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27 août 2006
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Manon, biplan Depron
MANON

Petit deviendra grand...

Texte : Pascal Cepeda et Mimi
Photos : Toto
Manon, biplan Depron

Pour Noël et pour ses 4 ans, ma fille Manon avait commandé un avion pour faire “comme papa”. Quelques jours plus tard, le père Noël avait exaucé son vœu et dans la liste des cadeaux il y avait un petit biplan en bois comme les jouets d’autrefois, qui portait son nom et son âge inscrits dessus. Le père Noël avait fait une heureuse.

Caractéristiques
Envergure : 44,6 cm
Longueur : 45,5 cm
Surface : 7,7 dm²
Masse : 112 g
Charge alaire : 14,6 g/dm²

Equipement
Moteur : CD-Rom
Hélice : 6"x3"
Batterie : 2 li-Po 340 HD

Manon, biplan Depron

Maintenant ma fille a 6 ans et elle veut un avion qui vole vraiment, comme ceux de papa… Un soir en regardant son biplan posé sur un meuble, l’idée me prit de le reproduire légèrement agrandi de façon à le faire réellement voler, en utilisant du matériel indoor facilement disponible à des prix qui n’arrêtent pas de baisser au fil des mois.
Vu que le biplan Manon, tel est son nom, fait 35 cm d’envergure, j’ai multiplié l’échelle par 1,28 de façon à le passer à 45 cm d’envergure et à 8,5 cm de corde, comme cela il y a aura un peu plus de surface, la charge alaire sera moins forte et le vol devrait être aussi plus sain. Pour la construction j’ai utilisé les matériaux à la mode en ce moment, soit du Dépron de 3 mm exclusivement et un tout petit peu de balsa pour les renforts de cabane et le train d’atterrissage. Après quelques calculs et reprises de cotes sur l’original, les grandes lignes du plan étaient faites, il ne me restait plus qu’à passer à la construction.

Manon, biplan Depron
Collage des montants de la cabane, des couples et de la platine horizontale ajourée.
Manon, biplan Depron
Le dessus de la partie avant est collé sur le bord intérieur des flancs.

Le fuselage
Plat sur l’original, j’ai fait le mien en volume pour pouvoir installer la radio à l’abri. Je n’ai pas respecté le côté “maquette” du vrai, tant pis. Les flancs sont découpés ensemble en Dépron de 3 mm en respectant la silhouette avec une lame de cutter neuve et en attaquant bien penché. La découpe de l’assise du stabilisateur est faite en même temps en prenant soin de bien respecter le calage de 0°. Les évidements de la cabane sont faits flanc par flanc en ayant au préalable repéré les découpes en marquant avec une épingle les angles de départ. Là j’ai utilisé un scalpel qui facilite bien le travail, le résultat est très propre. La cabane côté intérieur des flancs est renforcée par deux baguettes de balsa 20/10 et 5 mm de large qui courent sur toute la hauteur. Sur chaque flanc à l’arrière, côté intérieur, on ponce en biseau sur 20 mm de large de façon à faciliter le pincement ultérieur. Ensuite il faut tracer à l’intérieur l’emplacement du couple moteur, du plancher central et du couple de train d’atterrissage. Attention à bien faire un flanc droit et gauche. Tous les couples sont découpés dans du Dépron de 3 mm et certains sont évidés avec un tube aiguisé de diamètre 16 mm pour gagner un peu de poids. Pour le collage, j’ai utilisé de la colle Uhu Por qui donne une bonne rigidité pour un prix modéré. Une fois la cloison moteur avec le plancher central et le couple de train d’atterrissage collés sur un flanc, on peut coller l’autre en faisant bien attention à la géométrie de l’ensemble. Quand c’est sec, on pince et on colle l’arrière, la colle contact est un plaisir pour ces collages. Après il suffit de fermer l’arrière dessus et dessous avec du Dépron de 3 mm, le dessus arrière est posé sur les flancs tandis que le dessous est encastré entre ceux-ci. Faire attention à ne pas vriller ce petit fuselage. L’avant est fermé aussi par du Dépron entre les flancs et les renforts de cabane.

