Fabrication d'un Polikarpov i16

avant de passer à un modèle plus performant que l'Easystar, le Gemini, je souhaitais perfectionner mon pilotage, notamment le passage en 3 axes et la voltige de base, sans pour autant avoir peur de tout casser à chaque fois.

J'ai cherché sur le web des modèles rapides à construire, simples et offrant des qualités de vol dans le domaine que j'avais choisi.

Je suis tombé sur le concept de SPAD, modèles simples en plastique, en l'occurence en coroplast.

Profil planche, une platine pour l'électronique de base, un combo brushless, de vieilles roues récupérées, et c'est parti.

 J'ai choisi comme profil le polikarpov i16, parce qu'il offre de larges surfaces portantes, qu'il est compact et donne une impression de solidité. Bref, il me plait bien.

Tout d'abord, pour ceux qui ne le connaissent pas, voici sa bouille:

Cette planche est tirée d'un vieux bouquin que je possède et qui contient beaucoup de modèles d'avions.

Voici l'article complet pour le polikarpov i16

Début de construction:

finalement, j'ai décidé de le faire en depron, profil planche, envergure 60cm.

J'ai mesuré toutes les cotes qui me semblaient importantes puis j'ai reporté un peu comme j'ai pu tout ça sur une feuille de depron, puis j'ai découpé.

comme c'est ma première construction sur du depron avec cette technique, je me suis inspiré de ce que j'ai vu faire ailleurs, mais c'est pas forcément bien fait ni facile... je détaillerai un jour.

En attendant, voici quelques photos:

le nez caractéristique de cet avion sera réalisé avec un bouchon de nutella (miam), là il est juste présenté pour voir ce que ça donne...

vous avez vu la petite vitre? Je l'ai découpée dans une sorte d'emballage en plastic transparent et très solide.

voilà, reste à implanter les composants électroniques, le moteur etc.

les gouvernes sont fonctionnelles, fixées mobiles suivant la technique du bout de vieille disquette inséré dans une fine entaille dans le depron puis collé.

Modélisation avec PredimRC

les aéromodélistes connaissent bien le logiciel de Franck Aguerre, PredimRC, qui permet rapidement et simplement
de modéliser un avion modèle réduit, calculer son CG etc.

Je l'ai donc utilisé pour voir un peu comment régler le CG de ce polikarpov, voici une capture d'écran du résultat:

avec ça, j'ai décidé de mettre le longeron de renfort de mon aile pile au CG, on verra bien si c'est une bonne idée:

on remarque aussi le renfort pour le stab, avec ça j'espère que ça ne sera pas trop souple :-)

Montage du moteur:

comme support moteur et pour rappeler la forme particulière du capot moteur du vrai polikarpov, j'ai choisi donc un bouchon de nutella, collé à l'araldite bi-composants, ça tient bien.

Dessus, je fixe le moteur:

j'espère que ça ne trainera pas trop!

voici le moteur choisi:

Caractéristique:
nombre d'éléments lipo: 2-3
Kv: 1450rpm/V
rendement max: 74%
Courant max: 7.5A
Poids: 19g
Dimensions: 27.6 x 11.5mm
ESC recommandé: 10A

les élastiques fournis avec ce moteur pour le propsaver font peur par leur souplesse excessive, j'ai mis autre chose du coup car vraiment ça n'a pas l'air de bien tenir...

Comme contrôleur ESC j'ai choisi celui-ci:

dont les caractéristiques correspondent au moteur:

• Courant constant: 10A
• courant en pointe: 12A
• BEC Mode: Linéaire
• BEC : 5v / 2A
• Lipo Cells: 2-4
• NiMH : 5-12
• poids: 9g
• taille: 27x17x6mm

il est de plus programmable avec ma carte que j'ai déjà:

Enfin, l'hélice qui sera utilisée est une 8x3.8 comme ça:

Préparation de la chaine électrique

Préparation du contrôleur ESC:

Soudage des prises femmelles 2mm sur le contrôleur, celles qui vont par 3 car elles se branchent sur un moteur brushless.

Voici le modèle que j'utilise pour ces petits moteurs:

Comme je n'ai que deux mains, voilà un peu la galère pour préparer et souder:

Donc, d'abord je dénude les trois fils, puis j'y glisse de la gaine thermo qu'on aperçoit entre les branches de la pince.

