MAGAZINE, MODELES R.C. > LES TESTS : n°38 Imprimer l'article

HOT SHOT Une aile volante " Tout-terrain"   Le modèle que nous vous présentons cette semaine se distingue fortement des autres aéromodèles analysés jusqu'ici sur ce site. II est fort probable que la plupart de nos lecteurs - et une bonne part des modélistes plus expérimentés - n'aient jamais eu l'occasion de voir évoluer une "aile volante". Car ce type d'engins - très amusants, mais peu répandus - offrent une série de caractéristiques aérodynamiques souvent mal comprises, raison pour laquelle peu de modélistes se risquent à tenter l'expérience. Et cela est regrettable, car l'allure des ailes volantes en plein ciel et leurs qualités intrinsèques méritent franchement le détour.     1) Compte tenu de leur faible propension à décrocher, les ailes volantes sont très faciles à poser. 2) Le Hot Shot convient au vol de pente et au lancement à l'élastique. II autorise aussi l'installation d'un petit moteur.   Aérodynamique des ailes volantes Contrairement aux avions "classiques", une aile volante ne présente pas, à première vue, d'éléments stabilisateur vertical et horizontal. Alors, me direz-vous, pourquoi les autres avions en sont-ils équipés? Sur un avion classique dont le profil correspond à ce que nous avons vu dans un article précédent, l'aile produit une poussée vers le haut, au point dit "centre de pressions". Comme le centre de gravité se situe légèrement en retrait du centre de pressions, l'ensemble est instable et les perturbations tendent à pousser le centre de gravité vers le haut ou vers le bas. Pour contrer ces déplacements, on installe un stabilisateur, lequel joue le rôle d'une queue de cerf-volant. Sur les ailes volantes, on fait appel à des profils spéciaux, dits "à double courbure". Sur leurs deux tiers avant, ces profils ressemblent aux profils habituels, alors que leur tiers postérieur est "relevé" de façon plus ou moins marquée. L'effet souhaité est parfois obtenu par un plan-convexe dont les ailerons sont relevés selon des débattements variables. Quoi qu'il en soit, il existe des profils spécifiquement conçus pour ce type d'aile. Le centre de gravité de l'avion est alors positionné devant le centre de pressions. Le couple de force ainsi obtenu est contraire à la normale. Compte tenu de la position du centre de gravité, l'aile tend à piquer de manière constante. La position relevée des ailerons et la position du centre de gravité (qui doivent être très précisément fixées pour autoriser une plage de vitesses suffisamment étendue) tendent à soulever le bord d'attaque, rétablissant ainsi l'équilibre aérodynamique. Cette technique présente un avantage certain, puisque, en pratique, le décrochage est inexistant: lorsque la vitesse baisse, la portance diminue et l'aile pique légèrement du nez, puis reprend de la vitesse et continue de voler.     Le Hot Shot est "tout baguettes" et le kit de construction regorge de bois. Le plan de montage est franchement bien fait.   Défauts du système Si les choses sont si simples, pourquoi l'emploi de l'aile volante ne s'est-il pas généralisé? L'explication est la suivante. À défaut d'un profil très spécifique et d'une mise au point très pointue, l'aile volante tend à se comporter comme un avion dont le centre de gravité serait positionné trop vers l'avant, avec un rendement d'aile moins performant, donc. Si cet inconvénient importe peu pour un modèle courant, ce n'est pas le cas pour un modèle de compétition, et encore moins pour un avion réel. En outre, le réglage et le positionnement du centre de gravité peuvent se révéler plus compliqués que de coutume, ce qui suffit (en plus des idées préconçues) à décourager beaucoup d'amateurs moyens soucieux de ne pas se compliquer la vie. Comme nous allons le voir, une aile volante bien conçue ne connaît pas ces petits problèmes et son pilotage n'offre pas la moindre difficulté. Précisons d'emblée que l'on trouve deux types d'ailes volantes: les types "planches" sont des ailes droites normales, à la différence près qu'elles n'ont pas de stabilisateur horizontal et qu'elles requièrent la présence d'une gouverne de direction (plus précisément, d'un stabilisateur vertical). Les ailes "pures", comme celle qui nous occupe cette semaine, présentent un plan en flèche (les deux demi-ailes forment entre elles un angle donné); elles permettent de se passer, dans une certaine mesure, de stabilisateur vertical. Ce dernier groupe est, sans aucun doute, celui qui intéressera le plus nos lecteurs.     1) Le (très) petit fuselage est bien utile pour le lancement. 2) Les dérives en bouts d'ailes sont fixées par des vis.   