La construction

La construction

Débuter en aéromodélisme… de quoi avons-nous besoin ?

Il nous faudra un engin volant bien entendu, mais aussi de quoi l’équiper pour le propulser et le contrôler à distance. Alors voici la liste de départ :

• Un avion (ou un motoplaneur)
• Un moteur thermique et son carburant ou un moteur électrique et ses accumulateurs
• Une radiocommande

Les différentes options « avion »

Différentes formules existent, nécessitant plus ou moins de travail, à des coûts assez variables.

CONSTRUCTION TRADITIONNELLE : construction avec un plan et des matériaux achetés au détail (planchettes, baguettes…), qui seront ensuite découpés
(+) : la fierté de réaliser un avion complet de ses mains
(+) : la bonne connaissance de la structure de l’avion, ce qui permet de faciliter les éventuelles réparations
(+) : l’économie, car les plans sont souvent disponibles gratuitement et les matériaux sont standards
(-) : le temps passé
(-) : les éventuelles difficultés rencontrées, difficiles à surmonter si l’on ne peut pas bénéficier de l’aide d’un club

KIT : construction avec un plan accompagné des matériaux prédécoupés et de l’accastillage (roues, tringleries de commande, charnières…)
(+) : normalement tout est compris, il n’y a pas besoin d’acheter des matériaux complémentaires
(+) : le temps de construction est réduit, car la plupart des pièces sont déjà découpées
(-) : le coût est plus élevé qu’une construction traditionnelle
(-) : on ne maîtrise pas la qualité des composants, qui peut varier d’une marque à l’autre (matériaux comme accastillage)

ARF ou ARTF (Almost Ready To Fly, « presque prêt à voler ») : assemblage d’un avion préfabriqué, pour lequel quelques collages ou vissages seront nécessaires
(+) : le temps de réalisation est très court, parfois quelques dizaines de minutes
(+) : le modèle est déjà entoilé et décoré, son aspect esthétique est agréable
(-) : on ne sait pas comment la structure est réalisée, une réparation sera plus délicate
(-) : il peut arriver que les matériaux et assemblages ne soient pas de très bonne qualité
(-) : le coût est élevé, car une grande partie du travail a été fait en usine

RTF (Ready To Fly, « prêt à voler) : avion prêt à voler, accompagné d’une radiocommande et parfois des batteries nécessaires
(+) : l’avion est prêt à voler après avoir été assemblé en quelques minutes
(-) le modéliste n’a pas le choix du matériel installé et de sa qualité (moteur, radiocommande…)
(-) : un débutant isolé (sans aide d’un club) risque d’avoir une fausse impression de facilité, de détruire son modèle au premier vol et d’être dégoûté de l’aéromodélisme
(-) : c’est la formule la plus coûteuse de toutes car tout le matériel est inclus

La construction traditionnelle

C’est le cas qui va nous intéresser, car outre son aspect économique, cette formule permet de maîtriser tous les aspects de la réalisation d’un avion. Et notre club disposant d’un local équipé des outillages nécessaires, aucune raison de s’en priver !

Matériaux employés
Balsa : bois très léger issu d’arbres poussant en Amérique du Sud et en Amérique Centrale. Il est disponible en planchettes de 1m par 10cm, dans des épaisseurs allant de 1 à 10mm généralement. Il existe également des baguettes carrées ou triangulaires, mais on peut les réaliser soi-même à partir des planchettes. Le balsa constitue la plus grande partie de la structure de l’avion.

Contreplaqué : panneaux constitués de feuilles de bois (bouleau, peuplier…) assez fines collées ensemble comme un sandwich. L’épaisseur totale peut aller de 1 à 6mm le plus souvent et ces panneaux mesurent environ 30x60cm. Le contreplaqué est très robuste, on l’utilise donc là où la structure subit des efforts importants (support du moteur, support du train d’atterrissage, jointure entre les ailes…).

Bois dur : il arrive que l’on utilise des baguettes en bois dur pour remplacer certaines baguettes de balsa dans la structure. Par exemple, une aile peut comporter une majorité de baguettes en balsa et quelques-unes en bois dur pour augmenter la rigidité. Ce bois dur peut être du pin ou du samba, parfois du hêtre.

Il est possible de remplacer ces matériaux traditionnels et naturels par des matières plus modernes mais synthétiques. Les feuilles de polystyrène peuvent remplacer le balsa, la fibre de carbone peut remplacer le bois dur et l’on peut aussi associer tous ces matériaux au sein d’un même modèle, car toutes les combinaisons sont possibles.

Certains métaux sont aussi utilisés pour assurer des fonctions spécifiques. Le fil d’acier, du type « corde à piano », est utile pour réaliser le train d’atterrissage, car il est à la fois très robuste et assez souple (comme un ressort). Il est parfois employé pour raccorder les ailes ensemble, auquel cas il viendra s’emboîter dans des tubes en aluminium ou en laiton au moment d’assembler l’avion. Certains trains d’atterrissage sont fabriqués en aluminium, plus précisément en « Dural ». Là aussi, ce matériau apporte une certaine élasticité au moment de l’atterrissage, ce qui permet d’amortir le choc quand l’avion se pose.

