Mise à jour du 11/10/2021
Micro planeur - Le SZD-51-1 Nexus
Modèle N°44 – Août 2021
Un article de Frank Aguerre paru dans le modèle magazine d’octobre 2009 sur un micro planeur à réaliser m’avait interpellé.
J’avais remis à plus tard le projet… 12 ans seulement… mais maintenant à la retraite l’heure est venue de s’attaquer à cette réalisation.
L’étude de Franck est remarquable (comme d’habitude) et fidèle à ses passions il s’agit ici d’un planeur à incidence intégrale.
Je ne décrirais pas la machine, l’article de Franck est complet et suffit à lui même. A noter qu’un plan venait compléter l’article.
L’article complet (pdf) => ArticleModeleMag_Nexus
Ma construction étape par étape...
La première étape consiste à photocopier les différentes parties du plan, puis de les imprimer et les coller (colle papier bâton) sur du carton fin.
Les découpes dans le balsa et le CTP de 0.4 sont ainsi plus facile et surtout çà peut servir aux copains…
Pour le déroulement de la construction je suis resté fidèle à la description de l’article de Franck à quelques nuances près…
Le Fuselage
Découper à l’aide du gabarit en carton, les deux flancs dans du balsa 20/10.
Évider le passage de la commande des ailes et pointer le passage du tube de la clé d’aile.
Découper dans du CTP de 0.4 les pièces de renfort, puis les coller sur l’intérieur des flans.
A l’aide du gabarit en carton de la verrière, passer à sa découpe sur les deux flans, puis les scotcher sur l’extérieur des flans pour le moment.
Passer au collage des baguettes d’angle en balsa 6×6.
Commencer par celle du bas puis continuer sur celle du haut.
Entailler les baguettes (coups de scie tous les cm) dans les endroits où la courbure est trop importante.
Enfin araser les deux baguettes sur l’arrière du fuselage pour qu’elles trouvent leur place.
Découper les 2 couples du fuselage, une épaisseur 20/10 balsa et une épaisseur CTP 0.4mm à coller fil du bois croisé.
Réaliser un montage pour le collage des couples de manière à assurer un bon équerrage et un alignement du fourreau de clé d’aile.
Laisser sécher…
Passer au coffrage en balsa 20/10 du nez jusqu’au couple central du dessus et du dessous.
Araser les parties arrière de manière à pouvoir les pincer puis les coller. Pour aider, pratiquer des coups de scie à l’arrière du couple sur les baguettes tringulaires.
Une fois sec, passer au coffrage en balsa 20/10 des parties arrières.
Découper le nez dans trois blocs balsa 10mm ou six blocs balsa 5mm, puis les coller.
Découper la dérive et sa gouverne dans du balsa 5mm.
Coller le nez sur le corps du fuselage.
Pendant le séchage en profiter pour préparer le logement arrière de réception de la dérive.
Le pied de dérive est affiné vers l’arrière pour ne pas dépasser l’épaisseur du fuselage.
Une fois fini, passer au profilage de la dérive et de sa gouverne.
Passer à la mise en forme du fuselage par ponçage.
Puis découper les deux parties qui maintiennent encore la verrière.
Passer enfin au collage de la dérive en veillant à l’équerrage par rapport au deux flans.
Découper à l’aide du gabarit en carton le stabilisateur dans du balsa tendre de 20/10.
Renforcer les saumons par deux bandes de 10mm en CTP 0.4mm (à contre filets). Poncer le balsa sur 0.4mm, puis coller les renforts.
En profiter pour découper dans du CTP 0.4mm l’assise du stabilisateur.
Retourner au fuselage pour la découpe (balsa 50/10) et le collage du renfort d’angle au pied de dérive.
Passer aux logements des charnières de la dérive, elles seront découpées dans une charnière souple en toile.
La commande à incidence intégrale
Découper dans du balsa 20/10 la platine support, et les deux mêmes formes mais en CTP 0.4mm à contre filets. Coller l’ensemble en sandwich.
Découper les 3 guignols dans de l’époxy 1mm.
Le principe de la mécanique est un peu modifier pour limiter les jeux.
L’axe principale est un tube de commande 4/3mm collé en bout de la platine et recevant tous les efforts. Les deux guignols reçoivent un tube de commande 3/2mm chacun qui sera collé et renforcé par une petite rondelle d=3mm en plastique.
Les deux tubes 3/2 des guignols s’emmanchent dans le tube 4/3 et l’ensemble reçoit un jonc de carbone 2mm.
Ajuster la largeur de la platine pour qu’elle rentre sans forcer dans le fuselage.
