MAGAZINE, LES COURS D'AEROMODELISME > MATERIEL : n°1 Imprimer l'article

COMMENT FONCTIONNE UN AEROMODELE ?  Description et analyse de leur principaux composants   Un aéromodèle peut ressembler à un jouet et pourtant, il vole de la même manière qu’un avion grandeur nature, l’absence de pilote dans l’avion impliquant quelques difficultés supplémentaires. Bien que les modèles réduits ressemblent fort à leurs grands frères, nous constatons, en nous penchant sur leur structure, la présence de pièces qui ne figurent pas d’habitude sur les grands avions.        Structure générale  Les aéromodèles ont généralement l’aspect d’un avion traditionnel le moteur et l’hélice se placent à l’avant, l’aile (ou les ailes, dans le cas des biplans ou des triplans), au centre, et les stabilisateurs vertical et horizontal, à l’arrière. C’est la structure la plus “classique” et la plus éprouvée, mais comme les aéromodélistes aiment parfois se compliquer la vie, ils se retrouvent de temps en temps face à des modèles quelque peu hors norme. La façon la plus simple de se compliquer l’existence est de mettre les éléments à ‘envers les stabilisateurs à l’avant et l’aile ainsi que le moteur (pour autant qu’il y en ait un), à l’arrière. Cette configuration est appelée “canard”. Indépendamment du vol bizarre qui en résulte, elle présente certains avantages aérodynamiques en ce qui concerne la stabilité de l’appareil. Dans le cas du”Tandem”, les stabilisateurs ont les mêmes dimensions que l’aile principale et partagent en outre sa fonction sustentatrice. Le modèle qui se passe de stabilisateurs horizontaux est appelé “aile volante”.     D'habitude, les servos sont placés dans un "caisson" de contreplaqué ou de plastique.   Le fuselage  Le fuselage constitue la structure centrale d’un avion. Bien qu’il paraisse essentiel (d’habitude, le pilote s’y trouve), ce pauvre fuselage n’a, en réalité, qu’une mission bien prosaïque “ancrer” le moteur (s’il y en a un) ainsi que ses accessoires, et maintenir à leur place l’aile de même que l’empennage. Il abrite également le système de contrôle ( le pilote, dans les “vrais” avions, et la radiocommande, dans les aéromodèles). Il est possible de réaliser des aéromodèles sans fuselage (des ailes volantes, par exemple) ou de réduire celui-ci à sa plus simple expression. Le fuselage des aéromodèles (surtout de ceux qui servent à l’initiation) est généralement à section carrée (type « caisson ») et en bois. A l’intérieur se trouve une série de cloisons destinées à conférer une certaine rigidité à l’ensemble, et qui sont habituellement en contreplaqué ou en un autre matériau résistant. Le fuselage est souvent renforcé de l’intérieur, depuis le nez jusqu’à un endroit situé un peu au-delà du bord de fuite des ailes, là où les contraintes sont les plus fortes. Ces renforts peuvent être en balsa ou en contreplaqué peu épais (1mm ou moins). Si le modèle est pourvu d’un train d’atterrissage, il est nécessaire que l’endroit du fuselage où il doit être fixé, soit également renforcé.     1) Les gouvernes de queue sont chargées de modifier la trajectoire de l'avion. 2) La commande des ailerons est réalisée par un servo placé directement sur l'aile.   Cloisons  Un aéromodèle traditionnel à moteur comprend au moins trois cloisons. Celle de l’avant est, pour des raisons qui m’échappent, appelée “pare-feu”(il ne devrait normalement pas y avoir de feu à cet endroit...), et est habituellement la plus résistante. Le moteur y est généralement fixé, soit directement soit sur une embase. La solidité de cette cloison est justifiée par le fait qu’elle est soumise à la traction et aux vibrations du moteur. Son ancrage est, en général, considérablement renforcé. Les deux autres cloisons se trouvent habituellement à hauteur du bord d’attaque (à l’avant) et du bord de fuite (à l’arrière) de l’aile. Comme dans le cas de la cloison”pare-feu”, elles présentent des perforations destinées au passage des câbles, des commandes et des conduites de carburant. Certains modèles comptent davantage de cloisons entre l’aile et l’empennage. Les avions à fuselage en fibre de verre peuvent se passer de l’une ou l’autre cloison (mais pas de la “pare-feu”). Enfin, les planeurs ne nécessitent pas cette dernière.  