Archaeopteryx

En été 2009, je me demandais quel modèle j'allais construire durant l'hiver. Après un ASK-18 à l'échelle 1:2,5, un Woodstock au 1:2 et un SB-14 au 1:3, je devais reconnaître que pour moi les modèles joufflus sont les mieux adaptés. On les distingue mieux de loin et ils sont plus tranquilles en vol. Les orchidées, tel le SB-14, ont une silhouette trop fine. Dans certaines luminosités, ils se confondent avec le ciel et ce n'est que lorsqu'ils font un virage qu'on les voit à nouveau. Ce sont des moments désagréables où les secondes paraissent bien longues.

Quelle doit être la grandeur du modèle? Mes critères sont ma scie à découper des tronçons d'un maximum de 56 cm et mon auto qui accepte des éléments de 3 mètres. Avec ces données, je pouvais construire à l'échelle 1:2,25. Il était convenu dès le départ que je ne voulais pas une maquette mais qu'en l'air, il devait se confondre avec un Archéoptéryx. L'original est fantastiquement léger, aussi je devrais le construire le plus léger possible. Cela signifie utiliser beaucoup de fibres de carbone et travailler la résine avec parcimonie.

La poutre du fuselage est réalisée sur la base d'une pièce positive en Styropor recouverte de trois couches de chaussettes en fibre mouillées séparément. A l'intérieur vient une fibre carbone-Kevlar puis une couche de carbone et enfin une fibre de verre pour pouvoir poncer facilement et finement le fuselage durci. Pendant le durcissement, j'ai suspendu la poutre au plafond. Pour obtenir un tube droit, j'ai accroché un poids de 1 kg à la fibre de verre. Le jour après, j'ai gratté le Styropor avec différents outils pour le retirer. Enfin, je finissais avec un bâton de ski prolongé de papier de verre pour vider proprement le tube de fuselage. Ne pouvant calculer la solidité du tube, je l'ai testé simplement. Je l'ai placé entre 2 tréteaux et me suis appuyé délicatement dessus en son milieu. Le tube a résisté à mon poids alors, au pifomètre, on peut admettre qu'il tiendra.

Comme clé d'aile, j'ai pris un tube d'aluminium de 26 mm que j'ai rempli de rowing de carbone. Elle traverse le fuselage et s'emboîte dans les ailes dans des fourreaux faits de chaussette de fibre: une couche de fibre à l'intérieur recouverte de 2 couches de carbone. Je lamine directement la fibre sur un tube d'aluminium préalablement ciré. La partie arrière du fuselage est construite sur une pièce de Styrofoam. Sur cette pièce s'assemblent la dérive et l'empennage. Elle est recouverte de 2 couches de fibre de carbone de 93 g. Là aussi, il était nécessaire de vider le Styrofoam. Le collage de cette pièce avec la poutre de fuselage a dû se faire de manière exacte car elle détermine l'incidence de l'empennage. Une protection faite d'un sandwich de nid d'abeille et de carbone protège la roue sur la poutre de fuselage.

L'étape suivante est la construction du cockpit. Le châssis de cabine est réalisé en tubes de carbone collés. J'ai sécurisé les assemblages des tubes avec de la chaussette de carbone pour que les collages ne cèdent pas sous les contraintes. Ces tubes formant des trapèzes sont reliés au fourreau de la clef d'aile. Tous les collages ont été renforcés avec du rowing de carbone et des petits morceaux de tissu de fibre de verre. Ces trapèzes sont reliés entre eux par des tétons et constituent l'armature du cockpit. Il fallait ensuite habiller ce châssis. Pour ce faire j'ai découpé et poncé un positif de la cabine en Styrofoam. La mousse est recouverte de 2 couches de fibre de verre. Après ponçage et passage d'un agent démoulant, le moule était prêt. Je pouvais laminer la partie inférieure de la cabine avec de la fibre de verre. Cette coque a été poncée et ajustée, puis collée sur le châssis en tubes. Tous les cadres de fenêtres sont réalisés avec de la chaussette de carbone sur des baguettes en Dépron d'épaisseur de 6 mm. Pour que ces baguettes épousent la forme du fuselage, je les ai laissées sécher sur la forme positive de la cabine. Pour les fenêtres de devant j'ai utilisé du PET transparent de 0,8 mm disponible dans les magasins de construction. Les fenêtres de derrière sont entoilées à l'Oracover transparent.