Manon, biplan Depron
La partie arrière des flancs est biseautée pour pouvoir les pincer.
Manon, biplan Depron
Les collages sont effectués à la Uhu Por, plus économique que la cyano Dépron.

Les empennages sont découpés dans du Dépron de 3 mm. Pour l’articulation du volet de profondeur j’ai fait le ponçage du biseau sur la partie fixe plutôt que sur le volet de façon à laisser le plus de matière possible pour le collage du guignol de profondeur. Pour la dérive, le biseau d’articulation est sur le volet mobile. On colle le stabilisateur sur le fuseau en vérifiant bien sa géométrie dans tous les sens, ce collage a été effectué à la colle blanche pour laisser le temps d’ajuster le tout sans soucis. Quand le séchage est fini, on dégage sur le dessus du fuselage le passage de la dérive et l’on recoupe aussi 5 mm au bout du fuselage jusqu’au stabilisateur, le collage de la dérive peut se faire à la blanche en prenant bien les perpendiculaires par rapport au stabilisateur. Quand tout est bon, on laisse tranquille, quelques épingles peuvent aider. Un petit coup de poncette pour arrondir les angles et on dispose d’un joli petit fuselage léger et bien solide.

Manon, biplan Depron
Les montants de cabane débouchent au-dessus de l'aile. Ils seront recoupés après séchage.
Manon, biplan Depron
L'aile haute est rigidifiée avec un jonc de carbone simplement collé contre le bord d'attaque.

Les ailes
Elles ailes sont découpées dans la même matière que le reste. L’aile supérieure dispose d’un évidement supplémentaire au niveau central comme le vrai, un peu comme un Stampe ou un Pitts. Attention les mortaises pour le raccordement des mâts ne sont pas à la même distance sur les deux ailes. On trace les ailerons avec leur corde constante puis une fois découpés on fait le biseau. Il y a deux ailes donc quatre ailerons à biseauter. Ensuite la découpe des mâts est effectuée, toujours en 3 mm. Il faut être très précis dans les découpes de façon à avoir plus tard une géométrie et un montage facile.

Manon, biplan Depron
La peinture acrylique, à la fois légère et qui sèche rapidement, est passée au pinceau.
Manon, biplan Depron
Il est plus facile de peindre certains éléments avant de les réunir.

En peinture
J’ai peint toutes les parties de l’avion avant le collage des ailes sur le fuseau, tous les volets mobiles séparément avant leur articulation au scotch. La peinture acrylique en tube de marque Liquitex a été réalisée au pinceau, son séchage est très rapide et son pouvoir couvrant très bon, en passant une couche sur toutes les parties de l’avion, celui-ci a pris 2 g en tout. En travaillant tranquillement le résultat est très propre.

Assemblage des éléments
Maintenant que tout est peint, on peut effectuer le collage des ailes sur le fuselage en intercalant les mâts. Ce collage a été effectué à la colle blanche de façon à parfaire tous les ajustements et triangulation d’usage. Une fois l’ensemble sec, on peut faire l’articulation des ailerons, de la dérive et du volet de profondeur, du scotch d’écolier recoupé à 8 mm de large fait très bien l’affaire. Pour la rigidité des ailes une fois l’avion en vol, plutôt que de mettre des haubans en fil de Kevlar, j’ai tout simplement collé au bord d’attaque de l’aile supérieur un renfort en jonc de carbone de 2 mm de diamètre sur une longueur de 29 cm recouvert d’un scotch d’écolier replié. En vol, les ailes se cintrent un peu mais rien ne casse.

Manon, biplan Depron
La jambe de train est collée entre deux couples en balsa rainurés.
Manon, biplan Depron
Mise en place du support de train dans le fuselage.
Manon, biplan Depron
Les roues sont en balsa contre-collé. Elles sont tournées à la mini-perceuse.

