Un modèle qui sort un peu de l'ordinaire...

En fait, tout a commencé par une phrase de Reto Senn. « Vous ne voulez pas essayer le jet ? », m'avait-il demandé au printemps/été 2010, chez nous, à l'aérodrome d'Alpnach, en Suisse. Reto est une figure très connue dans le milieu mondial des jets. C’est lui qui m’a transmis le virus des jets, et je lui en suis encore reconnaissant aujourd’hui, car sans lui, cet article n’existerait pas. Par la suite, pendant plusieurs années, je n’ai pratiquement construit que des modèles de jets, dix au total, et j’étais un visiteur assidu du salon Jet-Power. Lorsque le championnat du monde de jets s’est tenu à Meiringen en 2013, cela a été pour moi un moment fort absolu. Meiringen se trouve à seulement environ 35 km de chez moi, ce qui m’a permis d’être sur place tous les jours pour admirer ces magnifiques modèles très élaborés. Puis, deux ans plus tard, lorsque le championnat du monde de modèles réduits à réaction 2015 s’est déroulé à Leutkirch, en Allemagne, j’ai de nouveau été conquis. Le modèle de Thomas Gleissner, un Starfighter F-104 d’Airworld, m’avait tellement fasciné que l’idée a germé dans mon esprit : « Il me le faut absolument. »

Le modèle d’Airworld à l’échelle 1:4 présente un tel niveau de détail que je n’en ai que très rarement vu d’aussi élevé, voire supérieur. Comme je l’ai dit, j’ai eu le coup de foudre et je n’ai tout simplement pas pu résister. J’ai donc commandé mon kit auprès de mon revendeur de prédilection, Franz Walti de Jet-Tech. Franz Walti n’est pas non plus un inconnu dans le milieu des avions à réaction, puisqu’il tenait à l’époque son célèbre magasin de modélisme Jet-Tech à Rothrist. Il a donc fallu patienter un peu jusqu’à ce que le coup de fil tant attendu arrive vers la fin de l’année 2015, après quoi je suis devenu l’heureux propriétaire d’un F-104 Starfighter. Malgré, ou peut-être justement grâce à ses contours qui correspondent à 100 % à l’original, le F-104 possède des caractéristiques de vol et d’atterrissage fantastiques. Les profils de l’aile et de l’empennage horizontal ont également été reproduits à l’échelle 1:1 par rapport à l’original et sont donc extrêmement fins et tout aussi anguleux que sur l’original. L’aile ne mesure que 27 mm à son point le plus épais ! Au niveau du bord d’attaque, elle ne fait même que 12 mm ! Cela correspond à une épaisseur de seulement 3,375 %. Il faut vraiment garder cela à l’esprit. Il n’y a pas de rayon au niveau du nez, comme les modélistes en ont habituellement l’habitude ; le rayon au niveau du bord d’attaque ne mesure que 1 à 2 mm, avec des arêtes vives, afin de réduire la traînée. Quiconque connaît un peu le F-104 sait quelle fascination exerce cet avion unique.

J’ai donc construit mon F-104, sur un peu plus de deux ans, avec une turbine Jetcat P-220 et les accessoires habituels de l’époque. Il a finalement été achevé début 2018 et devait enfin prendre son envol. Comme nous n’avions malheureusement plus le droit de faire voler de jets à Alpnach, ma base d’attache, depuis août 2012, j’étais membre du club d’aéromodélisme de Müllheim depuis plusieurs années. Comme mon F-104 pesait un peu plus de 25 kg à plein, j’aurais dû faire homologuer l’appareil pour pouvoir voler en Allemagne, ce qui me semblait un peu trop compliqué. En Suisse, la limite sans homologation est de 30 kg ; j’ai donc voulu effectuer le premier vol quelque part en Suisse.

« Un vol terminé, c'est déjà un autre qui s'annonce. »

Eh bien, les choses se sont passées comme elles devaient se passer, et j’ai de nouveau pris contact avec Reto Senn. Reto m’a encore une fois aidé et j’ai pu effectuer le premier vol à l’occasion du Championnat suisse de jet 2019, sur l’aérodrome de St. Stefan, dans le magnifique Simmental, près de Lenk. Ce vol s’est très bien déroulé et j’ai été extrêmement fasciné par les caractéristiques de vol que je n’avais encore jamais expérimentées jusqu’alors ; c’est tout simplement indescriptible à quel point l’appareil est stable en vol. Il faut vraiment l’avoir vécu soi-même. Je recommande ce modèle à 100 % et sans aucune réserve à tout le monde.

