Présentation : Pascal Delannoy
Un SAL “tout plastique” pour sortir des sentiers battus…

Le pilote donne l'échelle de ce planeur SAL. Pas d'erreur cependant : malgré ses petites dimensions, le Wild est bien un concentré de technologie et de performances.

Une rotation rapide et le planeur lancé par l'aile est parti pour environ 1 minute de vol par temps neutre... et beaucoup plus s'il rencontre aucune ascendance.

Le Wild est un mini-planeur de haute performance, sa conception est très aboutie. La miniaturisation des équipements RC de dernière génération facilite l’obtention de la plus faible traînée conjointement à un poids revu à la baisse. La mise en altitude de type SAL est ici choisie pour la liberté qu’elle apporte. En effet, l’absence de batterie de propulsion, de sandow ou de catapulte, réduit au strict minimum l’équipement nécessaire. Cette simplicité contribue beaucoup à l’intense satisfaction de pouvoir voler avec la seule énergie cinétique transmise par le pilote et l’énergie renouvelable qu’offre la nature par le biais de la dynamique de pente ou l’ascendance thermique, voire l’addition des deux qui prolongent ensuite le vol. Ce modèle est une genèse des différentes technologies de pointe utilisées actuellement en planeur de compétition.

Le minuscule fuselage est moulé en Kevlar. La batterie Li-Po de 145 mA visible à côté permet de voler environ 1 heure.

L'aile peut être au choix soit en balsa plein profilé, soit en polystyrène expansé. Dans les deux cas, elle est entièrement recouverte de fibre.

Le soaring RC de pointe emploie dorénavant des profils minces en modifiant leur courbure à volonté suivant les conditions rencontrées. Un planeur de 3 m se satisfait maintenant d’une épaisseur relative voisine de 8%. Vers 2 m d’envergure, on descend à 6,5%. Le Wild quand à lui utilise l’excellent et récent AG 46 ct de Mark Drela. Pour la petite histoire, ce profil découle d’une simple optimisation des profils de vol libre de type Buddenbohm connus depuis des décennies ! Le vol libre est un peu oublié dans notre pratique, c’est un peu dommage car cette discipline est une formidable école d’apprentissage des connaissances. L’aérologie, la mécanique du vol, l’optimisation de la construction y sont très en avance. Les ailes D box, les profils fins, les longs bras de levier arrière, les profils de stabilisateurs porteurs sont issus du vol libre. Pour les passionnés de planeurs lancé-main, aussi appelés F3K, Mark Drela n’est pas un inconnu, son Super Gee est exemplaire de par la précision et l’absolue perfection de son étude. Pour ma part, après une décennie passée à chercher des solutions pour concevoir des petits planeurs performants, malgré une loi des reynolds peu favorable aux petites cordes, le Wild apporte une réponse possible aux amateurs de machines performantes mais compactes. Le Super Gee, ou ses déclinaisons conçues par les artisans européens ou américains, est séduisant mais je recherchais un planeur de 1 m d’envergure. Cette taille réduite modifie la conception aérodynamique dans d’importantes proportions. A cette échelle, il faut tenir compte des 2 principaux reproches que l’on formule généralement à l’égard des petits planeurs. Leur finesse réduite associée à un taux de chute relativement élevé est souvent décriée. Pour y remédier, le vol libre va venir à notre secours comme nous allons le voir.

La connexion discrète des servos placés dans l'aile se fait directement lors de la mise en croix.

Le téton en tube carbone de 4 mm placé en bout d'aile permet des lancés musclés.

