Premiers avions RC

21/09/2014

Je surfais sur le net aux environs de juillet, et j'ai découvert chez Instructables un concours sur le thème du RC (radio-command). Les gens proposaient toutes sortes de choses étranges : machine à café télécommandée, aéroglisseur et des avions ! Étant plus jeune, j'avais déjà construit des avions, notamment des planeurs en balsa. J'ai tout de suite eu envie de m'y remettre ! Mais cette fois-ci, ça devrait voler loin et haut !

Je me suis remis dans la construction et dans l'étude plus approfondie de la physique de l'aviation. J'ai appris pas mal de notions autour des profils, charge alaire, motorisation, etc. Merci internet et les nombreux forums de modélisme !

J'ai toujours été attiré par les petits avions de tourisme ; dans un premier temps, mes modèles ressembleront au Rearwin Speedster. Tous les plans sont disponibles sur internet.
Rearwin Speedster
Rearwin Speedster.
J'ai commencé directement un modèle, avec beaucoup d'espoir. Après réflexion, il était tout simplement impossible que ce modèle vole un jour. Je suis parti sur une envergure d'un mètre, bien que mes calculs m'aient recommandé 1,20 m. Tout était en balsa de 5 mm. Le profil de l'aile est standard, et la structure est entoilée au papier tartine. J'y avais rajouté un petit moteur de voiture téléguidée (5 V) monté sur une pile 9 V. L'hélice est taillée à la main dans du balsa. Bref, aucun couple pour tirer cet avion malgré son poids plume.
Premier essai
Premier essai.
Mes calculs simples se basaient sur l'indice de charge alaire, et donc par conséquent la masse en vol et la surface alaire. L'avion pèse 250 g (dont 100 g d'électronique), la surface de l'aile est de 19 dm² : sa charge alaire est donc de 250/19 = 13,16 g/dm². Mes conclusions à propos de l'indice de charge alaire sont les suivantes : J'ai juste mis l'avion à l'échelle en tenant compte de la masse volumique du balsa. Au final, c'est tombé presque juste. J'ai aussi des problèmes au niveau de la queue ; c'était beaucoup trop souple, le modèle suivant devra être renforcé.

Il est temps d'investir ! L'achat d'un véritable moteur semble primordial ! Direction Couthuin au magasin Hobby Fun, certainement le plus gros fournisseur de modélisme de Wallonie. Les stocks sont hallucinants, un plaisir ! Le vendeur me conseille un petit moteur (400 g maxi), un régulateur de vitesse et une batterie (lipo). Sans surprise, l'addition est de 40 euros. Il me manque toujours l'élément principal : la télécommande... Impossible de faire tourner un moteur brushless (sans balais) sans télécommande.

Pour l'anecdote, du moteur sortent 3 fils qui demandent un signal triphasé pour charger chaque bobine à tour de rôle et ainsi faire tourner le moteur. Ce signal est généré par le régulateur de vitesse, et ce régulateur lui-même est contrôlé par un classique signal PWM. Je connais bien ce genre de signaux, mais rien sous la main pour en générer un...

Note : un Arduino ou même un NE555 aurait pu faire l'affaire.

Je re-conçois mon propre avion en 3D à l'ordinateur. Le fuselage sera en caisse et tout en balsa de récuparation (merci Bonne Mamie !). Toutes les gouvernes seront motorisées avec des servos de 9 g. Enfin une dérive, une profondeur et des ailerons. J'attends une commande du Royaume-Uni avec un nouveau moteur bien plus puissant (on parle de 800 g), un servo et deux ou trois autres pièces.

Pendant ce temps, j'ai investi dans une télécommande 6 voies à Couthuin. Je voulais de la vraie qualité, pas du chinois. 80 euros la télécommande + récepteur, le tout en 2.4 Ghz, le standard actuel. La portée est vraiment impressionnante.
Second essai
Second essai.
Je fonce chez Clément Lepot, un ami qui s'intéresse beaucoup à l'aviation. On pose l'engin sur le bitume et on tente le faire rouler simplement en ligne droite : impossible, l'avion vire directement à gauche quand on monte les gaz. On change d'approche et on décide d'enlever le train d'atterrissage. Je cours avec l'avion dans un champ de hautes herbes tandis que Clément gère les gaz et se voit futur pilote. L'avion part en piqué, monte très haut, l'aile décroche et s'écrase comme une pierre au sol. L'hélice n'a rien, juste le capot un peu défoncé. Deux heures de recollage et on y retourne. Le vent a tourné, on change notre trajectoire. On part directement avec moins de gaz et surtout moins de profondeur. L'avion vole sur une dizaine de mètres, il monte d'un coup et vire tout seul sur la gauche. Sans surprise, il décroche et s'écrase dans un champ de betteraves... Avion déclassé, hélice brisée, mais l'électronique n'a rien.

Bref, un échec, mais quel vol ! Je suis déjà très heureux d'avoir vu cet engin voler dans le ciel ! Je ne m'arrête pas là, et je fonce au Hubo acheter du dépron de 5 mm. Ni une ni deux, je recommence le même modèle avec cette nouvelle matière : plus solide que le balsa et plus légère sous certains aspects.
Structure dépron
Structure dépron.
L'avion le plus renforcé au monde ? Coque en alu à l'avant, élastiques pour que l'aile puisse se décrocher, bambou à l'intérieur, etc. Il en paie les frais, puisque le bousin pèse 668 g. C'est énorme par rapport à sa surface alaire d'une dizaine de décimètres carrés. Charge alaire de 33 g/dm²... Il lâchera rapidement... Entre-temps on a enfin compris pourquoi l'avion tire à gauche quand on met des gaz. C'est le phénomène de couple / anticouple ; en décalant le moteur de quelques degrés vers la droite et en rajoutant du piqueur, il devrait être parfait.
Troisième essai
Troisième essai.
Cet avion ne volera pas autant que prévu, mais il nous a permis de mieux comprendre certains points sur la physique aéronautique et sur le pilotage. Deux jours sans voler ni construire et, après quelques recherches, je me mets au célèbre Stampe SV4C dépron de Jivaro. L'auteur de site propose énormément de modèles et de plans détaillés. Vous trouverez ici la description du Stampe que j'ai reproduit. Je vous le recommande ! Grand remerciement à Jivaro puisque son modèle nous aura permis, à Clément et à moi, d'apprendre à piloter, mais surtout de s'épanouir avec un avion aux qualités de vol impressionnantes. Malgré les quelques crashs, il reste un avion solide et facile à construire. Les heures de vol commencent à s'empiler, et on termine nos trois mois de vacances sur ce modèle. Le Stampe restera dans notre mémoire pour longtemps !
Le Stampe de Jivaro
Le Stampe de Jivaro.

Un modèle parfait
Un modèle parfait.
Je réaliserai aussi ce modèle F-Bagy du Stampe en dépron de 3 mm acheté en France. Un peu trop léger et un peu trop de vent : malheureusement...
Version F-BAGY du Stampe
Version F-BAGY du Stampe.


Version F-BAGY du Stampe
Version F-BAGY du Stampe.
Ci-dessous, une vidéo d'un vol en Stampe un soir d'été :



L'aventure continuera !
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