Ensuite, je soude les fils sur leur connecteur respectif. Puis j'approche la gaine thermo et je la chauffe afin qu'elle épouse bien le connecteur:

la photo est floue, désolé, je suis nul en photo!

On remarque quand même la gaine thermo sur l'embout.

Ensuite on passe au soudage des connecteurs sur les fils du contrôleur qui se brancheront sur l'accu. Là, j'utilise des prises EC3 mâles.

Je ferai un article un jour sur l'uniformisation des connectiques car je pense changer de prises, enfin on verra ça...

Donc, préparation, je dénude les fils, mets de la gaine thermo rouge et noire, puis je soude:

toujours avec mes horribles photos jaunâtres :-)

et j'enfile dans la prise EC3, il faut entendre un petit click, qui vaut mieux qu'une grande claque plus tard comme tout le monde sait...

 et voilà un petit contrôleur prêt à l'emploi:

Passons maintenant à la préparation du moteur:

Je soude cette fois côté moteur des prises 2mm mâles, même système, dénudage, gaine thermo, soudure:

Ensuite je remonte le moteur sur son support:

on dirait une pub mais non...

notez le nouvel élastique du propsaver, plus solide...

remarquez aussi les rondelles de piqueur et d'anti-couple, une rondelle à chaque fois, au pif hein pour le moment...

Vrai que pour l'aérodynamisme, ce capot, c'est pas top, mais on verra à l'usage...

Une fois tout prêt, je teste une première fois la chaine complète pour voir si ça fonctionne et si l'hélice tourne dans le bon sens (vue de derrière, sens horaire). Evidemment, au premier test c'est pas bon, j'inverse donc deux fils... Il manque quelque chose dans mes explications, donc regardez la photo suivante, c'est le montage de l'ensemble pour un premier test moteur:

:

Pour protéger les connexions entre le moteur et le contrôleur, j'ajoute de la gaine thermo, que je ne chauffe pas sur toute la longueur, afin d'abord qu'elle puisse coulisser sur les fils et qu'elle puisse aussi recouvrir les connecteurs, comme ceci:

remarquez les différences de diamètre sur zone chauffée et non chauffée.

une fois la gaine coulissée, ça donne ceci:

voilà, ça ne bouge pas du tout et ça permet de conecter et déconnecter sans problème.

Donc, comme il faut inverser deux fils, je le fais, puis je vérifie, c'est ok.

Du coup, je repère ensuite les fils côté moteur afin de ne plus avoir à réfléchir lors des prochaines connexions:

pour ce faire, j'utilise des petites bagues de gaine thermo, même code couleur.

 Implantation des servos:

Afin de positionner au mieux les servos et toute l'électronique il faut d'abord faire un essai à blanc pour avoir le meilleur centrage possible:

vue de dessus, posé sur des buches de bois carrées et sur le longeron rond qui donc fait office de balancier:

et vue de dessous pour l'accu et l'ESC:

on voit bien le longeron sur cette photo ci-dessus...

Donc voilà, je fixe ensuite les servos de profondeur et de direction côte-à-côte, avec du scotch double-face. Un petit essai de traction me confirme qu'ils tiendront très bien, merci aux collègues du forum d'aéromodélisme qui m'ont encouragé dans cette technique.

Pour le servo des ailerons, je le fixe temporairement avec un tout petit peu de double-face afin de pouvoir vérifier que mon centrage est bon.

De toute façon, l'accu étant fixé au velcro, il va servir de régleur pour ce centrage.

Le centrage

comme je le précisais plus haut, calculé avec predimrc.

voilà ce que ça donne une fois les éléments électroniques en place:

vue de face, sur un magnifique couché de soleil (artificiel )

puis de profil:

et enfin de léger dessous:

reste maintenant à réaliser des guignols, à fixer les commandes sur les servos et ces guignols...

Fixation définitive des servos:

vue générale, les servos de profondeur et direction sont collés au double-face l'un en face de l'autre.

le servo des ailerons est encastré, collé le fond au double-face et deux points de cyano à la place des vis de fixation, ça a l'air de bien tenir...