Le train d’atterrissage
Il est fait en corde à piano de 1 mm emprisonnée entre deux couches de balsa 20/10 en croisant le fil du bois au collage qui est effectué à la cyano fluide. Les roues sont tournées avec la mini-perceuse dans deux couches de balsa 40/10 contrecollé à la cyano, puis l’ensemble est réduit au diamètre de 25 mm, l’épaisseur est diminuée aussi à plus ou moins 5 mm au niveau de l’axe de rotation où j’ai collé un bout de tube 8/10 repercé à 10/10. Le pneu est réalisé dans de la gaine silicone de fil de propulsion de 1,5 mm2, puis il est collé sur la jante avec un raccord en biseau. Ces roues une fois enfilées sur le train sont bloquées par un petit bout de gaine. Maintenant l’ensemble du train d’atterrissage est collé sur la cloison Dépron préalablement collée dans le fuselage. Un peu de colle blanche suffit, le collage est largement résistant à cette échelle.

Manon, biplan Depron
Le moteur provient d'un lecteur de CD-Rom qui a été rebobiné.
Manon, biplan Depron
On voit ici le système de fixation du moteur sur l'avion, avec 2 vis.
Manon, biplan Depron
Le porte-hélice est réalisé avec un petit morceau de tôle pliée.

Installation du moteur
Pour la motorisation il y a plusieurs solutions, soit on utilise un moteur style GWS réducté, soit pourquoi pas le nouveau moteur Speed 250 de Graupner en direct. De toute façon il faut un moteur avec un poids de 15 à 20 g maximum. J’ai utilisé un moteur de CD-Rom avec un stator de 20 mm de diamètre en 9 dents pour une épaisseur de 5 mm en le rebobinant avec du fil de 30/10 en étoile et 15 spires. Il tourne une 6”x3” GWS à 10 050 trs/mn sous 3,5 A alimenté en 2 Li-Po 340 HD, l’aimant d’origine n’est pas changé. Une fois débarrassé de son circuit imprimé en ne laissant que le support de fixation au minimum, ce moteur ne pèse que 17 g avec l’hélice, fixation comprise, qui est simplement un bout de tôle offset pliée et collée sur la face avant du moteur. Son installation sur le fuselage se fait avec des vis parker de 1 mm que j’ai vissées sur un petit morceau de contre-plaqué 1 mm collé sur le haut de la cloison moteur, et un morceau de balsa 4x4 pour la fixation basse, collé sur le plancher central. C’est largement suffisant pour cette motorisation. Il faut prévoir un tout petit peu d’anticouple et pas de piqueur mais c’est à valider après les essais en vol, de toute façon il suffit de dévisser légèrement le moteur et d’intercaler des petites cales si nécessaire. Le contrôleur, un TMM 8 A, est soudé et enfilé entre le plancher central et le dessus du fuselage, tout près de la cloison moteur.

Manon, biplan Depron
Le servo de direction installé dans le fuselage, au niveau du cockpit. Le pilote vient se coller dessus.
Manon, biplan Depron
Le servo de profondeur dépasse d'un flanc. Les raccords d'ailerons proviennent de pailles en plastique.

Installation radio
Les trois servos que j’ai utilisés pour la dérive, la profondeur et les ailerons, sont des Jamara de 4,4 g. Le servo de dérive est fixé au centre du fuselage au niveau du poste de pilotage. Avec un scalpel on découpe son emplacement en ne laissant pas de jeu, en intercalant une goutte de colle néoprène Uhu Por au niveau des fixations avant et arrière. Ainsi il est collé sur le Dépron de façon solide tout en ayant la possibilité de le démonter plus tard si besoin sans l’abîmer. Le montage du servo de profondeur est fait de la même manière, mais sur le côté droit du fuselage à l’extérieur. Les guignols sont faits dans des cure-dents coupés à 22 mm de long puis percés aux extrémités des petits trous de 0,8 mm espacé entre eux de 16 mm. Au centre du cure-dents, je fais une incision au scalpel de façon à le courber, ce pliage est scellé à la cyano. Ainsi lorsque je colle ces micro-guignols à l’époxy et micro-ballon sur les volets de dérive et de profondeur, les trous de passage du fil se trouvent ainsi dans l’axe d’articulation.

