Construction d'un vantail en sandwich

Il existe différentes méthodes et techniques pour la fabrication d'ailes en sandwich. Les ailes en sandwich permettent d'obtenir une grande fidélité au profil et une résistance élevée, similaires à celles des constructions entièrement en PRV ou en PRFC, mais elles sont généralement un peu plus lourdes.

C'est avec la variante de construction décrite ici que j'ai obtenu les meilleurs résultats en termes de résistance et de poids.

Il faut d'abord fabriquer les gabarits pour les contours supérieur et inférieur. J'utilise pour cela du contreplaqué de 2 mm d'épaisseur. Il faut tenir compte des zones de fusion du fil de découpe, d'environ 0,5 mm. Les gabarits doivent présenter un surplus de 15 mm à l'avant et de 20 mm à l'arrière. Il faut « polir » les surfaces de coupe avec du papier abrasif de grain 400 afin que le fil de découpe ne s'y accroche pas.

Ensuite, on fabrique et on découpe les revêtements supérieur et inférieur. Pour les revêtements, on peut utiliser des planchettes de bois de balsa ou d’abachi. J’ai opté pour du bois de balsa de 1,5 mm d’épaisseur, car il est plus léger et plus facile à travailler. Conseil : rallongez les découpes de 5 mm vers l’arrière par rapport aux dimensions d’origine de l’aile. Cela permet de disposer d’une petite marge.

Appliquer un bouche-pores sur la face intérieure des revêtements supérieur et inférieur destinée au collage, puis laisser sécher. Cela empêche le bois d’absorber trop de résine et, dans le pire des cas, que celle-ci ne diffuse à travers le bois. On fabrique ensuite les nervures de raccordement intérieures et extérieures en contreplaqué de 2 mm d’épaisseur, conformément au schéma de profil.

On découpe ensuite les bandes de fibre de verre ou de carbone et on les lamine dans un premier temps uniquement sur la face intérieure du revêtement supérieur, puis on laisse la résine durcir. J'utilise pour cela un tissu en fibre de verre de type 163. N'oubliez pas de recouvrir également la zone de la découpe du servomoteur avec du tissu en fibre de verre.

Une fois que le stratifié a durci, au bout d’environ 24 heures, il convient de le poncer légèrement avant de poursuivre le montage, afin de garantir un collage solide par la suite.

La charnière en silicone est montée sur la face inférieure de l’aile pour les volets de courbure et sur la face supérieure de l’aile pour les ailerons. Dans l’exemple décrit, on construit une aile emboîtable équipée d’ailerons.

Pour la charnière des gouvernes, on découpe le revêtement à l’endroit souhaité à l’aide d’un cutter bien aiguisé (en tenant compte des 5 mm de surplus). On fixe ensuite les deux parties de manière à laisser un interstice de 2 mm de large.

Il faut ensuite masquer la fente sur toute sa longueur, du côté extérieur, avec du ruban adhésif en papier. Comme rien d’autre n’adhère aux endroits où du silicone a déjà été appliqué, les surfaces situées à gauche et à droite de la fente doivent également être masquées avec du ruban adhésif. La fente peut alors être comblée avec du silicone. J'utilise pour cela l'Elastosil E41 de Wacker, disponible dans les magasins spécialisés en modélisme. Au bout d'environ 2,5 à 3 heures, le silicone est sec et les bandes de ruban adhésif peuvent être retirées.

On commence par découper la forme des ailes dans une plaque de polystyrène de 60 mm d'épaisseur, conformément au plan de construction (n'oubliez pas de tenir compte des 5 mm de surépaisseur). Ensuite, découpez d'abord la partie supérieure, puis la partie inférieure du contour du profilé à l'aide des gabarits réalisés à partir du bloc de polystyrène découpé.

On obtient ainsi un gabarit de profilé négatif supérieur et un gabarit de profilé négatif inférieur, ainsi qu'une âme d'aile. On colle la nervure de raccordement intérieure sur le noyau de l'aile. Cela garantit une précision maximale du profil. Afin de pouvoir poncer ultérieurement un bord de fuite bien défini, je découpe une bande de 10 mm de large au niveau du bord de fuite du noyau de l'aile.

Afin d’obtenir une grande précision du profil et de m’épargner un travail de ponçage excessif, je construis toujours mes ailes à l’envers.

Pour éviter que le gabarit ne colle, on place d’abord un film plastique découpé à la forme, puis le revêtement supérieur de l’aile préparé sur le gabarit de profilé supérieur retourné, et on le fixe à l’aide de ruban adhésif. Le revêtement est ensuite enduit de résine. Lors de la pose de l’âme de l’aile, le bord d’attaque de l’âme est aligné sur le bord d’attaque du revêtement. On superpose ensuite un deuxième film plastique afin d’empêcher tout collage avec le gabarit de profil inférieur. On pose ensuite le gabarit de profil inférieur en l’alignant précisément sur le bord d’attaque du profil et on le fixe à l’aide de ruban adhésif, de sorte que l’ensemble ne puisse plus glisser.