Les ailes devaient être légères et rigides. Comment pouvais-je y arriver? Jusqu'ici, j'ai construit des ailes en sandwich styropore-abachi. L'Archaeopterix devait avoir des ailes creuses. L'objectif était des ailes de 3 kg par pièce (ça a été finalement 3,5 kg). Pour les négatifs, j'ai utilisé du Styrofoam d'une densité de 29 kg/m³. Après la découpe de 5 noyaux, je les ai assemblés pour constituer l'aile. Les négatifs devaient obligatoirement être jointifs car ils forment les moules pour la construction des demis-coques d'ailes. Après l'assemblage de ces moules, je les ai mastiqués avec un enduit léger pour corriger les petites irrégularités. Le ponçage s'est révélé impossible, la mousse étant bien moins dure que le mastic. Pour éviter de nouveaux dommages sur l'aile, j'ai arrêté le ponçage. J'ai décidé que je corrigerais les irrégularités sur l'aile. Les peaux se composent d'un noyau en Airex de 1,2 mm. Il est recouvert de part et d'autre de fibre de verre de 105 gm² en diagonale. Laminer 2,6 m² de fibre de verre n'est pas facile. L'homme seul que j'étais a été un peu surmené pour recouvrir deux faces en une opération. J'ai utilisé de la résine permettant un temps de travail de 90 minutes. J'ai alors placé la peau dans le moule négatif. J'ai réalisé le vide sous une mince feuille plastique. L'oreille est le meilleur moyen de contrôler l'étanchéité si on possède une oreille fine. Dans mon cas ma femme possède une meilleure ouïe et m'a indiqué où je devais encore boucher des trous. Après un séchage de 14 heures, je me réjouis-sais déjà du bel état de surface de la peau. La joie n'a pas duré. J'ai contrôlé l'adhérence de la fibre sur l'Airex. Je pouvais les séparer comme s'il s'agissait d'une feuille de séparation. Peut-être que le temps d'utilisation de la résine avait été dépassé de sorte que le collage ne s'est pas fait correctement. Tout passa alors à la poubelle. Je ne pouvais pas travailler plus vite. Je devais alors trouver une résine de prise plus lente. Chez R&G j'en ai trouvé une avec un temps de travail de 200 minutes. Ca devait suffire. J'ai refait les 4 peaux avec la nouvelle résine. L'étape suivante consistait à couper des nervures au fil chaud. J'ai collé ces nervures de 15 mm sur la peau supérieure. Le passage du longeron principal et des baguettes de fermeture de l'aile au niveau des gouvernes a été découpé avec un cutter sur les nervures collées. Le longeron principal est fait sur un noyau d'Airex de 70 gm². Le nombre de rovings de carbone a été déterminé avec un programme Excel réputé ([www.cb-roter-baron.de](http://www.cb-roter-baron.de)). Les rovings ont été placés entre les nervures évitées de la peau supérieure. J'ai ensuite placé le noyau entouré d'une chaussette de carbone sur les rovings pour réaliser un collage «mouillé sur mouillé». J'ai encore placé un tissu d'arrachage sur le noyau du longeron afin de pouvoir coller ultérieurement les rowings du dessus et assurer ainsi un bon collage. Les baguettes de fermeture de l'aile au niveau des gouvernes sont en balsa recouvertes de chaussette de carbone. J'ai alors laissé sécher les longerons. Ensuite, il faut coller les fourreaux de clef d'aile. Après, j'ai rangé pour faire de la place dans l'atelier, pour pouvoir y monter le fuselage et les ailes. Au contraire du prototype, la machine de série ne possède plus de dièdre. J'ai réalisé la version prototype et j'ai donc collé les fourreaux d'aile avec du dièdre entre deux coffrages en contreplaqué qui relient les longerons jusqu'à l'emplanture. L'espace entre les pièces en contreplaqué est les fourreaux d'aile a été rempli avec de la résine épaisse jusqu'au longeron supérieur. Il ne reste plus alors à mettre les rovings sur le longeron. Les éléments de l'intérieur de l'aile étant placés, on peut alors rejoindre les deux coques. Suit le masticage de l'extrados. Pour cela, j'ai mélangé de la résine époxy, du talc et de l'Aerosyl pour faire un mastic. J'ai tiré le mastic avec une règle métallique large. J'ai insisté sur le bord d'attaque pour corriger les irrégularités de la jointure des 2 demis coques qui ne se rejoignent pas à 100%. Après un ponçage intensif, j'ai obtenu une surface propre, prête à être peinte. Un travail laborieux reste à faire: éviter les espaces entre les nervures. Il s'agit de les marquer et de percer un trou de 5 mm à chaque angle, puis découper d'une main sûre, à la Dremel avec un disque de diamant, les 216 évidements.

L'empennage horizontal et vertical est réalisé en structure conventionnelle en nervures. Un noyau Styropore négatif simplifie la construction. Les longerons sont des tubes de carbone. Le recouvrement est fait d'Oralight blanc.

Le 18 juillet 2010, j'étais aux journées de remorquage de TUN. Après 8 mois de travail intensif, l'Archaeopteryx était terminé. Le pilote remorqueur Andy Wespi était prêt. Son modèle Rascal électrique possède une immense puissance. Est-ce que mon Archaeopteryx va voler comme je l'espère? Oui! Après quelques mètres de roulage, il prend l'air. Je dois corriger fortement le trim en piqueur. A 300 mètres d'altitude, je largue le modèle et le voici dans son élément. J'ai une bonne sensation en pilotant pour la première fois. Lors d'un vol d'une demi-heure, j'ai pu tester les bonnes caractéristiques de vol. Des essais avec plus de poids ont montré des caractéristiques de vol encore meilleures. C'est magnifique de cercler lentement et de pouvoir ainsi exploiter les petites et les faibles ascendances. Avec les volets braqués, on peut tirer encore plus. Pour l'atterrissage, on peut sortir les volets d'atterrissage. On réalise alors une approche avec plus de pente mais à basse vitesse.

Mon Archaeopteryx a désormais beaucoup d'heures de vol derrière lui. Si on aime les planeurs tranquilles, c'est un super model!