L'oiseau de bonheur

Contact

 

Optimisation du Choucas

 

Les Choucas en construction bénéficient d'améliorations constantes:

-La gouverne de direction intègre la roulette de queue dans son bec débordant. Un peu moins de traînée et surtout des efforts au pied diminués.

-Les ailerons sont plus grands en bout pour avoir un peu plus de mordant. Les anti-tabs sont intégrés.

-Les fences seront intégrées à la nervure de profondeur.

-Le fuselage possèdera une feuillure pour encastrer la verrière.

-Les prises d'air du capot seront optimisées.

Alpaéro propose différents choix pour optimiser le Choucas pour le programme de chacun. Le nôtre est clair:

-Accueillir un pilote de 2m et 100kg.

-Respecter le poids en charge maximum en ULM.

-Avoir une solidité sans faille, pas d'impasse sur les facteurs de charge, la VNE, etc..

-Obtenir les meilleures performances possibles en vol à voile.

-Conserver une autonomie et une charge utile décentes en voyage.

Tout ceci nous mène en priorité vers la recherche du poids à vide le plus faible possible, donc un appareil très simple.

-Fuselage verre ou carbone. Pas le choix, le verre serait plus lourd et obligerait à passer en CNRA. Seul le carbone est possible en ULM.

-Longeron bois ou carbone. Un longeron bois reste réalisable en ULM avec l'envergure initiale. Nous avons opté pour un longeron carbone pour pouvoir augmenter l'envergure avec des facteurs de charge à+6/-3g en utilisation. Ce sont des profils pultrudés offrant la meilleure résistance spécifique. Moins encombrant, le siège pilote pourra être légèrement reculé. Des essais statiques seront effectués.

-Bord d'attaque mousse stratifiée, contreplaqué ou carbone. Le bord d'attaque en mousse est trop lourd. Le bord d'attaque en contreplaqué est léger et raide. Nous allons bénéficier des premiers bords d'attaque en carbone pour une meilleure homogénéité avec le longeron. Le caisson formé devrait assurer une bonne raideur en torsion et un bon respect du profil favorables à une VNE élevée et éviter le flutter.

-Pour les mêmes raisons, toutes les gouvernes seront réalisées en moule, prêtes à être entoilées.

-Aéro-freins spoilers ou Schempp-Hirth. Luc Legoux a réalisés des intéressants aéro-freins pivotants commandés par Téléflex. Les spoilers du proto étaient à l'origine un peu masqués par l'aile aux basses vitesses. Une fois agrandis ils sont devenus satisfaisants et nous adopterons cette solution plus simple et plus légère.

En préparant les pièces mécaniques, j'ai trouvé la commande de profondeur bien compliquée. J'ai réussi à la redessiner en la simplifiant sensiblement. Moins de poids, de jeu, de coût et de travail!

Alpaéro propose différents stades de construction selon le budget, les compétences ou la disponibilité de chacun.

On peut faire un Choucas économique en ne prenant que les moulages de fuselage et en réalisant les ailes en bois selon les plans. Cela aurait peut-être été mon choix si j'avais été seul.

Notre souhait étant de voler rapidement, en l'absence d'appareil fini, nous avons pris le kit avancé carbone. C'est à dire tout ce qui peut être fait rapidement dans les outillages existant. Le reste du montage permettra d'adapter l'appareil à notre goût, à mon gabarit et de le connaître par cœur pour l'entretenir.

Le but étant de faire du vol à voile, on est toujours tenté d'améliorer la finesse de l'appareil en jouant sur des rallonges d'aile.

Le proto de 14,35m d'envergure doit avoir 23 de finesse avec une hélice repliable.

Claude Noin avait fait une première proposition de rallonges à 15m d'envergure. L'augmentation de l'allongement porterait la finesse à 24.

Pour ma part, ayant eu d'excellents résultats avec des ailettes sur des quilles de monocoques, je suis convaincu qu'une aile d'allongement moyen, comme celle du Choucas, bénéficierait grandement de winglets. L'effet de cloison devrait également améliorer l'efficacité des ailerons. Claude Noin a fait un essai très satisfaisant de winglet sur un Excel. En première estimation, des winglets bien dessinées sur l'envergure du proto porteraient sa finesse à 24,6. Intéressant!

Comme nous avons opté pour une aile en carbone, nous pouvons aller plus loin tout en l'allégeant. En réduisant la surface de l'aile, l'allongement et la charge alaire augmentent ce qui nous donnera théoriquement 26 de finesse avec une meilleure pénétration. Le taux de chute reste très faible pour un motoplaneur, de quoi s'amuser!

Les ailerons sont allongés pour conserver un bon taux de roulis. Leur corde plus faible permettra de supprimer leurs tabs.

Le profil marginal aminci a été optimisé à l'aide d'X-FOIL pour tenir compte du faible nombre de Reynolds.

Le proto est muni d'une hélice à pas fixe. Bien que cette solution soit simple, légère, fiable et économique, elle présente le défaut rédhibitoire de continuer à tourner moteur coupé, ce qui doit faire perdre 3 points de finesse en vol à voile, en particulier en transition.