Monter les servos, ajuster les emplacement et les visser.
Dans de la CAP de 0.8mm réaliser les 2 premières commandes (39mm sur mon montage)qui vont du palonnier des servos aux guignols de renvoi d’angle. Au préalable aligner les deux palonniers (perpendiculaires aux servos)et les guignols (perpendiculaires à la platine).
Passer aux deux autres commandes (9mm sur mon montage) qui actionnement le guignol de pilotage des ailes.
Afin de rendre le bloc commande démontable, deux supports mis en forme dans de la baguette triangulaire et renforcé par du CTP de 0.4mm sont collés sur les flans intérieurs du fuselage. La platine est fixée sur eux à l’aide de deux vis.
Les ailes
A l’aide du gabarit découper dans du balsa 50/10 tendre deux demi-ailes.
Renforcer les saumons à l’intrados avec deux découpes en CTP 4/10 à contre sens du fil. Faire une réservation de 0.4mm à l’intrados par ponçage puis coller les renforts.
Sur l’extrados, tracer les lignes de références qui vont servir à la mise en forme du profil.
Une ligne d’épaisseur maxi à 25% de le corde, une autre à moitié de distance entre l’épaisseur maxi et le BA, enfin une dernière à 50% de la corde.
Attaquer le ponçage par la partie arrière de l’extrados, puis passer à la partie avant et enfin à la partie centrale en s’aidant des gabarits.
Procéder par étape tranquillement en faisant les deux demi-ailes alternativement.
Découper deux fourreaux de 80mm dans de la gaine de commande 3×2 mm. Faire deux saignées à l’intrados, puis coller les fourreaux à l’époxy lente mélangée à du micro-ballon.
Découper deux triangles de renfort en CTP 0.4mm, poncer de la même épaisseur à l’intrados du saumon coté BA et les coller.
Terminer par la découpe des nervures de saumon en ctp 0.4mm, puis les coller.
Collage fourreau clé aile fuselage et mise en croix stab
Découper un fourreau de 35mm dans de la gaine de commande 3x2mm et le positionner dans le fuselage (trous de passage préalablement percés lors de la réalisation des deux flans). A l’aide de la clé d’aile en jonc de carbone 2mm réalisé l’équerrage horizontale avec la dérive, reprendre un des trous si nécessaire. Puis coller à l’époxy lente le fourreau.
Coller sur le dessus du stab la pièce de renfort en CTP 0.4mm, percer deux trous pour le passage des vis, puis monter l’ensemble sur la dérive. Regarder l’équerrage horizontale, ajuster le haut de la dérive si nécessaire. Contrepercer le support de stab et remonter l’ensemble pour contrôle. Passer au collage du support à l’époxy lente et remonter le stab avec les vis pour maintient de l’ensemble durant le séchage.
Contrôles équerrages, premiers fonctionnements et réglages des jeux mécaniques
Grosse étape… Monter la mécanique avec les servos, les ailes et le stab.
Contrôler le bon fonctionnement de l’ensemble, réduire les jeux mécaniques notamment au niveau de la biellette de commande des ailes.
Il a de la gueule ce petit planeur!
A ce stade le bilan poids donne:
Aile droite= 10.6g – Aile gauche= 11.1g – Clé d’aile=0.8g
Cellule= 23.2g – Mécanique de commande= 18.6g – Stab+2vis= 1.9g
Récepteur= 4g – Accus 1S 300mah= 8.5g
Soit un total= 80g… il reste encore l’enduit/ponçage et l’entoilage! But visé 100g maxi ????
Après enduit nitro (2 couches) et ponçage:
Aile droite= 11.7g – Aile gauche= 12g
Cellule= 24.4g – Stab+2vis= 2.1g
Soit un total= 82g…
Après entoilage à l’Oracover ( l’embonpoint s’accèlère!) :
Aile droite= 17.1g – Aile gauche= 17.5g
Cellule= 30.3g – Stab+2vis= 3.3g
Soit un total= 99.3g…
Il reste quelques aménagements pour finaliser la bête, c’est sûr les 100g seront dépassés!
Après un peu de décos…
Finalisations
La commande de dérive est réalisée avec de la commande pour lancé main (fil fin très résistant mais souple). Le fil est monté sur le palonnier du servo en faisant un tour mort sur le centre et en bloquant avec une goutte de cyano.
Sur l’arrière du fuselage, les passages des fils sont réalisés avec une CAP de 1mm, puis agrandi avec une de 1.5mm.
Les fils sont collés à la cyano sur une CAP de 0.5mm préalablement inséré dans le fuselage par le trou de passage, puis l »ensemble est tiré lentement jusqu’à récupération des fils.
