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Chouchenn

Chouchenn - Partie 5

5ème partie : Empennages

Concernant le précédent épisode (ailes) et au vu du courrier reçu il n’est sans doute pas inutile de rappeler que le travail du composite, en particulier pour des pièces vitales, ne s’improvise pas. Malheureusement la littérature en langue française sur le sujet n’est pas très riche. Il existe néanmoins quelques
ouvrages utiles et accessibles que je pourrai communiquer en perso. De plus, certaines marques proposent des fascicules très intéressants en supplément des données techniques de leurs produits. Enfin pour apprendre les composites ne pas hésiter à se rapprocher de ceux qui les pratiquent professionnellement: outre l’aviation voir du côté des constructions navales, planches à voile, surf, kite etc.
Concernant la fabrication des semelles des longerons du Chouchenn, la stratification a été réalisée en ‘’humide’’. Cela suppose une bonne anticipation car une fois le travail commencé il n’est plus possible de faire la pause… Donc TOUT doit être prêt et opérationnel avant de commencer le travail. Il est préférable d’être nombreux avec une tâche bien déterminée pour chacun. Rien ne vaut une répétition générale à blanc avant de passer à l’action. Les principaux points à surveiller sont : température, hygrométrie, vie en pot, précisions des mélanges, aération, éclairage… Il faut se convaincre que l’imprégnation du tissus de carbone de façon complète et homogène est difficile à contrôler en cours de fabrication. Il faut donc, pour valider un procédé de fabrication, réaliser des éprouvettes qui sont ensuite examinées en détail. Enfin il faut ajouter que 3 autres méthodes sont possibles pour obtenir ces semelles : l’utilisation de lames de carbone pultrudé, d’UD pré-imprégné ou le procédé par infusion. Ces 2 dernières méthodes requièrent des moyens professionnels. Peut-être trouverons-nous un jour dans les pages des Cahiers des articles détaillant de la mise en oeuvre des matériaux composites ?

Construction des empennages

L’empennage horizontal

Le stabilisateur est monobloc, rectangulaire (2.5x0.6 m) équipé d’un tab-antitab. Il est constitué d’un longeron bois carbone, d’un bord d’attaque en pin, de nervures en mousse PVC et d’un revêtement en CP de 1.2 mm marouflé d’un tissu de verre de 100g imprégné de résine époxy.
D’ailleurs ce type de marouflage est appliqué sur toute la surface externe en bois de l’avion.

Un renfort de hêtre est inséré dans le longeron à l’endroit des perçages pour la fixation des organes de commande et la liaison au fuselage. Le longeron fait 25x68x2500 mm . Ses deux semelles sont constituées d’une latte de pin d’Orégon de 25x5 mm sur laquelle sont stratifiées 3 plis de carbone époxy UD puis une autre latte de bois biseautée vers les extrémités de 25x10 au plus épais. Deux flancs de CP OK de 2.5 mm forment les âmes du longeron.

 La fabrication des nervures au profil NACA 012 ne présente pas de difficulté particulière. La mousse PVC fait 8 mm d’épaisseur et est étuvée bien à plat pendant plusieurs heures à 80°C afin de limiter le retrait au cours du vieillissement à venir. On réalise un montage comportant une platine en CP 8 avec 2 tiges filetées et un gabarit en altuglas du profil. On peut alors prendre en sandwich 3 épaisseurs de mousse PVC et les détourer à la toupie. C’est le même principe que pour la fabrication des nervures d’aile vu précédemment.

Les nervures sont ensuite collées sur le longeron. Pour obtenir un bon résultat de forme sur les 2.5 m que font l’EH, un support adapté bien rectiligne a été nécessaire. Le bord d’attaque est confectionné à partir de baguettes de pin d’Orégon tiercées, collées à l’époxy et mis en forme. Il est ensuite collé sur la partie AV des nervures.

Le collage du revêtement sur les nervures s’est fait de la manière suivante : d’abord protection interne par 2 couches de vernis G4 de Soloplast et collage sur les nervures avec la colle polyuréthane Structan. Si cette opération est faite avant séchage complet du vernis le collage est optimal et confirmé préalablement par des tests. Par contre cette même colle adhère mal sur les composites à base d’époxy. Avant la pose du deuxième coté de revêtement il a fallu bien sûr préparer les zones qui reçoivent les vis de fixation des charnières d’articulation, de commande de profondeur, de tab, sans oublier les perçages d’équipression, la protection de la corrosion etc. Le coffrage recouvre l’intégralité du stabilisateur, la découpe du tab se fait ultérieurement.

Le tab est lié au corps du stabilisateur via 3 charnières en plastique d’origine marine et maintenues par des vis pour aggloméré en inox. Inhabituel en aéro ce procédé, bien mis en oeuvre, ne pose aucun problème.
Il faut veiller à ce que le bois n’éclate pas (avant trou adapté et collage d’un CP à 90° du fil du
bois si nécessaire). Au montage définitif, les charnières sont collées au Sikaflex 11fc et les vis assurées par ce même produit.
Cette méthode a été retenue à l’époque de la construction pour des raisons d’approvisionnement. La conversion au mode aéro (écrou prisonnier) est simplissime, il suffit de réduire les cales de CP épaisses à 6mm et de fixer des écrous prisonniers de 4mm.

La liaison au fuselage et la commande se fait par l’intermédiaire de ferrures réalisées à partir de tôle ou de cornière en acier 25CD4s . La commande de la gouverne de profondeur se fait par une bielle en 2017.

Relativement simple et symétrique par rapport à 2 plans l’EH est sans doute la pièce qui permet d’aborder la construction de l’avion en se faisant la main sans prendre de gros risques.

L’empennage vertical n’emploie pas de carbone et les nervures de la dérive sont en bois.
Pour le reste la technique de construction est identique et ne présente pas de difficulté particulière hormis le fait que sa forme oblique et trapézoïdale demande plus d’attention et le contrôle de rectitude/symétrie moins aisé.

Les renforts appropriés sont placés pour recevoir les éléments de liaison et de commande. De plus, avant fermeture de la dérive, un espace intérieur est aménagé pour recevoir ultérieurement l’antenne VHF et permettre son réglage ou son extraction pour maintenance.
La dérive est liée au fuselage par collage des 2 longerons et du BA. Un boulon M6 renforce la liaison du BA dont la surface de collage reste faible.
Sur les images de la dérive ci-dessus on notera les nervures intermédiaires en polystyrène extrudé ce qui correspond aux modifications envisagées par rapport à celles du prototype qui apparaissent sur les photos.

Une platine inclinée munie d’une rotule GLD8 fait fonction de pivot inférieur de la gouverne de direction dont la partie haute est maintenue par une charnière équipée de rotule GLD6. La commande direction se fait par câble depuis les palonniers jusqu’au guignol fixé juste au dessus de la platine à rotule évoquée plus haut.

Les 2 empennages sont munis de saumons réalisés à partir de bloc de mousse de polystyrène extrudé, mis en forme par abrasion et protégés par 2 stratifications de verre/époxy de 100g.
C’est sans doute un peu juste pour résister aux incidents de hangar mais il s’agit aussi de limiter les masses.

 

Louis Noblet

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