Types d’hélicoptères

Chacun de nous a toujours rêvé d'avoir son petit record. Et comme tout le monde, nous sommes tous partis sur des idées préconçues. Je me rappelle un article de M. COINCE parlant de l'idée primaire de faire une maquette de " voyager ", l'avion qui avait fait le tour du monde sans escale, pour battre son record. Cette idée avait vite été un fiasco total. Il n'est pas utile de partir tête baissée dans une réalisation. Il faut d'abord cogiter et répondre à la question : Qu'est ce qui fait marcher ce truc là ? Et qu'est ce qui me permettra de pousser le bouchon plus loin ? Plus loin, c'est d'abord plus loin que ses propres connaissances. C'est ensuite pus loin que les autres. On s'aperçoit alors que les records passés n'ont pas exploré toutes les pistes d'optimisation, que tout n'est pas optimisé ou en tout cas, que tout n'est plus optimisé. Le record est alors à battre par celui qui le voudra.

Les exemples sont nombreux. Par exemple, le record du monde de M. COINCE (24 heures en avion à explosion) peut être battu en optimisant le poids de la cellule. Loin de moi de dire que son modèle n'était pas optimisé. C'est tout le contraire ! Il l'était pour la connaissance de son auteur et pour l'époque. Maintenant, le tissu de carbone est beaucoup plus démocratisé. La réalisation de longerons a été expliquée plusieurs fois dans nos revues et leur réalisation se démocratise de plus en plus. Il est ainsi possible de gagner quelques centaines de grammes et de prolonger le vol bien au-delà de 30 heures de vol.

Autres exemples, les records électriques ont été établis avec de très vieilles technologies de batteries et de moteurs. Le ratio puissance restituée sur poids des batteries a plus que doublé en 10 ans. Les nouveaux moteurs ont des rendements de plus de 0,9. Et ainsi de suite ! Vous voyez bien qu'il y a de la place pour tout le monde ! Ou en tout cas pour ceux qui vont s'en donner la peine.

A force de se demander comment cela marche et d'être curieux, on en arrive à progresser, apprendre, découvrir. Et ce progrès se traduit forcément dans sa vie modéliste de tous les jours. Par exemple, avant, je ne savais pas la puissance qu'il fallait pour motoriser tel ou tel planeur. Maintenant, j'arrive à avoir une idée non seulement de la puissance, mais aussi de la vitesse ascensionnelle.

Certains d’entre vous diront que le nombre de sujets à étudier est vaste, trop vaste pour un quidam moyen et que cela demande de nombreux moyens financiers. A ceux là, je réponds : " C'est totalement faux.

En tout cas, cela l'est si vous ne vous lancez pas tout de suite dans une réalisation ". Il faut en effet cogiter, modéliser un peu, bref, faire un peu de mathématiques.

Tiens, j'en vois qui sont totalement hermétiques à cette discipline ! Eh bien ! Vous connaissez l'adage qui dit que " l'union fait la soupe comme l'union fait la force ! ". Vous trouverez toujours d'autres fêlés comme vous qui partiront dans l'aventure. Utilisez les connaissances et compétences de chacun des membres de votre club et vos verrez que tous les ingrédients sont réunis pour y arriver à décrocher un record. De plus, à plusieurs on va plus vite : " Deux ouvriers qui s'épaulent en valent trois ! " Disait mon grand-père ! . Et il avait raison, car cet adage était le fruit d'une longue expérience.

Le « comment cela marche » vous fait passer très vite par l'aérodynamique. Les formules sont simples et ont été diffusées à maintes reprises. Pour moi, je suis tombé dedans à l'âge de 10 ans. Je n'ai pas compris grand chose sauf à appliquer la recette de cuisine. Ce n'est que plus tard que j'ai compris un peu mieux ce machin.