L’aérodynamique
Pour gagner du temps, différents logiciels ont été utilisés. X-Foil et sa soufflerie numérique par exemple, avec son agréable interface que constitue Profili 2, pour optimiser le profil. Ensuite, un autre petit logiciel a permis de déterminer les cordes pour faire en sorte que 90% de l’aile soit employé au-dessus du nombre de reynolds critique (règle déterminée par Martin Hepperle). Enfin, un dernier soft fut employé afin de déterminer le poids optimum pour que la cellule vole au maximum de son potentiel. Auparavant, une quinzaine de mini planeurs furent réalisés de manière empirique avec chacun différentes solutions. J’avais d’ailleurs, un peu par hasard, testé les profils de vol libre. Surpris par leurs performances alors qu’aucune revue RC ou modéliste n’en parlait, j’ai cherché sur le net (nous vivons une époque formidable !) des déclinaisons orientées sur le vol RC. C’est par hasard que j’ai découvert les réalisations de Mark Drela. A ma grande surprise, ce Docteur américain en mécanique des fluides, modéliste à ses heures perdues, avait travaillé les profils de vol libre sur X-Foil (son logiciel en fait !) pour ses planeurs lancé-main. En Europe personne ne volait encore avec de tels profils. Mais, depuis que quelques compétiteurs les ont testés en F3K avec succès (Horejski par exemple les emploie sur son nouveau Long Shot, le XP-4 US et même Joe Wurts dernièrement), ces profils deviennent vraiment incontournables. Pourquoi me direz-vous ? Tout simplement parce qu’ils offrent le meilleur rapport portance/traînée du moment. Avec ces profils (AG 455 ct, AG 46 ct, AG 47 ct) on monte plus haut au lancé, en palier on chute moins et si l’on pousse le manche de profondeur l’accélération est instantanée. C’est presque le nirvana du planeuriste amateur de petites machines… Ces profils ultra minces de 6,5 à 5 % d’épaisseur relative exigent toutefois une structure béton pour encaisser les G. Un planeur SAL de 1,50 m est lancé à près de 130 km/h ! Il est donc peu probable qu’on les retrouve sur des planeurs plus grands. Ces profils fonctionnent très bien, pour finir, avec un faible nombre de reynolds, mais ne pas descendre en dessous de 35000 tout de même. Le bord de fuite n’est pas non plus trop critique en épaisseur. Ici s’arrête le hasard, j’avais donc, par simple coïncidence, employé une solution utilisée depuis un an aux USA… En analysant le plan disponible gratuitement sur le net du Super Gee 2 (vous trouverez au minimum 1700 pages sur le net avec Google traitant de Mark Drela !) on ne peut qu’être admiratif d’un tel niveau de perfectionnisme. Le profil de la dérive est porteur en opposition au lancement pour monter droit au lancé. Ensuite, à vitesse normale, le faible nombre de reynolds permet un vol rectiligne car le profil devient peu efficace. Donc inutile de trimer pour la montée avec une phase de vol spécifique. D’autre part, le profil porteur du stabilisateur limite le plomb de centrage. Pour réduire la traînée, la commande de type RDS des servos d’ailerons fait que rien ne dépasse (technique utilisée en maquette d’avion RC pour rendre invisibles les commandes). L’ogive est également soignée et très aérodynamique, l’aile disposée en pylône traîne peu et porte sensiblement plus. La courbure des volets est elle aussi calculée sur X-Foil pour optimiser la portance suivant les différentes phases du vol. Enfin, sur le Supra de F3J, l’incidence intégrale du stabilisateur limite la traînée de la commande profondeur au strict minimum. Je passerais sur les nombreux détails de la construction, c’est formidable de savoir faire. Plus modestement, j’ai transposé ces choix sur le Wild en les rendant accessibles. Mark Drela se sert de machines CNC pour ses réalisations, c’est souvent hors de portée du modéliste moyen. Le système D est donc utilisé en permanence sur le Wild.

Le profil de la dérive n'est pas symétrique. C'est un plan-convexe qui est donc bombé d'un seul côté en fonction du lanceur (droitier ou gaucher).

La dérive peut être fixe ou bien équipée d'un volet. Le poids supplémentaire d'un servo est parfois bien utile au pilotage.

Le stabilisateur monobloc permet un contrôle précis sur l'axe de tangage. Il est fixé par un écrou M2.

Gros plan sur le support en carbone du stabilisateur pendulaire. Ce dernier est porteur et dispose d'un profil dissymétrique.

