Voici les premières photos du fuseau. C’est une superbe réalisation de Loic. Poids 1150g avec tous les renforts carbones qui vont bien pour supporter une propulsion de 4000 Watts.
Loic a même coupé le nez du fuseau de manière à ce que le moteur passe dans l’ouverture. Le couple moteur est également posé.
Une assise pour le servo de dérive.
Après pas mal d’investigations sur le net, j’ai fini par choisir un Rotomax 50cc vendu chez Hobby King. Je lui ai associé un contrôleur YEP 14S 120A.
Le moteur pèse 1.100Kg, le contrôleur 170g. C’est un 28 pôles, Kv 172. L’axe est de 10mm et la fixation de l’hélice est faite par 4 vis de 5mm en croix avec 30mm de diamètre.
Pour pouvoir tester le moteur et les hélices en traction statique, j’ai réalisé un banc de test. Sur les conseils de Yannick, le moteur est monté sur une cornière de charpente via des écrous qui permettent de passer les fils du moteur.
Le contrôleur possède deux câbles de commande, un pour le récepteur et un pour la carte de programmation qui est absolument nécessaire. Le contrôleur est livré sans doc, mais c’est un clone de YGE, il faut aller chercher la doc sur le net. La carte de programmation possède 2 connecteurs, le gauche pour le contrôleur, le droit pour l’alimentation. Pour pouvoir programmer le moteur, il faut d’abord allumer le contrôleur, mais aussi connecter une batterie de puissance. Des bips moteurs signalent que le contrôleur est prêt à être programmé.
J’ai acheté un module télémétrie UniSens-E chez SM-Modellbau. Ce module permet d’envoyer tout ce qu’on a besoin de savoir sur un remorqueur électrique: l’altitude, l’ampérage, la tension et le nombre de tour moteur. Il y a aussi la consommation totale depuis le branchement de la batterie. Bref, on peut optimiser la propulsion et savoir ce qu’il reste dans les batteries.
J’ai réalisé un connecteur anti-étincelles maison avec des connecteurs 2mm et une résistance de 10 Ohms. Coté femelle (contrôleur), le connecteur de 2mm est accolé dans la gaine au connecteur 6mm. Il est isolé via une petite gaine et est raccordé au connecteur 6mm via la résistance. Du coté des accus, le connecteur 2mm est simplement raccordé au connecteur 6mm par un petit fil. Bien évidemment, il faut penser à connecter le petit fil en premier ….
J’ai choisi une taille d’hélice de 22×10 après quelques simulations sous scorpion calc. Le but est de ne pas dépasser 80A qui est la consommation max pour 2 accus LIFE en parallèles.
Premiers tests au terrain avec un accu LiPo de 11S un peu fatigué. Pas de doute ça envoie du lourd…. Avec l’hélice en bois, j’obtiens 5900 tours pour
76A sous 39V.
Tests suivants avec une hélice Graupner G-Sonic PRO de 22×10 sous 12S. J’obtiens 5900 tours pour 78A.
Découpe et assemblage des panneaux
Bon on commence par découper les quatre panneaux. Rien de spécial à ce stade sinon qu’on découpe à l’envers. J’utilise du polystyrène expansé de densité 25Kg/m3. J’ai fait une commande directe chez Knauf ce qui m’a permit d’avoir des pains de 600x1000x100.
Ensuite, il faut assembler les panneaux et les dépouilles. Normalement, si vous suivi le tutoriel, toutes les dépouilles sont alignées. Les dépouilles sont ensuite collées sur une planche de mélaminé pour accroître la rigidité. Du scotch d’emballage est collé sur le bord d’attaque et le bord de fuite pour éviter que les panneaux collent aux dépouilles.
Avant de coller les nervures d’emplanture et intermédiaire sur le premier panneau, il faut le recouper en enlevant 2mm de chaque coté. Utilisez la guillotine verticale de GMFC. Les nervures sont ensuite collées, de même que le fourreau de clef d’aile que Yannick a réalisé. Comme le fourreau rentre légèrement dans le panneau 2, il faut creuser le polystyrène en tournant le fourreau en fibre.