Dans un premier temps, il vous suffira d'appliquer ces formules comme de simples recettes de cuisine. Pour optimiser l'aérodynamique de votre futur modèle de record, il suffit de mettre tout cela dans un ordinateur (un tableur type " Excel " suffit largement) et de faire varier les paramètres un à un. Avec un peu de temps, on arrive à savoir ce qu'il faut faire pour optimiser. Une autre façon d'aborder l'optimisation aérodynamique d'un modèle est de travailler sur les formules directement. C'est plus compliqué mais très instructif, voir indispensable.

Pour ma part, j'ai fait les deux méthodes. Tout cela vous amène forcément tôt ou tard à vous demander quel est le meilleur profil. Et là, comme par hasard, vous découvrez que les souffleries virtuelles existent et qu'il est même possible à un simple quidam comme vous de s'amuser avec. De là à passer quelques nuits à trouver le meilleur profil voir à essayer de vous en faire un, il n'y a qu'un pas très vite franchi. Les résultats du profil personnel ne sont en général pas une réussite. Normal, vous n'êtes qu'un simple quidam. Mais comme les spécialistes vous ont fait le travail, il suffit d'exploiter les résultats. Et de ce côté, vu le nombre de profils disponibles dans les bibliothèques des logiciels, il sera bien rare de ne pas trouver son bonheur.

A ce jeu de la modélisation, il faut faire attention à une chose : Rester réaliste voir encore mieux, être pessimiste. Il est en effet facile de se dire que ce profil à telle finesse. Il est plus difficile de le réaliser parfaitement pour qu'il ait effectivement une finesse proche de celle calculée. Garder toujours une petite poire pour la soif ! Ma règle est de toujours enlever au moins 10 % à chaque performance. La publicité nous a habitués à « monsieur plus », moi, c'est le « monsieur moins » que j'ai redécouvert et que je veux rendre populaire.

N'oubliez jamais de séparer tous les problèmes pour pouvoir les résoudre séparément. Il sera bien temps ensuite de les mélanger ensuite.

Par exemple. En n'ayant jamais réalisé de 4 mètres, et encore moins de 4 mètres ultra léger, j'ai pourtant construit une telle bête qui a volé du premier coup et qui vole toujours. Le secret ? Je vous l'ai dit ! Séparons les problèmes. Par exemple, comment réaliser une aile ? Il suffit de séparer les constituants d'une aile, de lire la presse modéliste depuis quelques années et d'observer pour réunir tous les éléments.

L'aile c'est donc :

          --- Un longeron, qui sera à base de carbone, de balsa et de polyuréthane extrudé. C'est le longeron qui fera la solidité de l'aile.

          --- Des nervures qui seront en balsa construites en géodésique, comme autrefois.

          --- De l'oralight pour le recouvrement.

En ayant séparé le problème de l'aile en cinq parties (les bords de fuite et d'attaque ont aussi été traités séparément, je suis arrivé à créer ce que je recherchais sans avoir de connaissances particulières.

Petit exemple de traitement d'un problème simple : Pour savoir si le longeron est assez solide mais pas trop, il suffit de réaliser un longeron de 50 centimètres de long et de l'essayer en le chargeant avec un sceau d'eau. J'ai pompé cette idée en lisant un article dans MRA vieux de 20 ans. C'est simple, pas cher et c'est tout à fait représentatif de la réalité.

Encore une fois, ceux qui ne savent pas calculer peuvent faire appel à ceux qui savent.

A ce petit jeu, j'ai réussi à prévoir le poids et la solidité d'un modèle de 4,5 mètres à 20 grammes prêt par rapport à la réalité en ayant réalisé uniquement 4 nervures et un longeron de 50 centimètres. Voyez la dépense...

De proche en proche, on en arrive ainsi à résoudre tous les problèmes simples.

Après l'aérodynamique, la construction, vous arrivez vites à la propulsion. Gros morceau aussi. Cela fait appel aux moteurs, aux variateurs donc à l'électronique, aux batteries et aux hélices. Une indigestion en perspective, sauf si vous prenez les problèmes séparément. Et là, en cherchant à droite et à gauche, vous trouvez tout ce qu'il faut, et surtout, on trouve actuellement tout le matériel nécessaire dans le commerce.