Des nouveaux profils ultra minces on pourra retenir : - Ces profils portent suffisamment pour des machines peu chargées - La courbure variable avec les volets transfigure totalement le planeur, passant ainsi d’un vol lent à un vol rapide à volonté - Le décrochage est très progressif - La réalisation est simple, les 3 quarts du profil sont rectilignes aussi bien à l’intrados qu’à l’extrados - L’épaisseur du bord de fuite n’influence pas trop le vol - Ces profils ne sont pas dédiés à la voltige mais ils sont polyvalents malgré tout - Le moment du stabilisateur peut être réduit à 0,35, on limite ainsi la surface mouillée du stabilisateur, son poids et par voie de conséquence le plomb de centrage à l’avant. Du vol libre on pourra retenir 3 critères fondamentaux : - Une traînée la plus réduite possible doit impérativement être recherchée à tous les stades de la conception - Un poids en ordre de vol optimum est nécessaire, ni trop, ni trop peu. Pour le Wild, il faut viser 120 g comme objectif - Un profil à 6% d’épaisseur relative type Buddendhom est parfaitement adapté au vol thermique avec des petits planeurs RC peu chargés De la compétition F3K on déduit qu’il est nécessaire d’obtenir : - Une rigidité suffisante pour résister au lancé - Des ailerons rigides pour éviter tout flutter - Un faible poids permet de monter plus haut, 70 à 80 m théoriques avec un F3K de compétition de 220 g environ et 1,50 m d’envergure

Désignation

Valeur

Envergure Corde saumon Corde emplanture Corde moyenne Surface de l’aile Corde emplanture stabilisateur Corde saumon stabilisateur Corde moyenne stabilisateur Envergure du stabilisateur Surface stabilisateur Corde base dérive Saumon dérive Corde moyenne dérive Hauteur dérive Surface dérive Bras de levier arrière Bras de levier avant Poids de l’aile Poids du fuselage Poids du stabilisateur Poids de la dérive Poids de la batterie Poids du récepteur Poids des servos Poids divers

1000 mm 90 mm 140 mm 115 mm 11,5 dm² 60 mm 35 mm 47,5 mm 240 mm 1,14 dm² 70 mm 45 mm 57,5 mm 150 mm 0,86 dm² 430 mm 250 mm 83,95 g 25,00 g 5,02 g 3,80 g 4,00 g 11,00 g 18,00 g 4,00 g

Désignation	Résultat
Poids total Rapport bras de levier avant/bras de levier arrière Allongement Moment du stabilisateur Charge alaire	154,76 g 58,14% 8,70 0,37 13,46 dm²

Chacun pourra déterminer suivant son matériel le poids final puisque un bilan de poids est indiqué à chaque étape sur le plan. Ce planeur pourra parfaitement être agrandi à 1,50 voire 2 m puisque les tubes de cannes à pêche de vitesse que l’on trouve chez Décathlon le permettent !