L’aile L’aile ou, de par sa fonction, surface portante, constitue le composant essentiel de l’avion: elle est chargée de produire la force de sustentation, grâce à laquelle le modèle s’élève dans les airs. Dans un prochain article consacré à l’aérodynamique, nous étudierons le principe de la sustentation. L’aile de notre modèle se trouve à un tiers environ de la longueur de celui-ci. Sauf si l’appareil est très petit, l’aile est en général démontable. L’aile des entraîneurs traditionnels (1,30-1,50 mètre) est formée d’une seule pièce et se fixe à l’engin au moyen d’élastiques ou de vis en plastique. L’avantage de ces systèmes est le suivant : en cas d’atterrissage “en catastrophe”, les vissent cèdent ou se brisent et l’aile se libère sans subir de dégâts importants. Les ailes des planeurs généralement de dimensions supérieures se montent d’habitude séparément et sont fixées au modèle ou entre elles par des baïonnettes d’acier à haute résistance. Dans le cas des biplans, les ailes supérieures et inférieures sont jointes au moyen de pièces de métal ou de bois et d’une série de câbles ou de traversiers.      Enorme maquette d'avion acrobatique. Son fonctionnement est semblable à celui de modèles plus réduits, à l'exception des servos beaucoup plus puissants.   Contenu du fuselage  A de rares exceptions près, le “contenu” de tous les aéromodèles “habituels” est disposé de la même façon. Le moteur se trouve évidemment à l’avant. Le réservoir de carburant (ou les batteries, dans le cas des modèles électriques) est généralement place derrière le moteur. Il reste ainsi de la place entre la cloison “pare-feu” et la suivante. Un accès a cet espace est nécessaire pour pouvoir accéder aux composants précités: en dessous de l‘aile ou, mieux encore, par le biais d’un cache ou d’une trappe située à l’avant du modèle.   Équipement radio  L’équipement radio est habituellement logé dans un compartiment bien séparé du réservoir, et cela, de manière à éviter qu’en cas de fuite, le matériel électronique soit enduit de carburant, ce qui pourrait l’endommager. L’équipement radio se compose de plusieurs éléments: les servos (minimum trois ou quatre, sauf dans le cas des planeurs ou d’autres modèles simples), le récepteur et son antenne, la batterie et l’interrupteur d’allumage et d’extinction. Les servos et l’interrupteur impliquent toujours l’utilisation de câbles. Le montage “en module” et démontable constitue la solution idéale : tout l’équipement radio se trouve dans un module indépendant qui, de plus, peut être facilement extrait de l’appareil. Ce système présente une série d’avantages, notamment un transfert aisé de la radio d’un modèle à l’autre. L’équipement radio doit être accessible et facile à manipuler, tant en ce qui concerne le montage qu’en termes de réparation ou de réglage. L’endroit qui satisfait le mieux à ces conditions (surtout au critère d’accessibilité) est la partie du fuselage couverte par les ailes. Non seulement cette ouverture permet d’accéder aisément à l’intérieur du modèle mais, en outre, l’équipement radio - situé au centre de l’avion - sera ainsi bien protégé en cas d’accident.     1) La timonerie des modèles de grand format est souvent renforcée ou doublée. 2) Installation du moteur. L'utilisation d'un silencieux est presque obligatoire en zone habitée.   Montage « en module »  Nous connaissons un fabricant (USA AIRCORE) qui équipe déjà ses modèles d’un “module” extractible incluant la radio, le moteur et le réservoir; Lorsque cette option n’a pas été prévue par le fabricant, les passionnés montent souvent une partie de l’équipement radio (au moins les servos) sur une pièce de contreplaqué de 3-5 mm d’épaisseur, indépendante du fuselage, auquel elle est fixée au moyen de quelques vis. Ce système simple protège ces composants des chocs et facilite leur extraction de l’appareil. Les servos pouvant être installés selon cette méthode sont ceux de direction, de profondeur et ceux du moteur; le servo des ailerons (un ou deux, selon les cas> doit être monté sur l’aile. L’interrupteur se trouve généralement sur le flanc du fuselage ou à l’intérieur, mais il doit toujours être d’accès facile; il n’est jamais très agréable de devoir démonter son appareil pour le mettre en route.  