Manon, biplan Depron
Les raccords de haubans sont fabriqués avec un morceau de gaine thermo et un cure-dent. Le foret évite à la gaine de se rétracter d'un côté.

Manon, biplan Depron
Les guignols sont issus de cure-dents percés et pliés.
On voit les commandes par câbles aller et retour.

Les commandes des gouvernes de profondeur et de dérive sont faites en fil de Kevlar, qui est simplement passé dans les guignols avec un petit nœud pour le bloquer, puis le fil est enfilé sur le palonnier respectif et une goutte de cyano scelle le tout, bien sûr il faut mettre les fils et les tendre en même temps mais pas trop. Les servos ne sont pas bien gros et les gouvernes sont petites. Ces commandes en aller retour sont simples et légères, tout en offrant une bonne précision.
Pour la commande des ailerons il faut relier ceux du haut et du bas ensemble. Pour cela j’utilise une paille en plastique de 3 mm qui est reliée à des morceaux de cure-dents qui sont collés à la colle blanche dans l’épaisseur de l’aileron, l’articulation se fait autour de gaine thermorétractable. Pour le morceau de gaine thermo qui est enfilé sur la paille, je fais la rétractation auparavant sur une mèche du diamètre exact de la paille, ainsi il n’y a aucun risque de la faire fondre. Une fois la paille enfilée, je fais coulisser la gaine de façon à avoir le neutre des deux ailerons, ensuite une goutte de cyano bloque le tout. Le servo d’ailerons est collé de la même manière que les autres, tête en bas sous l’aile inférieure, la commande est faite par gaine thermo et cure-dents, auparavant j’ai collé à l’époxy et micro-ballon des petits guignols eux même en cure-dents sur les ailerons inférieurs. Ils sont posés légèrement inclinés vers l’avant de façon à donner du différentiel aux ailerons.
Le récepteur, un Jeti 5, est enfilé dans le fuselage en passant par le poste de pilotage, une fois raccordé aux prises, il est glissé sous le servo de dérive et vient se bloquer entre les deux flancs en arrière de l’aile inférieure. L’antenne sort sous le fuselage puis elle est scotchée au bout.
L’accu de propulsion, un Li-Po 340 HD, est enfilé par l’avant du fuselage en ayant ouvert auparavant le plancher central et il vient se caler sous le train d’atterrissage ; un peu de mousse dure le bloque.

Manon, biplan Depron
L'avant de l'avion reste ouvert pour accéder à la batterie.
Manon, biplan Depron
L'unique servo qui actionne les 4 ailerons est placé sous l'aile basse.

Finition
Pour lui donner un look sympa, je me suis amusé à sculpter un pilote dans du roofmate, un peu de peinture, de crayon et une écharpe donne le change, puis je l’ai collé sur le palonnier du servo de dérive avec une goutte de colle néoprène, ainsi, dès que la dérive tourne il suit son virage, c’est plutôt rigolo. Le reste de la finition consiste en quelques autocollants faits au PC puis des bandes bleues peintes sous l’avion de façon à bien différencier le dessus du dessous. Il est petit une fois en vol et dès qu’on s’éloigne un peu trop la visibilité est moins bonne, donc il vaut mieux avoir une décoration bien contrastée.
Le centrage de départ se trouve à 5 mm en arrière du devant des mâts de cabane soit à 40 mm du bord d’attaque de l’aile supérieure ! Ne faites pas le centrage au bout des doigts parce qu’à cette échelle ils sont bien gros. Un montage avec des baguettes en balsa et deux pièces de 5 centimes d’euros emboîtées sur une fente fait un parfait équilibreur très précis. Libre à vous de reculer le centrage en fonction du vol souhaité.
Le poids de mon modèle est de 112 g tout équipé avec l’accu et des prises PK 2 mm, un collègue a sorti le sien à 103 g avec un équipement plus léger, je pense qu’il est possible de passer en dessous des 100 g en prenant du matériel plus approprié au modèle, mais avec un poids de 112 g il vole très bien. La charge alaire est de 14,6 g/dm², pour l’indoor c’est un peu trop à cette échelle mais pour voler dehors c’est impeccable.