Accastillage
En-dehors de la structure principale, quelques accessoires seront nécessaires, le plus souvent achetés dans le commerce. C’est le cas des charnières qui articuleront les gouvernes, des roues qui équiperont le train d’atterrissage, des tringleries qui transmettront les mouvements aux gouvernes.

Ingrédients
Bien entendu, il faudra utiliser de la colle pour assembler tous les éléments de l’avion. Le choix de la colle dépend des matériaux que l’on doit assembler mais aussi des contraintes que les pièces subiront. Pour l’ensemble de la structure, on pourra utiliser au choix :

De la colle à bois blanche
(+) sans danger
(+) capable de combler le jeu entre des pièces imparfaitement ajustées
(+) facile à trouver dans le commerce et économique
(-) un peu lourde
(-) nécessitant un certain temps de séchage

De la colle cellulosique
(+) sèche plus rapidement que la colle blanche
(-) ne se trouve que dans les commerces spécialisés
(-) comporte un solvant qu’il faut éviter de respirer

De la colle cyanoacrylate ou « cyano »
(+) sèche immédiatement ou presque
(+) ne pèse presque rien
(-) cette colle très fluide demande des ajustements très précis entre les pièces
(-) l’utilisation peut être dangereuse si de la colle est en contact avec la peau ou les yeux
(-) la conservation est difficile car le tube se bouche souvent

De la colle époxy en deux composants
D’un usage ponctuel, on pourra utiliser cette colle pour les zones très fortement sollicitées (cloison supportant le moteur) ou pour les assemblages de matières non identiques. Il en existe des versions rapides (dures en quelques minutes) ou à durcissement lent.
(+) très robuste
(+) fonctionne sur des matériaux hétérogènes (bois, métal, plastique…)
(-) assez lourde

Méthode de construction

Pour commencer, il faut observer le plan de l’avion et comprendre où se situent les différentes pièces, comment elles sont fixées ensemble et dans quel ordre. Il est très utile de se faire aider dans cette première phase, par exemple au sein du club où les plus expérimentés pourront indiquer l’ordre des étapes à réaliser, un peu comme l’expliquerait une notice de montage.

Puis, il faudra découper les pièces dans les matériaux, en reportant leur forme sur les planchettes (par exemple, avec un papier calque). Evidemment, ceux qui sont équipés d’une fraiseuse à commande numérique gagneront beaucoup de temps, mais c’est un matériel peu courant chez les amateurs… Le découpage dans les planchettes de balsa se fera avec un cutter, alors que les pièces en contreplaqué nécessiteront une scie à chantourner (manuelle ou électrique). Toutes les pièces seront poncées au papier de verre pour que leur surface soit lisse et que les ajustements soient précis (cela rendra l’avion bien plus robuste).

Quand toutes les pièces seront prêtes, on pourra les coller ensemble. En général, l’assemblage se fera directement sur le plan (qui sera protégé de la colle avec un film plastique) et les pièces seront immobilisées avec des épingles de couture ou des poids pendant le séchage. Il est pratique d’effectuer ces opérations sur une planchette facilement transportable que l’on appelle « chantier », car entre deux séances de construction on pourra stocker verticalement les pièces assemblées.

Une fois le séchage terminé, il faudra poncer les éléments de l’avion pour éliminer les irrégularités ou pour donner une forme arrondie à certains endroits. Quand tous les éléments seront terminés, on procédera à un « montage à blanc » en vérifiant que tous les « morceaux » de l’avion s’ajustent bien ensemble (ailes, fuselage, empennage…), mais sans les coller.

C’est à ce moment-là que l’accastillage pourra être mis en place, comme le support du moteur, le train d’atterrissage, les tringleries qui actionneront les gouvernes, les éléments de fixation de l’aile… car quand l’avion sera entoilé, certaines parties ne seront plus accessibles.

Vient ensuite le moment de l’entoilage, qui va consister à recouvrir toute la surface de l’avion avec un revêtement à la fois fonctionnel (par exemple pour l’aile qui va pouvoir devenir une surface portante au lieu d’une structure laissant passer l’air) et esthétique (l’entoilage est disponible dans de nombreuses couleurs). De plus, le fait que l’entoilage soit collé sur toutes les surfaces va beaucoup consolider l’ensemble de l’avion et le protéger du carburant. L’entoilage le plus courant est un film plastique qui devient collant lorsqu’il est chauffé. On utilise donc un fer à repasser (classique ou spécialement adapté au modélisme) pour coller puis tendre le film. C’est également le bon moment pour installer les charnières qui articuleront les différentes gouvernes (direction, profondeur, ailerons…). Seules quelques zones ne seront pas recouvertes afin de pouvoir accéder aux équipements de l’avion, comme la radiocommande.

Pour finir, on installera justement la partie embarquée de la radiocommande (batterie de réception, récepteur, servomoteurs…) ainsi que la motorisation (moteur, réservoir ou batterie de propulsion, variateur…).

Notre avion sera alors prêt à être contrôlé par un camarade expérimenté (construction, équipements, centrage…) avant d’effectuer son premier vol.