante. L’unique longeron de chaque
demi-aile est découpé dans du balsa dur, en prenant
garde à ce que le fil du bois soit bien dans le sens de la
longueur. Le bord de fuite est encoché pour recevoir les
queues de nervures puis l’ensemble est construit en plaçant
le côté extrados sur le chantier et en ayant pris soin
de surélever les queues de nervures afin de ne pas introduire
de vrillage. L’échancrure au niveau du passage du longeron
sur les nervures doit être reprise à la lime douce,
ainsi que la pointe de chacune d’elles pour que le bord d’attaque
plaque parfaitement. Après ponçage de ce dernier dans
le prolongement des nervures, on peut coller le coffrage d’extrados
puis réunir les deux demi-ailes en respectant le dièdre.
Une clé en contre-plaqué encochée au passage
de chaque nervure vient se glisser par le dessous. Couper le bord
de fuite et insérer un tronçon de planche de balsa
à l’arrière, mis en forme par ponçage,
ainsi qu’un doublage sur la partie avant des nervures qui
renforcera le passage du téton de fixation d’aile.
On peut alors mettre les servos d’ailerons en place, en vérifiant
bien que les palonniers sont au neutre puis on coffre l’intrados.
Collage du bord d’attaque en bois dur, des saumons et profilage
de l’ensemble à la cale à poncer.
La pointe de l’aile est recoupée puis percée
pour recevoir un téton de centrage en hêtre.
L’aile est ensuite mise en place sur le fuselage, le trou
pour la vis de fixation repéré et percé. Les
ailerons sont découpés dans le bord de fuite avec
soin à l’aide d’un gros cutter ou d’une
scie puis biseautés au niveau de l’articulation.
Il reste à confectionner le carénage du dessous qui
doit affleurer le fond du fuselage.
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| Les
deux demi-ailes sont réunies par une clé en contre-plaqué
encochée à mi-hauteur au passage des nervures. |
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Les deux servos d’ailerons
doivent être mis en place avant coffrage de l’intrados.
A noter : le bloc balsa rapporté au bord de fuite puis
échancré.
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| Le dessous de l’aile reçoit
une pièce profilée en balsa épais dans
le prolongement du fuselage.
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La construction est terminée.
Il reste l’entoilage, et notamment celui du fuselage qui
demande de la patience.
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Equipement
Côté batterie, on peut loger pas mal de choses, la
place disponible permet de glisser 7 éléments Ni-Cd
format 2/3 SC de 1 200 mA ou 3 éléments
Li-Po de 2 000 à 3 100 mA. Tout dépend en fait du
moteur choisi et de l’autonomie souhaitée.
J’ai essayé dans un premier temps 2 moteurs brushless
SF, donc de la même marque que la turbine : le 3200 et le
4700.
Le premier offrait une bonne durée de vol mais manquait un
peu de puissance (Consommation de 13,3 A sous 11,1 V.)
Le deuxième avait vraiment la pêche mais consommait
trop et chauffait (25 A avec 6 pales et 20 A avec un rotor recoupé
à 3 pales).
J’ai par la suite utilisé un E-Flite 400 avec un KV
de 4 200 qui consommait 24 A avec l’hélice 6 pales
et seulement 19,5 A avec 3 pales sous 3 éléments
Li-Po de 3 100 mA à 34 000 t/min, soit une puissance d’environ
220 W. C’est finalement cette configuration qui a été
adoptée sur l’Hiryù. Là, les trajectoires
sont tendues, le vol rapide et l’autonomie largement suffisante
avec des vols qui dépassent à chaque fois les 20 minutes
car on se lasse de voler plein pot constamment.
Le contrôleur est un Jeti Jes 30-3P. Le récepteur est
un petit Feigao 6 voies. Ces deux éléments sont placés
dans le fuselage, au-dessus de l’aile, donc assez proches
l’un de l’autre. Pour un fonctionnement sans histoire,
il est impératif de regrouper les fils d’un même
côté. En plaçant le tout en vrac, des tops radio
sont fréquents. L’antenne de réception peut
être guidée à travers la dérive ou scotchée
le long de la poutre inférieure du fuselage. Attention à
ce qu’elle ne puisse pas être avalée par la turbine.