Il faut donc être un assemblié et non un créateur de génie. Rappelez-vous que nous sommes tous des quidams moyens.

Au stade de la propulsion, la validation de vos réflexions demandera un peu plus de matériels.

Regardez autours de vous si vous pouvez faire des essais avec du matériel existant qu'un copain vous prêtera. S'il casse, (cela m'est arrivé), vous en serez quitte pour le dédommager. Mais globalement, vous vous en sortirez bien. Il est aussi possible de faire appel au sponsoring. Affûtez vos crayons et vos arguments. Tous les constructeurs, fabricants et commerçants sont abreuvés de demandes de sponsoring ! Mais cette voix marche.

Après la propulsion, reste encore l'aérologie, l'organisation de la tentative, et avant tout, les essais en vol.

L'étape des essais en vol marque un tournant. C'est le moment où toutes les solutions se retrouvent ensemble et que l'inter action des problèmes entre eux apparaît. Par exemple, dans mon cas, j'avais pris un profil hyper porteur pour gagner une heure de vol. En contrepartie, la vitesse de vol est comprise entre 15 et 20 kilomètres par heure. Je puis vous dire que les journées sans vent (ou en tout cas moins de 10 km/h du lever du soleil au coucher) ne sont pas courantes dans une année, et que la probabilité pour que vous soyez libre ce jour et que les autres personnes nécessaires à la validation de la tentative ainsi que vos aides le soient aussi, est aussi faible que ma phrase est longue et difficile à comprendre sans la lire plusieurs fois. N'y comptez pas. Un profil hyper porteur est donc une bonne chose pour le vol d'intérieur ou pour une région sans vent et sans ascendance. Si l'on ne veut pas trop contraindre le système, il faut choisir un profil plus classique.

Fort de vos essais partiels, vos allez vous dire que tout est prévisible. Je préfère être, à ce stade du projet, plus pragmatique, et passer à la réalisation et aux vols. Il faut voler, essayer et bien sur casser. Pas de progrès sans casses. Les SHADOCKs essayaient et rataient et ils se disaient que plus on rate et plus on a de chance de réussir ! A méditer. Soyez conscient que la casse est une chose obligatoire vue que vous n'avez pas d'expérience. Et ne vous découragez pas. Cherchez à chaque fois à comprendre ce qui s'est passé, trouvez des solutions et appliquez-les. Après une année d'essais, le fruit de votre travail a pris du poids et est trop rafistolé pour être un engin de record. Dans mon cas, le surpoids était de plus de 100 grammes. Mais cette masse équivaut à plus de 30 minutes de vol en moins...

Profitez en donc pour améliorer ce qui doit encore l'être et prendre en compte tous les problèmes issus des interactions entre toutes les solutions aux " problèmes simples " que vous aviez retenues.

C'est ainsi que mon deuxième avion a un profil moins porteur et une envergure de 6 mètres. Sans le premier modèle, je n'aurais jamais pu construire un tel monstre. Encore moins le faire voler, et surtout pas être capable de tenter un record. Et en récompense, ce deuxième modèle n'a été endommagé qu'une seule fois, contre plus de huit pour le premier modèle. Que de progrès !

Soyez sur qu'à ce moment du projet, il se passera plus d'une année et certainement plus de deux. 

Et là vous n'êtes pas encore au bout de vos peines. Il y a d'abord votre entourage qui vous prend de moins au moins au sérieux. C'est qu’eux aussi, ils le veulent ce record ! Ils veulent profiter de l'auréole que cela donne. Ne répondez pas et jouissez des progrés que vous avez accompli. C'est cela le principal. La gloire, c'est un truc à vous prendre les pieds dedans. Et l'on tombe souvent de haut, surtout, rappelons le, que vous êtes comme moi un simple quidam !