Les guignols:

reste maintenant à faire des guignols. Après quelques idées données par des membres du forum de modélisme, je décide de les découper dans de vieilles carte publicitaires style cartes de téléphone. Je ne peux pas faire de câbles aller-retour vu le positionnement de mes servos, donc je découpe ceci:

il en faut 4...

la profondeur:

la direction:

et les ailerons:

enfin, une vue d'ensemble:

J'aurais du mettre mes guignols plus près du début des ailerons, comme conseillé sur le forum de modélisme ici, je ferai cette modif plus tard sans doute.

J'ai choisi l'autre solution propose, à savoir un bras de servo à 90° (voir le post mis en référence, très intéressant)

Tringlerie:

pour les ailerons, j'ai utilisé de la CAP et de vieilles chapes en plastique dans lesquelles on visse un embout qui lui-même reçoit la CAP soudée:

le bras de servos est à 90°, c'est un bras court, recoupé, qui donne peu de débattements, mais pour un début ça devrait suffire.

le seul défaut, c'est que les ailerons se lèvent plus qu'ils ne se baissent, les virages vont donc être secs, l'aileron qui se lève fait perdre de la portance à l'aile de son côté, elle s'enfonce et l'avion amorce sont virage, en gros... là ça va être chaud, on verra bien.

Pour la direction et la profondeur, de la CAP en Z des deux côtés, aucun réglage, je peaufine le neutre avec ma radio mx16s. Il suffit d'être très précis pour le coupage et au pliage:

En premier, j'ai mis les bras de servos puis j'ai fait les neutres, bien à l'équerre.

j'ai ensuite plié la CAP en Z d'un côté, celui du guignol, puis je mets la CAP en place, je la présente face au bras de servo, je pointe au stylo indélébile, j'enlève tout, coupe, et plie en Z côté bras de servo. Ensuite, j'entre le Z dans le guignol, puis dans le bras de servos, puis je fixe et visse le bras.

Ensuite, je peaufine les neutres avec la radio...

les gouvernes sont très mobiles, et je n'ai pas noté de flambage particulier, on verra en vol.

Devis de poids:

la structure pèse avec son moteur en place 90g

l'électronique complète (contrôleur, récepteur, accu 2s500mah, 3 servos hxt500 pèse 80g.

ça peut faire un peu lourd pour cette envergure mais je n'ai pas cherché à faire léger, d'abord parce que c'est ma première construction perso en depron, ensuite parce que je crains la casse, donc je renforce... rien que le longeron, je suis sûr que ça peut faire sourire sa taille!

Vérification de la puissance de la chaine de motorisation

Pour vérifier que cette chaine de motorisation avec son hélice ne dépasse pas les préconisations, j'utilise un wattmeter:

branché sur l'ensemble:

Les gaz à fond, j'ai:

• 7.50A
• 7.16V
• donc une puissance de 54W environ.

L'ampérage est limite (7.5A de courant max pour ce moteur) il faudra être vigilant au début des vols je pense. L'hélice recommandée est une 8040, je suis en 8x3.8, tout est limite :-)

Voici quelques photos, moches mais je ne m'en lasse pas, tout en place, juste avant d'aller voler, un jour sans vent évidemment:

Premier vol

bon, j'ai profité d'une fenêtre sans vent en soirée, encore un peu de visu, pour faire un premier lancer...

le depron, c'est pas bien solide :-)

donc, je le prends par le fuselage dessous, je mets les gaz, déjà, je sens que ça tire fort, et il a tendance on dirait à piquer, on va voir...

je le lance pas fort, il part droit mais monte assez vite, puis part à gauche, je redresse, c'est hyper vif cet engin, ça part dans tous les sens, puis je coupe les gaz, la boulette bien sûr mais c'est ma boulette ça, il tombe sur le nez de 3m, et crack:

Rien de grave heureusement, je craignais de le pulvériser au premier vol, mais là ça va aller, je vais recoller et renforcer un peu par là, la batterie assez lourde a emporté le morceau.

Il y a une fissure à l'emplanture de l'aile, à la jonction du fuselage, on le voit à peine sur la photo ci-dessus, en haut.

je pense mettre de l'expo aux ailerons et à la direction, mais franchement, 3 ou 4s de vol, pas eu le temps d'analyser quoi que ce soit!

Première réparation:

collage de renforts, collage de la fissure, et voilà ce que ça donne:

et en prise de poids, pas énorme puisque je passe de 173g à 177g...

à suivre