Comme le polystyrène va subir des efforts lors de mise sous vide, il faut remplir toutes les fentes. Ici c’est la rainure à l’intrados qu’il faut combler. Pour cela, GMFC Expert a une fonction « remplissage longeron » qui permet de découper une forme de taille voulue. La languette découpée est simplement mise dans la rainure et sera enlevée après fibrage de l’extrados.
Du tissu d’arrachage doit être posé sur le tissu pour assurer un bon collage ultérieur de la peau. Pour poser correctement la bande au bord d’attaque, il faut d’abord dérouler du scotch de la longueur voulue, retourner les extrémités pour le fixer, puis poser le tissu d’arrachage dessus.
Pour réaliser les peaux, j’utilise du mylar de 350 micron acheté chez Polyplan composite. Le mylar est peint à la peinture acrylique pour plafond qui a l’avantage d’être assez épaisse et de ne pas avoir d’odeur. Attention, il faut cirer le mylar avec ce genre de peinture. Je ne l’ai pas fait pour l’extrados et j’ai eu quelques problèmes de démoulage. J’avais fait des tests précédemment avec une peinture pour mur de marque Luxens qui se démoule sans problème même si le mylar n’est pas ciré. Si vous avez des doutes, faites des tests…
Le mylar doit être découpé avant peinture. Du coté du bord de fuite le mylar est aligné avec la dépouille. Par contre, du coté du bord d’attaque, le mylar déborde largement de la hauteur de la dépouille et du mélaminé de façon à augmenter le bras de levier pour plaquer le mylar contre le bord d’attaque du panneau.
La peinture est posée au petit rouleau à peinture en mousse de façon à avoir un dépôt uniforme sur toute la surface.
Le vide permet de plaquer le mylar et peau contre le panneau. La difficulté ici est de courber le mylar au bord d’attaque de manière à ce qu’il épouse bien le panneau. Si vous ne mettez pas assez de vide, vous aurez un mauvais collage. Si vous mettez trop de vide, le polystyrène expansé a tendance à se comprimer. La raison est que le vide se fait également a l’intérieur du polystyrène. Il apparaît alors des bulles entre la fibre et la peinture aux endroits ou le polystyrène s’est comprimé entraînant avec lui la fibre. Vous aurez également des petites ondulations à la surface de la peau. Comme l’état de surface est superbe, tout petit défaut se voit facilement. Un mylar plus rigide donnera moins d’ondulations, mais sera plus difficile a courber. Le compromis n’est pas simple…
Ma solution est d’éviter que le polystyrène soit comprimé par le vide. Donc j’essaie de mettre le moins de vide possible et j’utilise un polystyrène relativement dense de 25kg/m3. J’ai fait pas mal d’essais de réglage et pour cette densité, la limite à ne pas dépasser en terme de vide est de 0,1 bar. Du polystyrène extrudé sera moins sensible à ce problème, mais comme il n’y a pas de billes, la résine ne pénètre pas à l’intérieur et le collage avec la peau moins bon. De fait, il y a des risques de dé-laminage en cas de choc.
Voici mon système pour réaliser et contrôler le vide.
Une autre solution est une pompe d’aquarium modifiée, mais la pression maximum obtenue est seulement de 0,05 bar.
Après 24 h d’attente, on peut ouvrir le sac et démouler.
L’étape suivante consiste à araser la languette qui dépasse du bord d’attaque. Quelques passages au scalpel et le tour est joué. Il faut finir en ponçant verticalement le bord d’attaque pour que l’intrados puisse se coller sans espace. Attention, il ne faut pas que le bord d’attaque soit pointu.
Maintenant, il ne reste plus qu’à préparer la peau de l’intrados comme réalisé précédemment et coffrer sous vide…
La peau d’intrados est plus belle que celle de l’extrados grâce au cirage du mylar. Notez qu’on voit en transparence la nervure intermédiaire et le balsa de fermeture de l’aile.
Après enlèvement de la languette qui dépasse du bord d’attaque, j’obtiens un poids de 1,2 Kg. J’attendais un peu moins, mais le résultat est très solide.