Manon, biplan Depron
Le matériau se marque facilement. Une boîte en carton a été confectionnée pour le transport.
Manon, biplan Depron
Une escadrille est rapidement réalisable. Des décors différents permettent de voler ensemble sans risque de perdre son avion.

Transport et stockage
Pour le transport de mon modèle, j’ai fait une boîte en carton épais sur mesure, aux dimensions de l’avion. Tout est collé au pistolet à colle chaude. Des blocs en mousse collés au fond guident parfaitement le modèle. Le couvercle est lui-même équipé d’un bloc de mousse qui à la fermeture appuie sur l’aile et ainsi bloque l’avion. On peut retourner le carton sans aucun risque.

Temps de construction et coût
Celui-ci fut d’une petite demi-journée pour la cellule finie et peinte. Il faut compter deux à trois heures de plus pour l’installation radio et être prêt au vol. Le prix dérisoire est celui du Dépron de 3 mm soit 4 € environ mais on fait quand même 5 modèles dans une plaque, il y a de quoi faire profiter les copains de club et former ainsi une petite escadrille. Le prix de la partie radio est aussi dans l’accessible, maintenant il y a vraiment le choix et le Net permet de commander partout dans le monde à des prix très intéressants, de plus l’euro est fort par rapport au dollar.

Manon, biplan Depron
Deux pièces glissées aux extrémités de deux baguettes : voilà un équilibreur simple et précis.

Le premier vol
Il s’est passé le soir-même après la construction. Impatient de l’essayer, je suis allé devant chez moi faire voler le biplan dans le rue voisine à la lumière de l’éclairage public, il était tout juste 22 h 30. Ce premier vol s’est pourtant très bien passé, l’hélice était la 6”x5” vu que je n’avais que celle-ci disponible à ce moment. Je n’ai pas fait le décollage du sol, juste un lancer avec un peu de moteur, le vol fut rapide vu le pas de l’hélice, puis Manon avait tendance à descendre, il fallait piloter légèrement cabré. Après deux minutes de stress à la lumière de l’éclairage public je me suis posé sur la route, content de ce premier vol court mais intense sur le moment.

Manon, biplan Depron
La cellule est intégralement construite en Dépron et revient à quelques euros.
Manon, biplan Depron
Ce biplan est voltigeur mais inapproprié pour les véritables figures de 3D.