Batteries et récepteur  Le récepteur et les batteries sont habituellement placées de façon à ce que le centre de gravité du modèle se trouve au bon endroit; il faut parfois les avancer ou, au contraire, les reculer; ces composants doivent toujours être protégés par du caoutchouc mousse ou par un autre matériau similaire, et cela, pour éviter les cahotements et les vibrations; dans le même ordre d’idées, ils doivent être bien fixés à l’ensemble pour éviter qu’ils ne bougent durant le vol ou les figures acrobatiques. L’antenne (le câble qui sort du récepteur) doit être déployée; la méthode habituelle consiste à la faire sortir du fuselage et à la fixer à l’empennage à l’aide d’une épingle et d’un élastique.     Entraîneur acrobatique de type "Middle Stick" : un grand classique depuis plus de vingt ans.   Autres composants  Après avoir parlé des principaux composants, il nous reste à évoquer les stabilisateurs. Sur les modèles de petite ou moyenne dimension, ils sont généralement inamovibles; sur les grands modèles, ils peuvent être démontés (pour faciliter le transport) au moyen de vis semblables à celles que nous avons décrites en parlant des ailes.  Les gouvernes ou stabilisateurs comprennent d’habitude une partie fixe et une partie mobile, par laquelle s’exerce le contrôle du modèle. À cet égard, il est fréquent, dans le cas des planeurs, que toute la surface du stabilisateur (surtout l’horizontal) pivote autour d’un axe (stabilisateur “volant” ou “d’une seule pièce”); ce système à un meilleur rendement aérodynamique. Il est, en l’occurrence, habituel que les stabilisateurs puissent être démontés pour le transport. Transmissions  Les transmissions sont les systèmes utilisés pour transmettre le mouvement des servos aux ailerons, aux gouvernes ou au moteur. Ce sont des composants simples et bon marché; toutefois, si leur montage est incorrect, il en résultera un manque de précision ou une certaine dureté, ce qui empêchera notre magnifique radio dernier cri de fonctionner correctement.  Les modèles les plus simples sont pourvus de transmissions constituées de liteaux de bois se terminant par une tige métallique filetée ou en forme de ‘7”, fixés, d’un côté, au bras du servo et, de l’autre, aux gouvernes. Une autre possibilité très exploitée consiste à utiliser des transmissions de type “Bowden” elles sont constituées d’une gaine externe qui se fixe à l’intérieur du fuselage, et dans laquelle se déplace un câble, presque sans frottement; il est généralement en plastique ou en métal et se termine par des tiges filetées semblables à celles décrites précédemment. Ces transmissions présentent l’avantage suivant leur parcours, contrairement à celui des baguettes en bois, peut ne pas être rectiligne. Ces deux systèmes sont plus que suffisants pour les modèles habituels. Quand le servo est très proche de l’élément qu’il doit mouvoir (par exemple un aileron et un servo monté directement sur l’aile), la transmission consiste en une simple tige métallique.        1) Installation assez particulière du servo de commande des ailerons en position verticale. 2) Puissant moteur électrique sur un modèle acrobatique de moyen format.   Résumé  Un aéromodèle est un avion dans tous les sens du terme, la seule différence étant que le pilote se trouve au sol et non dans le cockpit. Outre le moteur et ses accessoires, les principaux composants sont l’équipement radio et les transmissions de commande. L’équipement radio doit être installé et protégé de manière correcte, notamment parce qu’il constitue l’élément le plus coûteux. Quant aux transmissions, chargées de transmettre le mouvement des servos aux composants mobiles de l’avion (gouvernes et moteur), elles devront faire l’objet d’une attention particulière et constante. Le meilleur équipement radio ne sera d’aucune utilité si la transmission est grippée ou, au contraire, s’il y a tellement de jeu que le mouvement des servos ne parvient pas à destination.