Pour quel usage ?
Avant de vous lancer dans l’aventure ou tout simplement regarder les solutions techniques employées pour éventuellement vous en inspirer dans vos futures réalisations, j’ai dressé un petit éventail du potentiel de cette petite machine “pas comme les autres”… Bien entendu, tout commence en plaine, en vol de type lancé main. Gain d’altitude entre 30-35 m et 40 m environ si l’on croise un thermique. Avec l’aile en balsa et un poids compris entre 120 et 130 g, on vole plus d’une minute sans rencontrer de courant ascendant. Beaucoup plus avec un thermique et en fonction de la dextérité du pilote. Le pilotage est étonnamment précis à cette taille. Le stabilisateur à incidence intégrale diffuse une sensation excellente aux manches, précis, diablement efficace, traînant peu. Une fois en altitude, boucles (possibles sur un simple lancé-main), tonneaux pas trop barriqués malgré le dièdre important, renversement, renversement sortie dos, vol dos prolongé, boucle inverse, sont possibles et faciles. Le Wild n’est pas un planeur de voltige pure mais il est très polyvalent. En vol thermique, il accroche tout ce qui passe et se centre dans la bulle avec vigueur. Les presque 6° de dièdre par aile, sont ici à notre service pour un contrôle facile simplement à la dérive pour traîner peu. Les gouvernes sont précises et puissantes.
En vol de pente la moindre petite dynamique permet de tenir à hauteur des yeux, les qualités d’accroche sont bien là. Si le vent se lève, jusqu’à force 4, on s’amuse énormément, vol rapide volets relevés, montée canon volets sortis à +3°, passage dos, vol arrêté volets sortis à côté du pilote en position atterrissage voire en marche arrière. En cas de choc avec la planète, la résistance est surprenante (il n’est pas incassable, mais solide…). A partir d’un vent de force 5 sa faible traînée ne suffit plus pour rentrer dans le vent, il faudrait ballaster de 80 g environ. Cependant, il y a des planeurs plus appropriés pour voler dans la tourmente… En résumé, de vent nul à force 4 le Wild est dans son élément. Au-delà, c’est sans intérêt particulier. De retour au sol, le Wild se glisse dans une housse autorisant un transport de longue durée pour une randonnée en montagne (son faible poids comme son encombrement minimum, sont appréciables…), sur un vélo ou en moto et bien entendu sur une plage arrière de voiture, même de taille modeste. Une radio non programmable pourra même être employée avec un mixeur embarqué de type GWS de 4 g. Le manche des gaz fera alors varier la courbure comme en pilotage de type 4 axes. Ce mixeur par contre exige une tension minimum de 4,8 volts, un petit accu Ni-MH devient alors incontournable (ou bien 2 Li-Po en série avec un régulateur de tension), mais plus lourd… Ce planeur vole partout, sans bruit et sans moyen encombrant de mise en œuvre. Enfin, son coût est faible, 25% du prix d’un lancé-main de compétition.

La bulle est un simple morceau de gaine thermo.

Les premiers lancés
Des nombreuses vidéos sont disponibles sur le net. Un site en propose des dizaines : http://www.tmrmodel.cz/tmr_dlg.htm. Si vous ne connaissez pas le monde du planeur F3K c’est indispensable de regarder les pilotes effectuer des lancés avant de vous lancer dans l’aventure. Idéalement pour faire connaissance avec votre nouveau planeur une petite séance de vol de pente facilitera la prise en main.
La prise en main est naturelle par le tube carbone. Un pas face à un vent faible et le Wild, avec les volets à 0°, file immédiatement dans son élément. Par vent soutenu l’ogive permet une meilleure préhension.

Réglage du centre de gravité. Il faut travailler avec précision à cette échelle. 60 mm du bord d'attaque pour le premier vol.

Le lancé type SAL
C’est la destination initiale du Wild pour prendre de l’altitude n’importe où sans autre dispositif. Lorsque l’on y a goûté c’est souvent une véritable passion qui débute ! Tenir le Wild par le saumon sans chercher à le mettre à l’horizontale, c’est la vitesse qui va s’en charger. Mettre les volets à –2° (intrados horizontal). Prévoir de faire 360° pour se retrouver face au vent à l’instant où vous lâchez le planeur. Le planeur doit être lâché sur une trajectoire montante avec une pente de 60 à 70° suivant la force du vent. Cela va devenir un véritable challenge avec vous-même pour obtenir régulièrement la meilleure altitude ! Avec un planeur de 120 à 150 g l’effort est faible. On peut enchaîner les vols… Par vent nul 30 m seront atteints, par vent moyen 35 m et si vous passez dans un thermique (air chaud autour de vous, vent faiblissant) les 40 m sont possibles. Ensuite, suivant l’aérologie, on vole de 50 à plus de 60 secondes sans rencontrer de thermique. Au sommet de l’ascension on baisse les volets à 0°.
La transition avant de trouver une ascendance. Si le vent est fort les volets restent en position lancé à –2°. Avec un vent faible il faut baisser les volets à 0° pour obtenir le meilleur rapport portance/traînée, la meilleure finesse en somme. Le Wild file bien et parcourt un vaste espace. Le soin apporté à la réduction de la traînée est payant. Faire si possible des “S” face au vent mais ne pas voler sous le vent, cela rend le retour plus difficile (remarque valable avec tous les planeurs).