Bon, revenons-en à mon F-104. Après ce premier vol réussi en août 2019, il y a eu une période pendant laquelle je n’ai plus pu faire voler le F-104 pour les raisons mentionnées plus haut. C’est fou, jusqu’à aujourd’hui, je n’ai piloté le F-104 qu’une seule et unique fois. Le reste du temps, j’ai exposé le F-104 dans notre salon et je me suis contenté de l’admirer. Cela a donné lieu de temps à autre à des discussions intéressantes avec des amis qui nous rendaient visite et qui admiraient eux aussi le F-104. Mais à un moment donné, j’ai pris conscience que cela ne pouvait pas continuer ainsi. En raison de la pandémie et de ses nombreux effets indésirables, il n’était plus question à l’époque de se rendre à Müllheim pour voler. Il fallait donc agir. Entre-temps, nous avons tenté de convaincre les responsables de la base aérienne d’Alpnach de nous autoriser à voler avec des jets à hélice électrique. Nous sommes actuellement sur le point de signer un avenant au contrat. Après une phase d’essai positive d’un an, plus rien ne devrait donc s’opposer à ce que nous puissions voler avec des jets à hélice électrique à l’avenir. Espérons que tout se passera pour le mieux.

Fort de ces développements positifs et d’une bonne dose de courage, l’idée a mûri en moi de remettre en vol le F-104 Starfighter équipé d’une turbine électrique adaptée. Comment s’attaquer à un tel projet ? Je n’en avais aucune idée. Je savais seulement que, s’il y avait une possibilité, ce serait une entreprise très difficile. Transformer un modèle réduit d’avion prêt à l’emploi de manière à ce qu’une hélice électrique fournisse la puissance nécessaire à la place d’une turbine à kérosène n’est certainement pas une mince affaire, d’autant plus que, à ma connaissance, personne n’avait encore jamais réalisé une telle modification sur ce kit.

Le système de propulsion devait donc être une hélice Schübel DS-215-DIA HST de 195 mm. S’ensuivit donc une phase où j’ai beaucoup réfléchi et cherché des solutions possibles pour une motorisation par hélice. Ceux qui connaissent le F-104 d’Airworld savent que l’intérieur du fuselage comporte, logiquement, de très nombreux montants et arêtes. Des éléments que les hélices n’apprécient guère. Lors du salon JetPower 2015, Manfred Greve a effectué une démonstration de vol si habile et impressionnante avec un Albatros L-39 de CARF équipé d’une hélice Schübel que j’ai su dès lors que si je devais opter pour une hélice, ce serait forcément une hélice de la société Schübel. C’est ainsi qu’en 2021, j’ai pris contact avec la société Schübel. J’y ai reçu un soutien et une aide très précieux de la part de Christian Wileschek. Christian m’a beaucoup aidé ; chez Schübel, on considérait mon projet comme fondamentalement réalisable, même si cela impliquait certaines contraintes et conditions cadres. Le système de propulsion devait donc être une hélice Schübel DS-215-DIA HST de 195 mm. Cette hélice peut générer une poussée maximale d’environ 250 N avec une batterie LiPo 14S. Ge-

Suffis-t-il pour alimenter correctement le F-104 ? Je pense que oui, car le rapport poids/puissance de mon appareil est actuellement même légèrement supérieur à celui de la version à turbine, bien que le poids total soit également un peu plus élevé. Christian m’avait indiqué qu’il fallait un pack de batteries 14S d’environ 20 000 mAh pour atteindre une autonomie de vol d’environ 7 à 9 minutes. En effet, l’impulseur consomme jusqu’à 350 A en pointe et génère ainsi une puissance électrique de plus de 15 kW. Oups, ça en jette, me suis-je dit. En tant qu’électricien de formation, je savais que des courants aussi élevés dans les installations domestiques nécessitent, selon la longueur des câbles, une section de 185 mm². Des courants impressionnants et considérables, en tout cas. Chez Schübel, on m’a recommandé d’installer un régulateur MGM de 400 A.

J'ai dû, ou plutôt j'ai voulu, démonter tout l'équipement installé jusqu'alors dans le F-104. Ce n'était pas une mince affaire d'effectuer ce genre de travaux sur un modèle déjà assemblé. Tous les câbles, les batteries, la turbine, le tuyau de poussée et l'ensemble des flexibles pneumatiques ont été démontés. À la fin, il était là,

Entièrement vide à l'intérieur, mais entièrement peint à l'extérieur. À vide, il pesait désormais environ 14 kg. Il me restait donc une marge maximale de 16 kg avant d'atteindre la limite suisse de 30 kg. Est-ce que cela suffirait, me suis-je demandé ? Si l'on fait rapidement le calcul, l'impulseur avec son régulateur pèse environ 4 kg. Les batteries Swaytronic que je préfère, en pack de 3 montées en parallèle à 14S avec chacune 7 200 mAh, pèsent elles aussi environ 6 kg, soit déjà environ 10 kg rien que pour le groupe propulseur. À cela s’ajoutent les câbles entre la batterie et le variateur, ainsi que l’hélice. Et pour finir, bien sûr, l’ensemble du système de réception, câbles et batteries compris. Il semblait possible de rester juste en dessous des 30 kg, mais la marge de manœuvre ne serait pas grande. J’ai donc commencé la construction début 2022

sans être sûr à 100 % d’atteindre un jour mon objectif. J’ai d’abord simplement découpé à la meuleuse quelques membrures au niveau de l’entrée d’air. L’air doit être acheminé vers la turbine de la manière la plus fluide possible, sans arêtes créant des tourbillons.