Quelques éléments sur le poids:
Le poids de la peau d’intrados est de 400g. Comme la résine+fibre est de 340g, il y a 60g de peinture (pour 3 couches)… ce n’est pas très léger. À noter, j’en avait mis plus sur l’extrados… Après ponçage de l’extrados, j’ai enlevé 100g. Donc tout dépend de la finition que vous voulez faire. Si vous poncez et faites une peinture, plusieurs couches sont nécessaires. Si vous voulez utilisez l’aile tel quel mettez le minimum de couches permettant d’atteindre une non transparence.
Notes de construction de la deuxième aile.
Pour la construction de l’aile du Pirelec, je vais m’inspirer grandement des méthodes de Pierre Emery. Ce sera donc une aile fibrée au tissu de verre avec une peinture sur peau dans le mylar. J’ai fait quelques échantillons au printemps avec suffisamment de succès pour passer à une aile complète.
Voici le plan de l’aile.
Le profil est un E205 avec des volets. La rainure est pour fermer l’aile avec du balsa avec une planche de 3mm. Les ailerons et volets seront articulés au silicone.
L’aile est découpée en 4 panneaux avec GMFC Expert. Le premier panneau contient la clef d’aile, le second est pour le volet, le troisième et quatrième panneaux contiennent l’aileron.
Un longeron est utilisé sur les panneaux 1-3 pour le passage des fils des servos. Un longeron est utilisé pour la clef d’aile sur le panneau 1. Enfin un dernier longeron est utilisé sur les panneaux 2-4 pour la rainure de fermeture d’aile. À noter sur la capture d’écran ci-dessous, le longeron n’est pas traversant au moment de la découpe, quelques mm sont laissés pour que l’aileron ne soit pas détaché.
Les panneaux sont découpés en inverse de façon à permettre la découpe des longerons de manière séparée au profil. La méthode est présentée en détail dans cet article. Par ailleurs, une marge de 10mm au bord de fuite facilite l’alignement du mylar et tissus.
Enfin, le premier panneau est encastré entre deux nervures en CTP 2mm pour soutenir la clef d’aile. Les nervures ont été découpées par fraisage numérique par Fed (merci Fred).
J’ai envie depuis longtemps de me construire un remorqueur électrique pour pouvoir emmener les copains. Ce sera donc le projet de cet hivers ….
L’objectif est de délivrer une puissance confortable de 4000W avec des accus LIFE qui sont très robustes et capables d’être rechargés plusieurs fois dans l’après-midi. Donc il faut 16-18 éléments, par groupe de de 4×4 ou 3×6 éléments. Fractionner le pack permet de charger avec plusieurs chargeurs en parallèle. On arrive à une tension d’environ 50V pour une consommation de 80A. Avec 2 éléments en parallèle, l’intensité est de 40A par élément, ce qui reste raisonnable pour des LIFE de 2300 ma. Au final, cela donne des gros packs de 32 ou 36 éléments. À 70 g par élément, on a des packs autour de 2.5 Kg.
Il faut un remorqueur assez spacieux pour embarquer un tel pack. Il faut aussi rester fin. Après de longs débats, j’ai choisi de partir sur une base de planeur, un Schweizer SGS 1-26 E. Il a des cordes généreuse et une petite tête de multi, ce qui permettra de réduire la charge ailaire. En plus, nous avons un moule de fuseau au club (Spirale 35) pour une envergure de 3m, ce qui va faciliter grandement la construction. Il faudra lui couper le nez, mettre un train et une roulette de queue…
Heureusement je ne suis pas tout seul, Yannick et Fred vont me donner un coup de main….
Pourquoi le nom « Pirélec »? Simplement, le terrain de Spirale 35 est situé sur la commune de Piré sur Seiche..
GMFC Expert allows to chose the number of cutting points within a DXF object such as an arc or a spline. This is useful for synchronizing two different profile. Here is an example for a turtle deck like project. We will use two dxf files turtle_root and turtle_tip. Save them into a local directory before starting this tutorial.
Let’s start … Run GMFC Expert which creates a new project at startup. Double-click on the background that is a short-cut to the panel dialog and set the « Different Root/Tip » box. Exit the panel dialog.