Mais il faut aller jusqu'au bout et donc organiser cette tentative. Là encore, c'est tout un poème. C'est aussi compliqué que d'organiser un mariage... Cela prend facilement 6 mois à 1 an. Pour moi, ce fut deux ans car la FAI et le fédération n'arrivait pas à donner des règles simples pour définir de juges compétents reconnus au niveau international. De fausse piste en solutions irréalisables, il a fallu attendre plusieurs demandes simultanées comme la mienne pour qu'une solution réaliste soit trouvée. C'est donc en juin 2000 que j'ai pu réellement organiser une tentative. Pour vous, ce sera donc beaucoup plus facile !

Ai-je eu enfin de la chance ? Toujours est-il que des modélistes tout à fait charmants ont accepté de se libérer du jour au lendemain sur un simple coup de fil, pour venir me voir faire des ronds dans l'air. Qu'ils en soient remerciés mille fois et prenons exemple sur eux pour être nous aussi un peu plus disponibles aux autres ! Amen !

Prenez tout de même la précaution d'avoir deux fois plus de juges possibles que le nombre nécessaire. Il y en a toujours 2 ou 3 qui au dernier moment ne sont pas libres ou injoignables. Et il faut trois juges ! Un homologué par la FAI et 2 délégués par la FAI. Que de monde et de problèmes à gérer !

Une tentative ne peut avoir lieu que si le temps s'y prête. Il faut donc surveiller la météorologie. Et comme elle se trompe souvent... C'est un peu la roulette russe. C'est pourquoi je pense qu'il faut toujours avoir un peu d'eau sous la quille : deux fois plus de juges que nécessaire un modèle qui puisse s'adapter aux conditions moins " optimales " et des essais qui ont montré que le record était virtuellement battu.

Car réaliser une tentative, c'est être certain, ou presque, d'y arriver. Tout doit vous le démontrer. Cela ne revient pas forcement à le faire auparavant, en petit comité, mais à réaliser des essais qui vous le démontre. Pour ma part, j'ai volé 4 heures dans un temps calme avec juste une heure avec ascendances. Cet essai conforté par d'autres m'ont convaincu de pouvoir assurer un vol de 11 à 12 heures. Sans ce problème de batteries et malgré une météorologie peu optimale (le ciel est resté couvert, sans ascendance jusqu'à 13h), le vol aurait atteint cet objectif.

Pour les vérifications du modèle, il faut être sérieux : Pieds à coulisse, fil à plomb, triple mètre, calculatrice, balance électronique...

Enfin, il faut faire le dossier d'homologation. Le mien n'a pas moins de 12 pages... Tout cela pour un chiffre, 7h 13 minutes et 54 secondes. Que voulez-vous, il faut démontrer que toutes les règles sont respectées. Car les règles, il y en a. Procurez-vous donc très vite les 10 pages du règlement auprès de la fédération. Potassez le et faites un dossier " en béton " (comme les gencives de la pub d'il y a 20 ans).

Le chapitre le plus long à rédiger est celui décrivant la tentative. Voici le mien pour le record de France :

Départ au petit matin, montage rapide et c’est parti... Les préparatifs n'ont pris que 15 minutes. Record à battre non ? Dés le départ,le SAFT se paie le luxe d'un vol en patrouille avec des corbeaux. Vu l'heure matinale, tout le monde est au moteur !

" Arrivé sur le terrain de Ponthierry à 8h15 après avoir effectué les vérifications d'usage (surfaces, poids, fonctionnement de la radio et de son système mécanique de " non coupure " du moteur pendant le vol).

Le modèle est monté rapidement, les chronomètres sont préparés. Il fait 20.4 degrés, le vent est absent et le ciel couvert.

Décollage à 8h38 minutes à l'extrémité de la piste de cet aérodrome privé grandeur. Le pilotage se résume à de grands cercles. L'air est neutre. Il est possible de laisser l'émetteur sans surveillance pendant plus de 10 secondes sans risques. L'altitude de vol est de 100 mètres environ.