Mais il ne faut pas supprimer des membrures à la légère, car elles assurent la stabilité nécessaire. Il a donc fallu rétablir cette stabilité à l’aide de bandes de carbone. Un travail très fastidieux, qui a dû être effectué avec la plus grande prudence, car je ne voulais surtout pas endommager la cellule.

Une fois ces travaux terminés, j’ai dû réfléchir à l’emplacement de chaque composant. Où placer la turbine, où installer le régulateur, où mettre les batteries ? Le tout en veillant à ne pas perdre de vue le centre de gravité obtenu et jugé satisfaisant, et en installant chaque élément de manière à optimiser l’aérodynamisme. Il fallait également veiller à ce que les câbles reliant la batterie au variateur soient aussi courts que possible. Les câbles reliant le variateur à la turbine peuvent en revanche être un peu plus longs. Là où se trouvait auparavant le réservoir de kérosène, il y a désormais un vide béant, car c’est là qu’il a fallu installer le conduit d’air jusqu’à la membrure principale. Il n’a donc pas été possible de placer de batteries dans cette zone. Celles-ci ont donc dû être déplacées plus vers l’avant. Le fameux centre de gravité (CG) est toujours au cœur de l’ensemble du projet. En effet, dans un tel projet, on veut à tout prix éviter d’utiliser du plomb. Entre-temps, des mesures du centre de gravité et des calculs approximatifs ont été effectués en continu à des fins de contrôle. À un moment donné, l’emplacement de tous les composants, en particulier la turbine, la batterie et le régulateur, a été définitivement fixé. L’installation de la turbine est réalisée selon le principe dit « Open-Duct ». L’air excédentaire peut ainsi s’écouler au-delà de la turbine, ce qui empêche celle-ci d’être suralimentée en air avant l’entrée.

La séparation du fuselage a constitué un autre obstacle majeur.

Comme, pour des raisons liées au centre de gravité, la roue devait être montée environ 25 cm plus en avant que la turbine, le nouveau tube de poussée a dû être adapté à cette configuration. J'ai passé beaucoup de temps à chercher une bonne solution à ce problème. J'ai d'abord envisagé une variante avec un tube de poussée également séparé, mais je n'ai trouvé aucune solution satisfaisante. Finalement, j'ai compris que le tube de poussée devait être fabriqué d'un seul tenant. Bien sûr, ce nouveau tube de poussée devait également être fabriqué à la main, car il n’existe logiquement rien de tel dans le commerce. Le tube de poussée a été laminé à l’aide de moules en polystyrène selon la technique de moulage en négatif et devait bien sûr être parfaitement lisse à l’intérieur. J’ai d’abord fabriqué un morceau d’environ 25 cm de long, du même diamètre que la turbine, puis un autre morceau d’environ 78 cm de long, qui s’effile de 195 mm à environ 140 mm. Ce rétrécissement se situe certes plutôt à la limite supérieure pour la turbine, mais il présente deux avantages importants. Premièrement, cela augmente légèrement la vitesse du jet de poussée, ce qui est favorable à la vitesse finale, et deuxièmement, cela permet de continuer à utiliser l’anneau de postcombustion Jet-Cat existant. Je tenais absolument à conserver cette caractéristique pour des raisons esthétiques. L'inconvénient du tuyau de poussée effilé est qu'il entraîne une très légère augmentation de la consommation électrique, qui reste toutefois dans des limites acceptables. Le tuyau de poussée pèse environ 530 g et pourrait sans doute être allégé d’environ 200 g si nécessaire. Mais comme j’avais finalement plutôt besoin de poids à l’arrière, cela n’a pas joué un rôle déterminant dans mon cas. Les premiers essais avec la turbine en marche

Au sol, les essais ont montré une poussée énorme, ce qui me donne beaucoup d'espoir pour le deuxième premier vol à venir. Oui, tu as bien lu, mon appareil à hélice électrique n’a pas encore volé jusqu’à présent. Cela se fera prochainement au printemps, quand il fera à nouveau plus chaud. Je suis optimiste quant à la réussite de ce premier vol. Je ferai un nouveau bref compte-rendu une fois celui-ci effectué.

L'ensemble de la transformation a pris environ trois ans, de l'idée initiale à la réalisation finale, ce qui a représenté environ 500 heures de travail. Une partie de ce temps a été consacrée à la réflexion, c'est-à-dire à la conception, afin de vérifier la faisabilité du projet.

Je tiens ici à remercier très chaleureusement la société Schübeler, et plus particulièrement Christian Wileschek, mais aussi la société Swaytronic et Matthias Altorfer, pour leur formidable soutien dans le cadre de ce projet unique. Sans ce soutien, il n'aurait sans doute pas été possible de mener à bien un projet aussi particulier.