Then, click on the « File/ Dxf-Hpgl Import » menu. A file explorer window appears. Navigate to the directory in which you saved the dxf files and chose « turtle_root.dxf ». The profile is now displayed with a circle at the end of each dxf object. Right-click on the background, then chose « Exit and save/Save to root ».
Import now the « turtle_tip.dxf » in the same way as for the root. Just chose « Exit and save/Save to the tip ».
Go to the alignment mode. There is a shortcut in the tool bar, click in the red circle inside the black box under the cursor as shown in the picture below.
Now both profiles are displayed on top of each other. First, it is convenient to set point numbering to 1 so as to show the number of points in each dxf object.
Note that you may chose to not display one of the profiles. This is sometimes useful when the profiles are intertwined. Right-click on the background, then unselect the undesired profile.
Let’s just display the root for now since we need to change the entry point, i.e., the point 0. Move the cursor to point 1148 which is on the bottom-right of the profile. When the cursor is on a point, it switches to a red cross.
Click-right and select « Define 0 point here ». That’s it…
Now let’s do the synchronization job. Remember that the goal is to decide where the wire should be on each side of shape at a given time. So, we need to assign a number of points to each dxf object and we will do this for each profile. In this example, both profiles are similar ; they contain the same number of dxf objects and they only differ in size. The task is easy ; every dxf object on each side will be given the same number of points.
The first dxf object is a straight line, it contains 2 points. No need to change that. The second object is an arc. To change the number of points, move the cursor to the object start circle and double-left click. A window with the current number of points in the object appears.
The current values is 348. Let’s change this to 100. Now repeat the process for each dxf object. Adjust the number of points to the desired cutting precision. Here is the result for the root using 30 points for the smaller dxf objects.
Now switch to the tip side and repeat the point setting process. Exit the synchronization menu and you are done !!!
Final tip: If the two profiles do not contain the same number of dxf objects, you have to decide of where are the synchronization points. Therefore, an object on one side may correspond to several objects on the other side. Adjust the number of points accordingly.
This tutorial was developed in collaboration with Pierre Emery.
The main goal of this project is to obtain a perfect finish for the upper surface after bagging. This means that the openings, e.g., the spar box and the wire opening, must be cut from the lower surface. Since the spars are perpendicular to the tip, they have to be cut in a separated pass. This also means that the profile has to be inverted so that the lower surface is now on top (and becomes the upper surface).
Here is the GMFC Expert project:
Both sides, root and tip, are vertically aligned using the lower surface (in fact the upper surface) as reference. Additionally, X cut at the leading edge should be used so that the upper bed can be removed after cutting the upper surface.
The hole for the servo wires is made using a perpendicular upper round spar, that is vertically positioned at the middle of the profile.
The spar box is made using a perpendicular upper spar. The spar depth is adjusted so that there remains a layer of foam of few millimeters. This foam layer will be removed after bagging the profile upper surface with fiberglass. This makes possible to realize a carbon sole against the glass skin and later to place the spar box while ensuring no deformation of the skin.
Let’s start cutting the project:
Since the foam bloc will be touched between the cutting phases, it’s likely that it will move. To ensure a correct positioning at all times, I place two rulers made from foam on the table using double side tape. The foam bloc will be placed against the rulers.
Note the vertical lines traced with a pen on the foam side. This will helps later positioning of the wing panel in the beds.
The initial step is to come up with a rectangular block that is about 10mm longer than the final block. It will be shaped to the final dimensions during the last phase. For now, the block sits against the ruler 20mm away from the 0 position of the wire.
Now run the « cut panel » with the option « Upper surface only ». Note that X offset is set to 25mm, while the block sits at 20mm. This trick allows the usage of a rectangular block which simplifies positioning while the final block is shaped with taper.
Few pictures taken while cutting the upper surface:
After cutting the upper surface, the wire stops outside the foam block. Now the upper bed should be removed. If the block moves, just put it back against the rulers.
Now run the « cut panel » again and select the option « Spar & Lower surface ».
Note that GMFC Expert pauses after cutting the spars. You have to press on the button « Start again ».
Now we have to shape the block to the final dimensions using the « cut panel » dialog again and the « Trimming only » option. I have defined a negative margin at the leading edge that is within 0.5mm the panel size, so the mylar will be adjusted against the LE during bagging.