L'aile est équipée de larges ailerons mixés en volets qui permettent de modifier la courbure du profil et donc le comportement en vol du planeur.

Le vol themique
Une aile bouge soudainement, le stabilisateur se soulève et le Wild accélère, vous passez certainement dans un thermique. Un peu de dérive et on enroule, un léger soutien à la profondeur et aucune action sur les ailerons pour éviter d’ajouter de la traînée. Le taux de montée est étonnant. La spirale est bien centrée avec la dérive seule. Si nous sommes en présence d’un thermique joufflu les volets peuvent être sortis à 3°. Le Wild ralentit et monte encore plus fort. Mais attention à ne pas trop le ralentir, sinon c’est le décrochage.

Afin d'éviter d'endommager le modèle pendant le transport, une house de 20x105 cm a été confectionnée.

Vol rapide
Avec un gain d’altitude important il faut maintenant transiter. On rentre complètement les volets. Position 0°. La vitesse devient élevée pour la taille, le taux de chute progresse mais comme on vole vite, le chemin parcouru est important, la recherche de nouveaux thermiques est facilitée. Maintenant soit on continue en faisant un vol type F3F avec virages et le planeur qui rebondit, soit on enchaîne de la voltige de base.

150 g en version "tout plastique" et 120 g en version bois fibré. A vous de choisir votre version.

Voltige
En vol de pente ou après une prise d’altitude joufflue il est possible de bien s’amuser. On pousse, une demi-boucle inversée donne une vitesse suffisante pour passer un tonneau assez propre si votre différentiel est bien réglé (environ 50%). Il vous reste de l’altitude ? Alors petit piqué, le profil porteur fait que le planeur vole queue haute, une boucle est tentée avec succès, c’est une simple formalité. Ce curieux profil permet-il la boucle poussée ? Après une bonne prise de badin on pousse sans mettre le manche au tableau (mi-course au début et deux tiers en fin de figure) et la boucle inverse passe, ouf ! Pas mal pour un planeur destiné au vol thermique à l’origine ! Le renversement avec la dérive bien alimentée passe facilement si on botte assez tôt car il y a peu d’inertie et donc de restitution. Le renversement sortie dos passe agréablement. La sensation au manche de profondeur est la meilleure jamais ressentie sur un planeur. Précision absolue, traînée évoluant visiblement peu et souplesse malgré une puissance d’action certaine. L’incidence intégrale est vraiment formidable. Les empennages monoblocs en sont proches, mais les turbulences sûrement générées par la dérive ne délivrent pas au final cette sensation de précision que l’on rencontre habituellement uniquement sur les avions de voltige. Le vol dos enfin peut être prolongé indéfiniment dans des conditions faibles à moyennes avec les volets à -2°. Il y a vraiment de quoi se défouler, alors qu’un tel planeur est tout de même dédié au vol thermique. Mais sa finesse l’aide beaucoup et permet de dépasser largement l’objectif initial.
L’atterrissage. Avec les volets pouvant se baisser jusqu’à 40°, mais 20° en pratique suffisent, on pose le Wild avec précision. Une petite compensation (piqueur 2° environ) à la profondeur le maintient queue haute pour éviter tout risque de décrochage. Les volets servant d’aérofreins sont disposés sur le manche des gaz, on dose donc facilement la valeur idoine pour se poser confortablement dans la main ou au sol.

Tous les détails de la construction du Wild sont accessibles en cliquant sur l'image ci-dessous :

En vol de pente, un souffle d'air suffit pour faire tenir ce planeur ultra léger.

Le plan du Wild fourmille de détails. Il est téléchargeable sous différents formats.

Planche 1 .jpg (11,7 Mo) Planche 1 .tif (7 Mo) Planche 1 .pdf (2,7 Mo)

Planche 2 .jpg (10,6 Mo) Planche 2.tif (7 Mo) Planche 2 .pdf (1,7 Mo)

Pour accéder à l'évolution du Wild version Acro, cliquer sur l'image ci-dessous : Pour voltiger dans un souffle de vent…

Contacter l'auteur : pascal-delannoy@jivaro-models.org