Le Hot Shot Même si elles sont encore peu répandues, plusieurs de ces ailes sont disponibles dans le catalogue de Robbe, bien connu de tous les modélistes. Rappelons que le fabricant allemand proposait déjà, il y a une dizaine d'années, une aile volante sans la moindre dérive verticale qui faisait réellement penser à un boomerang. Le Hot Shot est une aile volante quasiment pure. Si elle présente une flèche considérable, elle est toutefois munie de deux petites dérives fixes, sur les extrémités des deux demi-ailes. Les dimensions du Hot Shot sont plutôt réduites: 153 cm d'envergure pour 33 dm2 de surface alaire. Elle utilise un profil Eppler 186, spécialement prévu pour les ailes volantes, avec double courbure. Son rendement est bon. Le modèle est prévu, essentiellement, pour être utilisé comme planeur de plaine ou de pente, même s'il autorise l'installation d'un petit moteur de 2 cc pour la prise de hauteur. Sa construction est de type classique, en bois. Pour sa mise en oeuvre, vous aurez besoin d'une radio avec deux servos de type standard. La radio doit être capable de mixer deux canaux pour que chaque servo entraîne directement un aileron (ou flaperon, pour être plus précis). Pour ceux qui ne disposeraient pas d'une telle radio, on trouve dans le commerce des mixeurs mécaniques ou électroniques pour deux servos qui remplissent la même fonction. Le pack d'accus devra être plat pour pouvoir être logé dans l'aile.     1) Détail des commandes, parfaitement droites depuis leurs servos respectifs. 2) Les flaperons occupent la totalité du bord de fuite. Ils sont donc extrêmement efficaces.   Construction Contrairement aux autres modèles déjà présentés, les 95% de la construction concerneront, cette fois, l'aile. Chacune des deux demi-ailes doit être entièrement montée sur le plan. Le degré de préfabrication n'est pas celui rencontré pour d'autres modèles que nous avons eu l'occasion d'analyser. Vous disposerez d'un excellent plan, grandeur nature, que vous devrez poser sur la table de travail et recouvrir d'un plastique transparent. Bien qu'il ne soit guère compliqué à monter, il s'agit d'un modèle tout à fait atypique, raison pour laquelle il faudra lire intégralement les instructions avant de commencer. Structure de base La structure de base des demi-ailes est constituée par les longerons en pin de 5x7 mm situés au point le plus épais. Les longerons du bas sont collés sur le coffrage inférieur; les nervures sont collées à l'endroit prévu. La flèche de l'aile étant très accusée, les nervures forment, avec les longerons, un angle de quasiment 30°; elles devront être positionnées sur le plan. Rappelons que la forme trapézoïdale de l'aile est très marquée, avec une corde maximale de 25 cm et minimale de 12 cm (aux pointes). Le bord de fuite est formé de deux plaques en balsa séparées par un longeron en balsa asymétrique (plus fin à la pointe de l'aile qu'à la racine). Après avoir collé cet ensemble, le bord de fuite de chaque aile doit être chaussé d'une baguette en balsa de 3 mm (cette opération se justifie par le fait que le profil utilisé n'est pas plan sur sa section inférieure). On place ensuite les renforts en contreplaqué des nervures centrale et extérieure. Puis, on assemble un "petit boîtier" en contreplaqué où se situera le sommet de l'aile. L'un des boîtiers recevra la batterie de la radio (qui ne sera ensuite plus accessible); l'autre contiendra le lest, le cas échéant.  La zone supérieure du bord d'attaque est fermée par un coffrage. À ce stade, le montage peut être enlevé du plan de travail; on colle le bord d'attaque (en balsa), on le profile à la lame ou au papier abrasif et on le ponce pour lui donner sa forme définitive. Comme toujours, mieux vaut réaliser un gabarit pour éviter les pertes de rendement en vol.   1) Pour garantir la stabilité nécessaire, la flèche du Hot Shot est très accusée. Malgré cela, les deux petites dérives sont indispensables. 2) Commande de gauchissement déplaçant les ailerons (les flaperons, plus exactement) en sens opposés. L'antenne est soit laissée à l'air, soit déployée dans l'aile.   Jonction des ailes et installation de la radio A ce stade de la construction, nous disposons déjà des deux structures de base des demi-ailes. Après avoir introduit la batterie, on colle entre elles les deux demi-ailes. Cette opération doit être réalisée sur le plan, avec la baguette en balsa de 3x3 placée sous le bord de fuite. L'aile est totalement plane; autrement dit, elle ne présente pas le moindre dièdre, au sens propre du terme (c'est la flèche de l'aile qui lui confère sa stabilité). Lorsque la jonction est sèche - mieux vaut utiliser de l'époxy -, on greffe les longerons supplémentaires en pin, à l'arrière. Le montage de l'équipement radio est peu conventionnel. Et notamment parce qu'une fois le modèle construit, tous les composants se retrouvent à l'intérieur sans que l'on puisse y accéder (à moins de casser du bois...). Avant de commencer l'installation, il faudra brancher les différents composants et vérifier que les servos se déplacent dans le bon sens, que le mixeur fonctionne correctement et - élément essentiel - que les bras soient bien perpendiculaires à leurs servos respectifs, lorsque la radio est allumée et les trims centrés. Les servos, le récepteur et l'interrupteur sont collés sur la face interne du coffrage central, de telle manière que les bras des servos ressortent par les ouvertures prévues dans le coffrage. Robbe recommande de coller les composants à l'époxy, mais mieux vaut utiliser de la silicone de type sanitaire, plus élastique et mieux adaptée aux surfaces lisses (comme les boîtiers de servos).  