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| La commande
de profondeur forme un Y pour attaquer les 2 volets qui ne sont
pas articulés sur le même axe.
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Une trappe pratiquée
sur le flanc de la dérive permet d’accéder
au servo de profondeur. Elle est refermée avec un morceau
d’entoilage.
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| Les commandes de profondeur
en corde à piano sortent par des fentes pratiquées
dans la dérive.
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Il faut tout faire pour éviter
le flutter. Ici, les commandes d’ailerons sont en jonc
carbone de 2 mm.
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| Les dimensions du fuselage sont
réduites au plus juste autour de la batterie et du récepteur. |
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Batterie Ni-Cd 8,4 V de
1 200 mA et 256 g ou Li-Po 11,1 V de 3 100 et seulement 206
g. Le choix est vite fait... et le modèle métamorphosé
! |
Finition
La cellule est poncée soigneusement au papier de verre fin
pour bien casser les angles et faire disparaître les facettes.
Tout doit être parfaitement ajusté, y compris le petit
carénage d’intrados.
L’entoilage est réalisé en film thermorétractable
en recouvrant en même temps les gouvernes afin que le matériau
fasse office de charnière. Il est utile de prévoir
un décor contrasté sur ce genre de modèle.
Les marquages ont été tracés à l’ordinateur,
imprimés puis collés sur le modèle et enfin
recouverts d’un film adhésif transparent.
Réglages
Il faut se contenter de petits débattements si on souhaite
conserver un pilotage agréable.
Voici ceux adoptés sur le modèle :
- Ailerons : 7 mm de chaque côté
- Profondeur : 8 mm de chaque côté
Pour le centrage, la plage est assez vaste. En le plaçant
à 114 mm du bord d’attaque, soit pratiquement au niveau
de la vis de fixation de l’aile, le modèle n’est
pas vicieux du tout, il ne déclenche jamais sans prévenir
et ne part pas en vrille, sans cependant être “lourd”
sur l’axe de tangage. Le reculer de quelques millimètres
augmenterait sans doute les performances mais je doute que ce soit
significatif.
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| Malgré l’aile basse,
la prise en main près du centre de gravité pour
le lancement est aisée.
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Sur
piste en herbe rase (ou artificielle), les glissades et “touch
and go” s’enchaînent sans compter.
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En vol...
La prise en main pour le lancer est aisée grâce à
l’aile échancrée. On tient le modèle
entre le pouce et l’index, quelques pas face au vent, une
bonne impulsion et c’est parti. Un palier de quelques mètres
est nécessaire pour que la turbine accroche bien puis on
peut tirer assez fort. L’angle de montée se fait sans
aucun problème sous 45° sans ralentir. En fait, la puissance
est largement suffisante et il faut rapidement réduire le
régime pour rester dans un volume correct et garder une bonne
visualisation. Les retournements suivis de passages plein pot font
hurler la turbine. Il faut que les commandes soient totalement exemptes
de jeu pour éviter le flutter. J’ai eu bien du mal
lors des premiers vols car le jeu dans les têtes de servos
était vraiment néfaste : à chaque prise de
badin, la gouverne de profondeur se mettait à flutter. Dans
ce cas, il faut instantanément réduire le régime
moteur, et encore, lors de la rencontre Elec’Trophy de Boissy,
les pignons du servo ont cassé net, profondeur légèrement
à pousser. Le modèle à amplifié son
piqué pour finalement se stabiliser sur le dos. En jouant
avec la commande moteur et avec les ailerons, j’ai pu me poser
en catastrophe dans un champ de colza voisin sans autre dommage.
Sur le second modèle construit, ce sont les ailerons qui
fluttaient, taillés dans du balsa trop tendre. La solution
a été de les immobiliser complètement côté
saumon ! La gouverne trop souple bouge à l’emplanture,
le débattement diminuant avec l’envergure. Ainsi, plus
aucun problème. Si je trouve le temps, je retaillerai quand
même une autre paire d’ailerons plus rigides...