La suite des vols
Après avoir changé l’hélice pour une 6”x3” noire de GWS afin de diminuer la vitesse de vol puis vérifié le centrage pour voir s’il n’était pas trop avant, j’ai rectifié le piqueur moteur en mettant une cale entre la fixation et la cloison moteur. Maintenant celui-ci est à 0°, je suis allé faire d’autres vols cette fois-ci en milieu d’après-midi et sans vent. Le roulage d’un bout de piste plutôt lisse est une formalité malgré le petit diamètre des roues et le décollage se passe sans problème, la puissance est largement suffisante et en 3 à 4 mètres il est en l’air, puis la montée peut se faire sans problème particulier. Les quatre ailerons répondent bien, la direction est plus que mordante malgré sa petite taille, elle répond instantanément et le débattement va être réduit par la suite ; la profondeur est normale, précise et souple. Après être monté à une altitude de sécurité soit une dizaine de mètres, j’ai fait un test de décrochage. Réduction des gaz, je tire la profondeur et malgré le plein cabré du volet, il ne bouge pas et s’enfonce gentiment sans vices de déclenchés quelconque. Il faut dire qu’avec une charge alaire de 14 g/dm2 il y a moins de risque, cela ne sera que plus agréable pour l’atterrissage. J’ai constaté qu’à plein régime il avait l’air de grimper franchement. La puissance est plus que suffisante, le petit moteur CD-Rom amène Manon dans une vitesse rapide pour son échelle et on a vite fait de parcourir du terrain. Au niveau de la voltige j’ai passé quelques figures simples, à savoir le tonneau qui tourne très vite avec mes débattements, aussi bien à droite qu’à gauche. Le renversement est assez simple et la dérive malgré sa taille est très efficace. Du vol tranche a même été effectué et, à ma grande surprise, tient bien en début de décharge d’accu mais pas assez pour remonter une boucle. Le looping passe sur un rayon faible malgré la vitesse acquise en rapport avec la taille de l’avion, sur la partie descendante on voit les ailes légèrement fléchir mais rien ne se casse, le jonc carbone aide bien. Le torque roll, figure à la mode pour beaucoup de monde, ne passe pas, la puissance moteur n’est pas adaptée pour cela ni même la configuration des gouvernes qui sont trop réduites. Les passages à hauteur des yeux à petite vitesse sont un régal, un petit coup de dérive et le pilote vous regarde, on dirait un avion bien plus gros qui passe devant vous. A la suite de plusieurs vols j’ai constaté qu’il avait tendance à voler légèrement queue basse à vitesse réduite, ce qu’il ne faisait pas au début. En fin de compte en regardant mes ailerons une fois l’avion au sol, ceux-ci était légèrement positif. Après réglage de ceux-ci en écartant les cure-dents du servo d’ailerons des gaines thermo et une goutte de cyano pour bloquer le tout, Manon a repris une attitude de vol normale. L’atterrissage se passe très bien, il ne faut pas aller le chercher trop loin, un filet de gaz est nécessaire et celui-ci est stable sur trajectoire, l’arrondi pour faire un trois points est assez facile malgré la taille du train. Le vol est paisible à souhait et dure avec les 340 HD 10 minutes avant une baisse significative du moteur. Le domaine de vol peut être très près de soi sans problème, il tourne sur un mouchoir de poche, des virages à plat rien qu’à la dérive sont surprenants d’efficacité et le rayon de braquage est ainsi très faible. Le vol dans une petite salle a été effectué à Pessac, suite à l’invitation très sympa de leurs membres toujours très accueillants. Pour ces vols je n’avais que la 6”x5” et le vol était rapide mais cela s’est fait sans trop de difficulté, il suffisait de se concentrer un peu plus, mais pour un pilote habitué cela ne pose pas trop de problème. Il est vrai que la vitesse ne sera pas aussi réduite qu’un modèle fait pour cela. Avant tout Manon est fait pour voler en extérieur comme un park flyer léger. Régulièrement je vole sur la piste d’athlétisme le soir près de la maison et les décollages sur la piste en synthétique sont un régal. Malgré son faible poids il se défend plutôt bien ; dans un petit vent le pilotage est moins agréable mais la puissance moteur aide bien et la réponse des gouvernes est bien présente si besoin pour se sortir d’une situation scabreuse.

Manon, biplan Depron
Passage au ras des moustaches, juste pour le plaisir... Les commandes sont précises.

Conclusion
La construction est assez facile et rapide, la motorisation est économique avec le moteur fait maison et la configuration en 2S est monnaie courante dans la pratique indoor, l’utilisation d’un moteur du commerce ne grèvera pas beaucoup le budget familial et l’adaptation sera facile. Le pilotage est à la portée d’un pilote moyen maîtrisant les ailerons, la vitesse de vol peut être basse si on le désire, et le vol est plaisant, les passage bas sont bluffants et si on le désire, il peut voltiger de façon réaliste un peu comme un Stampe.
Je suis enchanté par le vol de Manon qui à l’origine est un simple agrandissement du jouet de ma fille. Le prix de revient est dérisoire et le transport facile. Que demander de plus ?

Manon, biplan Depron
Manon et le petit biplan qui porte son nom. Celui qui vole est inspiré d'un jouet.

Manon, biplan Depron

Le plan du Biplan Manon
est téléchargeable en

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.tiff (533 Ko)

.pdf formatt A3 (387 Ko)

.pdf en feuille A4 à assembler (763 Ko)

Contact : pascal-cepeda@jivaro-models.org


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