A 10h51, peu de portance, le balayage de la zone d'évolution ne permet toujours pas de trouver quelque chose de significatif. Le ciel commence à se dégager (nuageux 4/5).

12h 19, portance toujours faible, le ciel commence à bouger un peu plus.

12h35, première ascendance digne de ce nom. Altitude de 200 mètres atteinte. Mais le phénomène est fugace. Et c'est une perpétuelle recherche de la zone la plus propice. Il faut maintenant vraiment piloter.

13h19, pose casse croûte. M. Gégardin prend les manches. 13h22, reprise des manches, le modèle est en survitesse, les ailes commence à vibrer... Le pire est évité, la restauration continuera par une alimentation forcée, comme pour un oisillon dans son nid. Merci madame !

Le ciel est maintenant totalement dégagé, la température atteint les 25°C, le vent est de 2 à 3 nœuds. Les buses commencent à spiraller. Le pilotage s'en trouve à la fois facilité, on sait un peu mieux où aller, mais il n'en reste pas moins ardu (exploiter une ascendance avec un rayon de giration le plus petit possible, le tout en virage bien à plat, n'est pas chose facile). Piloter un avion d’une telle taille avec un tel allongement en deux axes ne revient pas à piloter un avion de début.

Heureusement, les commandes sont vives et les entraînements du printemps m'ont appris à anticiper et à trouver des stratégies pour éviter le flutting des ailes.

Objectif : Spiraller au mieux et garder une vitesse constante en toutes circonstances. En cas de décrochage ou d'embardée, on contre à la direction et on tire sur le manche à fond. Dans ces conditions, l'avion chute de 10 mètres mais reste à vitesse constante. Tout au plus voit-on les ailes prendre 10 degrés de dièdre en plus pendant 1 seconde lors de la petite ressource. C'est impressionnant mais finalement pas dangereux (Le longeron est fait pour).

Le planeur fait maintenant du Yo-Yo. Il monte à 300 voir 400 mètres en quelques minutes, y reste 10 à 15 minutes et redescend ensuite tout aussi vite.

Il faut se battre pour rester dans une atmosphère plus porteuse.

La couche d'air s'établit ainsi :

          En dessous de 100 mètres peu d'ascendance, beaucoup de turbulences. Pilotage difficile tout le temps au moteur.

          Entre 100 et 200 mètres, des phénomènes hachés et courts. Il ne faut pas les rater. Le moteur est toujours impératif.

          Au-delà de 200 mètres, les phénomènes sont plus réguliers, plus larges. Le pilotage est plus aisé. Le moteur est alors en général réduit, sauf pendant les transition quand l'avion commence à redescendre.

Il restera ainsi pendant environ 1 heure, moteur au ralenti, par périodes fractionnées.

A 15h42, passage à 50 mètres sol après avoir chuté de plus de 400 mètres en moins d'une minute. Le moteur est au-delà de la puissance de vol horizontal pour sortir de cette situation inconfortable. La descendance est généralisée sur les 500 mètres à la ronde.

Mais c'est reparti.

A 15h43 et 30 seconde, le moteur se coupe. L'altitude est de 150 mètres environ. Le BEC a fait son office. Remise à zéro des gaz et remise en marche du moteur. Le phénomène n'a pas duré plus de 30 secondes. Toutes les 15 secondes environ, le moteur se coupe. Il est aussitôt relancé (temps de coupure du moteur de moins de 3 seconde à chaque fois). L'altitude diminue régulièrement, la puissance n'est plus suffisante pour maintenir l'altitude. La chute de puissance a été brutale comme prévue lors des essais.

A 15h44, l'avion se pose à 50 mètres de son point de décollage.

La durée de vol a été de 7h13minutes et 54 secondes. Les deux chronomètres indiquant les même valeurs.

Voilà, le rêve continue. J'espère vous avoir donné le virus. Pour ma part, c'est promis, Si je réussis, je vous raconterai par le menu mes travaux. Car j'ai tout noté...

A quand votre première tentative ? ? ?