Pour en revenir au vol quand tout fonctionne, on peut effectuer
des boucles immenses, droites ou inversées. Tonneaux, renversements
trichés, les figures simples passent sans problème.
Le vol dos tient également en poussant légèrement
mais le modèle n’est pas très beau dans cette
configuration, à cause de la forme du fuselage qui lui donne
un aspect “queue basse”.
Le vol tranche ne peut pas être prolongé à cause
de l’absence de volet de direction.
Le vol plané montre la finesse de l’Hiryù qui
parcourt une distance assez énorme moteur coupé en
vol à plat. En virage serré dans cette configuration,
ça s’écroule quand même assez, c’est
normal étant donné la charge alaire.
Je n’ai pas réussi à le mettre en vrille avec
le centrage indiqué. On obtient au mieux une spirale descendante
ou des tonneaux verticaux... qui bouffent énormément
d’altitude.
Les heureux pilotes qui ont la chance de voler sur une piste en
herbe rase se feront un plaisir d’effectuer des “touch
and go” malgré l’aile basse grâce à
la précision des gouvernes. La forme arrondie du fuselage
permet une rotation facile dès qu’on cabre un peu et
on peut soit en enchaîner plusieurs sur un même passage,
soit faire glisser le modèle sur quelques mètres.
Plutôt spectaculaire, et pourtant assez facile, même
si un saumon accorche quelques brins d’herbes. La flèche
prononcée de l’aile garantit la stabilité dans
ce cas.
La pleine puissance n’est utilisée que pour les grimpées
ou pour faire du bruit dans les plongeons... Le vol à mi-gaz
est déjà suffisamment rapide pour voler en sécurité
ce qui fait qu’on approche parfois la demi-heure de vol non
stop !
Par vent fort, le modèle à tendance à bouchonner
à cause de l’importante surface latérale. Ca
se produit surtout si le centrage est trop avant.
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| L’allure
est plutôt inhabituelle. La plage de vol est assez vaste,
permettant des passages lents avec un filet de gaz, ou très
rapides dans le hurlement de la turbine.
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Un volet de dérive aiderait
à prolonger le vol tranche, qui a tendance à s’écrouler
rapidement. |
Quelques corrections...
Le proto possédait quelques points faibles qui ont été
par la suite corrigés sur le modèle qui présenté
ici. Le nez est par exemple un peu plus long afin de pouvoir loger
toutes sortes de batteries sans avoir à ajouter du plomb
pour respecter le centrage, ainsi des Li-Po 2 000 se glissent
tout à l’avant tandis que les 3 100 sont à cheval
au niveau du couple. Les ailerons sont plus étroits car ils
étaient vraiment trop mordants, même avec peu de débattement
et de l’expo. La dérive est également un tout
petit peu plus fine afin de traîner encore moins. L’envergure
a été allongée également afin de faire
descendre la charge alaire.
Bref, ce dragon volant (Hiryù en japonnais) plaît déjà
beaucoup...
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| Les surfaces
portantes sont suffisantes pour offrir un vol sain, la charge
alaire reste raisonnable. |
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Le
pilotage demande un peu de concentration en raison des formes
assez inhabituelles du fuselage. |
Caractéristiques
Envergure : 83 cm
Longeur : 79 cm
Surface : 12,8 dm²
Poids : 650 g
Charge alaire : 50,8 g/dm²
Profil : SB 97 8/1.25 |
Equipement
Turbine : SF 1028 (Super Flying Model) diamètre rotor
66 mm
Moteur : E-Flite Park 400 (4 200 KV)
Batterie : 7 éléments Ni-Cd de1250 mA ou 3 éléments
Li-Po 2 000 à 3 100 mA
Consommation avec ce moteur et l’hélice recoupée
à 3 pales : 20 A
Autonomie : 9mn30’’ plein pot au sol, soit plus
de 20 minutes de vol
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