The negative margin implies that that the wing panel must be removed during shaping. Thanks to the X cut at LE, both beds sit against each other.
Note that the upper bed will fall down after the LE part is cut. Therefore, you must halt cutting while the wire sits down on the table and remove the top bed before the up phase.
Here is the result after shaping:
When making a wing from several panels, it is necessary that the final foam blocks have the exact same heights. This can be done by making a final horizontal cut with the wing within the beds. This can be done either with the « foam cut dialog » or using the « Block heightening » option together with « Trimming only ».
Finally, for vaccum bagging the upper surface, the main spar hole should be filed. The remaining of the cut spar can’t be used since it is too small due to kerf. Another one should be cut with correct dimensions…. stay tuned, there will be a next lesson…
Ce tutoriel a été réalisé en collaboration avec Pierre Emery, pour GMFC Expert.
Le but est d’avoir un état de surface de l’extrados impeccable. Donc les ouvertures, c.à.d. la boîte à clé/longeron et le passage des fils de servos, seront découpées via l’intrados. Comme celles-ci sont perpendiculaires à l’emplanture, il faut utiliser une découpe séparée des longerons et inverser le profil pour que l’intrados soit sur le dessus.
Voici le projet sous GMFC Expert:
Les deux cotés, emplanture et saumon, sont alignés verticalement par référence a l’intrados (donc l’extrados). Il faut utiliser la sortie en X au bord d’attaque ce qui permettra d’enlever la dépouille du dessus après découpe de l’extrados.
Le passage des fils des servos est réalisé via une saignée perpendiculaire, positionnée au milieu du profil.
La boîte à clé est réalisée avec un longeron extrados perpendiculaire au profil. La profondeur du longeron est ajustée pour qu’il reste une épaisseur d’environ 1 ou 2mm de polystyrène. Le polystyrène sera enlevé une fois le coffrage fibre de l’extrados réalisé. Cela permettra de faire une semelle contre la peau en fibre puis de poser la boite à clé.
Attaquons la découpe:
Comme on va manipuler le bloc entre les phases de découpe, je colle sur la table deux réglets en polystyrène en utilisant du scotch double face. Le bloc viendra se caler contre les deux réglets.
Notez les repères verticaux au feutre sur le bloc qui permettront un positionnement précis de l’aile dans les dépouilles après découpe.
On lance maintenant la découpe de l’extrados « seul ». À noter que l’offset en X est de 25, alors que le bloc est positionné à 20 mm. C’est cette astuce qui permet d’avoir un bloc rectangulaire pour le calage contre le réglet, alors que le bloc final comporte une flèche.
Quelques photos de la découpe de l’extrados:
Après l’extrados, l’extrados le fil s’arrête en dehors du bloc. Il faut juste enlever la dépouille du dessus. Si le bloc bouge, on peut le repositionner facilement contre les réglets. Maintenant, il faut lancer la découpe des longerons puis de l’intrados.
À noter, GMFC Expert fait une pause après la découpe des longerons, il faut appuyer sur le bouton « Reprise de la découpe »
Maintenant, il reste à dresser le bloc aux dimensions finales en utilisant le menu découpe à nouveau et l’option « Dressage simple ». J’ai mis un léger retrait de 0,5mm au bord d’attaque pour que le mylar épouse bien le BA lors du coffrage.
De fait j’enlève le tronçon d’aile pendant le dressage. Grâce à la découpe en X, les deux dépouilles se calent parfaitement l’une sur l’autre.
Voila le résultat après tronçonnage:
Dans le cas d’une aile comportant plusieurs tronçons, il est impératif de mettre a niveau tous les blocs découpés. Vous avez deux possibilités: soit vous utilisez une guillotine horizontale, soit vous utilisez l’option « surfaçage » du dressage d’aile pendant un dressage simple. Dans tous les cas, le tronçon d’aile doit être remis dans les dépouilles.
Finalement, pour pouvoir coffrer l’extrados sous vide, il faut remplir le trou correspondant au longeron. Le longeron découpé ne peut pas servir car trop petit. Il faut donc en découper un aux bonnes dimensions… suite à venir..