Les charnières sont collées dans un premier temps dans la dérive, puis dans un deuxième temps le volet est inséré et collé.
Chaque fil passe dans un trou de part et d’autre du guignol, le verrouillage se fera par pincement à l’aide d’un tube alu écrasé (découpe d’un embout d’électricien).
Pour l’instant la commande est laissée lâche pour laisser la liberté de mouvement au bloc de commande.
La verrière est maintenue par deux joncs de carbone 2×0.5 collés de l’avant à la moitié. Ils assurent aussi le maintien latéral. Les faire dépasser de 5mm à l’avant et 3mm à l’arrière.
Le récepteur est implanté à l’avant en creusant un peu dans le couple avant pour caser les connecteurs.
L’accu est logé dans la verrière, en arrière pour assurer le centrage.
Matériel, réglages et bilan
Matériel:
Récepteur => RX6 Frsky 6 voies 4g
Accus => 150ma 20C 6g (le 300mah était trop lourd pour le centrage)
Servo (x3) => DS3101 Dualsky (roulement) 5g
Réglages:
Conforme à l’article de Franck,
Dérive +-9mm Tangage +-5mm Roulis +-3mm
Réglages:
Masse obtenue => 102g
Centrage => 26/27mm
PredimRC:
J’ai repassé le Nexus de Frank dans son excellent logiciel PreDimRc… c’est un peu de la rétro-ingénierie!
Je me suis aperçu que le BF de mes ailes n’est pas tout à fait perpendiculaire au fuselage mais présente une flèche avant de 6mm environ au saumon. J’en ai tenu compte dans la modélisation.
Sans surprise je retrouve un CG à 27mm pour une marge statique de 8%!
Quelques photos avant le premier vol...
Premiers vols - 25 août 2021
C’est fait! Il a volé par un vent de 20 à 25 km/h avec rafales, ce n’était pas le temps idéal pour une première sortie mais il a fait face avec son pilote…
Encore des réglages à faire, des jeux mécaniques à retravailler et une clé d’aile un peu souple à mon goût mais on était dans les limites de la machine. Tout cela à revalider dans des conditions plus clémentes…
Seconds vols - 31 août 2021 - Durée=2h
C’est encore dans des conditions musclées (NE 20/25 km/h) que les seconds vols ont eu lieu.
Les jeux mécaniques avaient été diminué et l’amplitude de la fonction roulis revu à la baisse, le comportement s’en ai trouvé métamorphosé, on découvre une machine très saine qui surfe sur les rafales de vent, étonnant pour un petit planeur de 100g… Quelques figures (loopings et tonneaux) ont été testé mais ce n’est pas le fort de ce petit bolide quand le vent souple, par contre les runs d’un bord à l’autre de la pente sont un régal.
Derniers réglages et mises au point réalisés:
- Réduction du jeu de la clé d’aile dans les fourreaux => il suffit de peindre la clé d’aile (jonc de carbone de 2mm) – une couche d’apprêt et une ou deux couches de peinture
- Réduction du jeu des commandes en cap de 0.8mm => un peu de cyano (en gel) dans les trous des palonniers comble les jeux
- Débattements=> Dérive +-9mm Tangage +-5mm Roulis +-3mm
- Expo=> Dérive 10% Tangage 10% Roulis 30%
- Centrage => 26/27mm
- Autonomie des accus de 150mah => on atteint 1h de vol pour une tension chutant à 3V5 (50% de décharge environ) – on peut aller plus loin mais j’ai constaté que les servos fonctionnaient mal à partir de 3V4-3V35
Modifications du bloc de commande de l'incidence intégrale
Afin de réduire les jeux mécaniques quelques modifications sont apportées au bloc de commande.
- L’axe en carbone de 2mm est remplacé par un jonc de 2.5mm après avoir repercé les gaines de commande 3/2mm.
- Les renvois d’angle en cap 0.8 sont remplacés par deux joncs PVC 3mm avec des fentes à 90° qui s’insèrent entre les équerres et le guignol de pilotage de l’incidence.
- Le maintient se fait par des vis de 1.5mm.
Ajout d'une épingle de maintient des ailes
Afin de réduire l’écartement des ailes du entre autres à la souplesse de la clé d’aile j’ai ajouté une épingle en cap de 0,5mm qui dépasse de 15mm du fuselage et qui vient s’insérer dans de bouts de tige de commande 2/1mm collé verticalement.
C’est rapide à mettre et sa participe à la rigidification de l’ensemble.
Photos de Martine - Dimanche 10 octobres 2021