L'ensemble est ensuite glissé dans le sac sous vide et l'ouverture est scellée de manière étanche à l'air. Régler le vide à environ -80 à -100 mbar et laisser durcir pendant environ 24 heures.

pour éviter tout glissement. On place ensuite le gabarit de profilé inférieur en l'alignant précisément sur le bord avant du profilé, puis on le fixe à l'aide de ruban adhésif afin que l'ensemble ne puisse plus bouger.

L'ensemble est ensuite glissé dans le sac sous vide et l'ouverture est scellée de manière étanche à l'air. Régler le vide à environ -80 à -100 mbar et laisser durcir pendant environ 24 heures.

Pour renforcer la tringlerie du gouvernail, il convient d'ajuster et de coller une cale en balsa.

Le câble du servomoteur est ensuite inséré dans le compartiment prévu à cet effet. La longueur du câble doit laisser une marge suffisante. Il faut ensuite obturer le compartiment du servomoteur à l'aide d'une bande de balsa de 1,5 mm afin d'éviter que de la résine ne s'y infiltre par la suite et ne colle le câble.

Les découpes destinées à l'installation du servomoteur, du longeron, des traverses de gouvernail, du câble de servomoteur et des blocs de balsa pour les goupilles de verrouillage doivent être découpées et retirées du polystyrène avec le plus grand soin à l'aide d'un cutter bien aiguisé.

C'est sans doute maintenant que commence la partie la plus stressante du travail.

Je commence par découper l'ouverture dans le revêtement inférieur, en l'adaptant à la découpe du servomoteur dans le polystyrène.

Commencez par imprégner de résine le longeron préfabriqué, puis posez les bandes de fibre de verre (ou de carbone) préparées. Ensuite, enduisez toute la surface de résine. Veillez à ce que le tissu soit bien imprégné de résine. Enfin, on pose le revêtement inférieur en l’alignant avec précision par-dessus.

Il faut maintenant ajuster et insérer les blocs de balsa destinés aux goupilles de blocage.

Il faut maintenant coller les traverses en balsa dans la découpe. La charnière en silicone doit se trouver au milieu de la découpe. Pour cela, je découpe des bandes de balsa de 2 mm de large, aux dimensions exactes. Je fixe l'écart entre elles à 5 mm. Pour coller solidement les traverses en balsa sur les côtés, j'insère entre elles une baguette de balsa de 5 mm de large, que je retire une fois les traverses bien collées.

L'ensemble du paquet est ensuite placé dans le sac sous vide. Celui-ci est fermé hermétiquement et le vide est à nouveau réglé entre -80 et -100 mbar. Au bout d'environ 24 heures, le paquet peut être déballé.

Pour éviter que l'aile ne colle aux gabarits de profil, on place les feuilles de plastique découpées sur et sous l'aile.

On place ensuite le gabarit de profil inférieur sur l'aile, on l'aligne avec précision et on le fixe avec du ruban adhésif afin qu'il ne puisse plus bouger.

Il ne reste plus qu'à coller la bande de nez, la nervure de raccordement et l'arc de bord. Il convient de faire preuve d'une grande prudence lors du ponçage de la bande de nez. Veillez à obtenir un arrondi régulier. Découpez ensuite le bord de fuite de l'aile aux dimensions géométriques exactes et poncez-le conformément au profil choisi. Vous pouvez poncer jusqu'au stratifié pour obtenir un bord de fuite relativement tranchant, ce qui réduit la traînée aérodynamique du profil. Lors du ponçage de la nervure de raccordement, veillez à obtenir le biseautage souhaité pour la forme en V. La plupart du temps, un léger retravail est nécessaire pour obtenir une surface précise, lisse et fidèle au profil. Soyez prudent lors du ponçage, car les erreurs de ponçage surviennent rapidement et sont difficiles à corriger. Pour finir, il faut encore découper les ailerons. Il est conseillé d’appliquer au préalable des repères appropriés afin de respecter précisément l’espace libre entre les longerons des ailerons.

Cette méthode de construction convient en principe à tous les modèles réduits d’avions. Toutefois, compte tenu des forces auxquelles ils seront soumis, les dimensions du longeron, de l’emboîtement et, le cas échéant, d’un longeron auxiliaire doivent être adaptées ou prises en compte en conséquence.

Les descriptions relatives au thermocollage de la feuille de renfort, au vitrage des surfaces des ailes ou à la construction d’un fuselage en fibre de verre dépasseraient le cadre de cet article et feront l’objet d’articles distincts.