La première idée fut de poser une hélice à pas variable comme montée sur les RF-10 ou SF-28. Petit pas au décollage, grand pas en croisière et mise en drapeau en vol à voile. Eventuellement, cela doit permettre de redémarrer le moteur avec simplement le vent relatif en cas de panne batterie. Malheureusement, les moyeux Hoffmann sont difficiles à trouver et pèsent 10kg. Inacceptable!

On a ensuite envisagé d'adapter une hélice à pas variable d'ULM. Mais il faut remplacer le moteur électrique trop lent, 20 secondes pour passer de la mise en drapeau au pas de croisière, ce qui pose problème pour redémarrer rapidement, par une tirette dans un arbre d'hélice creux.

La solution est venue de Claude Noin avec une hélice repliable sur l'avant. Cette solution a déjà été réalisée sur le joli Carat. C'est léger, simple et donne une traînée minimum. Le démarrage du moteur est facile et, s'il ne démarrait pas, on conserve la finesse maximum du planeur.

Un modèle réduit a d'abord été testé en vol par Bertrand Marsac avant d'en monter une vraie sur le proto du Choucas. Les premiers essais sont totalement concluants avec notamment des transitions très améliorées.

Paradoxalement, le moteur est finalement le sujet qui nous a tracassé le plus!

Nous aurions souhaité un 4-temps pour le bruit, la fiabilité et surtout réduire la consommation en voyage.  Hélas, le surcroît de poids d'au moins 20kg des moteurs existants est difficile à accepter.

Le nouveau Hirth 3202E est idéal sur le papier avec l'injection qui résout bien des problèmes du 2-Temps en réduisant la consommation. Son refroidissement par eau est plus silencieux et doit améliorer son efficacité et préserve le moteur des chocs thermiques fréquents en motoplaneur. Un graissage séparé diminue la consommation d'huile et est beaucoup plus commode en voyage. Mais sa diffusion est restreinte, nous n'avons pas encore un recul suffisant pour juger de sa fiabilité et son installation risque de compromettre le profilage du capot.

Le proto est muni d'un Rotax 503 qui fait bien l'affaire, est fiable, facile à entretenir et à réparer partout au monde. Il est très bien avionné avec un refroidissement par turbine bien adapté au motoplaneur. C'est la solution facile et éprouvée que nous avons retenue. Le but est quand même de faire un maximum de vol à voile, aussi on ne va pas se compliquer la vie avec le moteur!

Le réservoir d'essence est placé sous les sièges sur le proto. Bien pour le centrage mais leur contenance de 36l est un peu juste en voyage. Plus grave, je suis obligé de descendre au maximum le siège de droite pour caser mes grandes jambes ce qui supprime ce réservoir!

Nous allons suivre l'exemple de Claude Feniou en plaçant les réservoirs dans les ailes. Le centrage est parfait, cela réduit le moment fléchissant sur les ailes et la capacité totale peut être portée à 80l. Son choix de réservoirs standards en PVC est lourd mais avec nos bords d'attaque en carbone, on pourra faire des réservoirs intégrés.

Au passif, l'installation et la gestion d'essence sont plus compliqués et, surtout, le démontage des ailes problématique.

Deux philosophies s'affrontent pour le tableau de bord: L'instrumentation classique ne nécessitant pas d'énergie et le tout électronique plus léger et plus compact mais d'une fiabilité à prouver et nécessitant une alimentation par batterie. Pour privilégier la visibilité et peut-être par romantisme, on restera fidèle aux bonnes vieilles pendules.

On essaiera de faire simple et léger mais vu la vitesse à laquelle l'électronique évolue et les règlements changent, il vaut mieux attendre le dernier moment pour certains équipements.

-Badin, vario, bille pour le vol.

-Compte-tour, températures culasse et échappement, jauge à essence, témoin de charge pour la mécanique.

-Une VHF est pratiquement inévitable.

-Un GPS quasiment indispensable pour voyager et se retrouver dans les zones.

-Un transpondeur deviendra probablement obligatoire.

Malgré les recommandations de la FFPLUM justifiées par de tristes accidents, nous hésitons à adopter un parachute balistique.

Un motoplaneur ULM est une des machines volantes la plus sure qui soit: En cas de problème moteur, il reste une finesse de planeur, en cas d'atterrissage urgence, il se pose lentement. Nous privilégions la sécurité active avec un appareil conçu et construit selon les normes de planeur, une machine simple avec moins de risque de pannes.

Le parachute n'est pas la panacée. La sécurité est avant tout une affaire de pilote est nous espérons que le sentiment de sécurité qu'il procure n'aura pas l'effet pervers d'encourager certains à prendre des risques. 

Ce genre de question m'est familier. Il se retrouve dans toutes les études de voiliers. Avoir un grand tirant d'eau est performant mais ennuyeux en côtier. Aller vite et loin au moteur pénalise les performances sous voiles. Etc… Chaque option à sa contrepartie et il faut peser le pour et le contre en fonction de son programme.

Il est évident que tout ces choix ou modifications se font en plein accord avec le concepteur du Choucas, Claude Noin.

Pourquoi un motoplaneur?

Pourquoi un ULM?

Pourquoi construire son appareil?

La conception du Choucas

L'essai du Choucas

Galerie de Choucas

La construction de notre Choucas