Rappel: si quoi que ce soit se détache ultérieurement, il faudra casser le coffrage pour procéder à la réparation. Les câbles également seront collés à l'époxy. En ce qui concerne l'antenne, vous avez deux options: la déployer le long de l'aile (à l'intérieur) ou la faire sortir par une petite ouverture. En ce qui nous concerne, nous avons opté pour cette dernière solution, en pratiquant une petite trappe sur le haut de l'aile gauche. La prochaine fois, nous la laisserons à l'intérieur, car le résultat est plus esthétique. L'interrupteur peut être laissé sur le haut de l'aile droite.     1) Le profil utilisé présente un bord d'attaque relativement pointu, ce qui autorise une plage de vitesses étendue. 2) La commande de profondeur utilise les flaperons (ils se déplacent alors dans le même sens). Un mixeur de deux servos est nécessaire.   Commande et entoilage Après avoir installé l'équipement radio et terminé les coffrages centraux de l'aile, nous installerons les "winglets" (petites dérives situées sur les bouts d'aile); ils sont en contreplaqué et se fixent aux cloisons des marginaux de l'aile au moyen de petites vis à tôle. L'aile est recouverte de thermorétractile, de type Oracover ou Monokote, sur toute sa surface, à l'exception d'une étroite bande de 10-12 mm sur la zone centrale (pour permettre le collage du fuselage). Les deux gouvernes, que nous appellerons flaperons, sont usinées d'origine; il s'agit de deux pièces en balsa à section triangulaire d'environ 40 mm d'épaisseur. Elles sont fixées sur le bord de fuite des demi-ailes grâce à une technique connue de tous: le ruban adhésif (le Scotch Magic est notre préféré...). II faudra vérifier qu'elles se déplacent librement dans les deux sens. Les guignols doivent être installés et les tringles de commande, connectées. S'agissant d'une aile volante, il est essentiel de bien positionner le neutre des flaperons. Pour nous aider, le fabricant nous fournit un petit gabarit, très bien venu...   Fuselage et autres accessoires Le "fuselage" est une petite pièce formée de plusieurs couches de contreplaqué, recouverte de thermorétractile et collée sous la jonction des deux demi-ailes. II est muni de deux perforations destinées à recevoir deux vis de fixation. Ce système permettra d'ancrer sur l'aile un petit bâti avec un moteur de 2 cm3 (maximum). L'ensemble moteur-bâti est installé sur le centre de gravité de l'aile, ce qui permet d'enlever et de replacer le module sans altérer le centrage du modèle. II est également possible d'installer un crochet de remorquage sur le bas du fuselage et/ou un servo pour actionner un système de largage au départ d'un autre aéromodèle. Le centre de gravité doit être situé à 22 cm du bord d'attaque central. Si nécessaire, on utilisera du plomb pour le lestage.     Le Hot Shot a vraiment fière allure, au sol comme en vol.   Vol d'essai En état de marche, notre Hot Shot pesait 800 grammes, soit 150 de plus que prévu. Pour résoudre ce problème, je n'envisage qu'une solution: l'emploi de servos miniatures et/ou d'une batterie moins encombrante. Les instructions sont assez imprécises en ce qui concerne les débattements des commandes; finalement, nous avons défini 13 mm vers le haut et 10 mm vers le bas pour les ailerons, et 8 mm de chaque côté pour la profondeur. Nous avons effectué l'ensemble des réglages depuis l'émetteur, y compris le mixage des servos. II est fortement conseillé de procéder à quelques essais de vol plané sur terrain herbeux, car la moindre erreur commise au moment de fixer le neutre peut se traduire par des variations surprenantes du taux de chute. Nous avons effectué le vol d'essai sur une petite pente située à côté de notre terrain de vol habituel. Un lancer-main a suffi à nous faire comprendre que le Hot Shot était capable de voler par vent très faible. Son allure est très surprenante, mais un peu d'entraînement suffit à lui faire adopter un comportement franchement calme. II peut voler très lentement, ou assez vite (dans ce cas, on compense la profondeur vers le bas). Les débattements recommandés se sont révélés bien adaptés au vol "normal". Rien ne nous empêche de les augmenter dans le futur. Sur une pente plus importante et avec davantage de vent, l'aile autorise la voltige de base. Lorsque l'on tire la profondeur vers l'arrière, le modèle freine, mais sans décrocher: il pique simplement du nez, légèrement, et continue son vol. Idéal pour les atterrissages!   En conclusion Malgré son allure futuriste, le Hot Shot est un modèle à construction classique que l'on peut monter en quelques heures (notamment grâce au nombre réduit des pièces qui le composent). Encore une fois, son vol n'a rien de perturbant et après quelques minutes, on oublie qu'il s'agit d'un avion très peu conventionnel. Après cette expérience, nous ne pouvons que regretter le fait que si peu d'amateurs soient tentés par les ailes volantes.   Caractéristiques et détails :   1) Techniques: Constructeur : Robbe Envergure: 1530 mm  Poids en ordre de vol: 650 g  Surface alaire: 33 dm2 Profil : E 186 modifié   2) Fonctions pilotées:  - gouverne de profondeur (mixage) - ailerons...