Les différents éléments d’un aéromodèle radiocommandé [TECHNIQUE]

Les différents éléments d’un aéromodèle radiocommandé.

Au travers de ce premier article écrit pour la nouvelle version du site Aeromodelisme.orG, nous allons traité des différents éléments qui composent un aéromodèle radiocommandé, plus exactement les parties des avions ou planeurs. Bien entendu il s’agit ici d’une présentation générale et sommaire, certains modèles sont plus spécifiques que d’autres, et disposent souvent de fonctions et pièces supplémentaires.

Image ci-dessus, nomenclature (liste non exhaustive) :

1. Dérive (plan vertical de l’empennage de queue).
2. Gouverne de direction pour diriger le nez et dans certains cas faire tourner l’avion (pilotage 2 axes).
3. Stabilisateur (plan horizontal de l’empennage de queue).
4. Gouverne de profondeur pour cabrer ou faire piquer le modèle.
5. Aile et son bord d’attaque.
6. Extrémité de l’aile, nommé “saumon”.
7. Gouverne d’aileron, situé au niveau du bord de fuite de l’aile. A côté peut se trouver un autre volet “flap”.
8. Nervure en bois de balsa de l’aile.
9. Intrados (partie inférieure de l’aile), la clé d’aile (pièce reliant les 2 parties de l’aile) n’est pas visible ici.
10. Fuselage.
11. Train d’atterrissage bicycle avec ses 2 roues.
12. Patin arrière ou roulette de queue comme sur cet avion.
13. Hauban (renfort).
14. A l’intérieur du fuselage, vue sur un couple / cloison.
15. Verrière
16. Ensemble de propulsion composé d’un moteur électrique, hélice et adaptateur à embout conique et métal.
17. Capot moteur.

Structure générale d’un modèle réduit

Les modèles réduits volants ressemblent comme deux gouttes d’eau à leur homologues de plus grandes et différentes envergures, car ils disposent chacun d’un fuselage (ou pas dans certains cas), d’une aile ou plusieurs (biplans, triplans) situées au centre, d’une hélice et d’un moteur au minimum pour les propulser, ainsi qu’un empennage de queue équipé d’un plan horizontal et vertical, ce dernier plus fréquemment nommé queue pour les moins connaisseurs ou la dérive de l’avion pour les initiés. C’est une disposition éprouvée et des plus classiques, comme dit dans l’énoncé, elle est générale et on trouve de nombreuses autres configurations, par exemple existe aussi l’inverse, le stabilisateur à l’avant, l’aile et la propulsion à l’arrière, on parle alors de plans “canards”. Ces modèles semblent bizarres mais offrent de réelles qualités aérodynamiques. De même les “ailes volantes”, – c’est ainsi que l’on nomme les aéromodèles qui disposent d’un fuselage très “maigre” ou d’aucun dans le cas le plus fréquent – sont équipées d’une ou plusieurs dérives, mais ne disposent pas d’un plan stabilisant, les volets situés sur le bord de fuite assure cette fonction ainsi qu’une autre… Dans le cas des planeurs, on reprendra la configuration classique citée, et sur la majorité d’entre eux est installé un ensemble de propulsion électrique muni d’une hélice repliable permettant d’élever l’aéronef en question, on dire qu’il s’agit ici d’un “motoplaneur”.

L’aile

C’est une des parties les plus importantes, car l’aile va permettre à notre aéromodèle de s’élever et de le “porter” dans les airs, elle est dite “surface sustentatrice”. Sa masse doit être déterminée en fonction du type de vols souhaité, et également la plus faible possible afin d’obtenir une structure résistante. Il convient au concepteur de choisir un profil aérodynamique, de calculer la masse et la résistance en fonction du modèle espéré. Pour un avion ou un planeur acrobatique, sa conception sera différente de celles dessinées pour des aéronefs d’initiation. Le recouvrement est souvent effectué à l’aide de film plastique thermorétractable d’une ou plusieurs couleurs, éventuellement de tissus. Le maintien est assuré par des élastiques plus couramment cités comme “bracelets … élastiques” sur les aéronefs d’initiation, et sur les gammes supérieures, on trouve des vis en plastique, particulièrement résistantes mais qui ont l’avantage de casser, cela afin d’éviter des dégâts plus importants à l’aile. Sur les planeurs qui disposent chacun d’une aile de plus grande envergure que les avions, les différentes sections du plan porteur sont montées séparément et maintenues entre elles par des tiges “clés d’aile” ou des pièces en contreplaqué de bonne épaisseur. Quel que ce soit le type de modèle réduit, l’aile dispose ou pas de différentes gouvernes, le plus courant 2, voir 4 ou plus. Si aucun volet n’est installé, vous remarquerez à l’aide de photos sur des catalogues, sites web, ou en réel sur des modèles, que l’angle formé entre les 2 parties de l’aile (“demi-aile”), soit des deux extrémités vers le centre dit “embase” ou “emplanture”, a un angle accusé et donc bien inférieur à 180°. Cet angle nommé “dièdre” dans notre jargon, conviendra pour les aéronefs pilotés par 2 axes, via la profondeur et la dérive uniquement… Mais voyons plus en détails tout d’abord ces fameuses gouvernes d’aile :

• Les ailerons : Sur les bords de fuite de l’aile (partie arrière), sont disposées des surfaces mobiles dites “ailerons” qui courent quelques fois sur la totalité de chaque section de l’aile ou sur une zone plus courte. Leurs mouvements sont opposés, c’est-à-dire qu’un aileron monte, et l’autre descend, ils fonctionnement donc simultanément mais sont inversés. L’aéronef s’inclinera par conséquent autour de son axe longitudinal. On utilise les ailerons pour les virages et les figures acrobatiques. Dans certains cas ils sont aussi utilisés en aérofreins ou pour augmenter et diminuer la portance de l’aile, par conséquent leur mouvement sera similaire et dans le même sens.
• Volets ou “flaps” : on trouve d’autres surfaces sur les aéromodèles plus “sophistiqués” comme les “flaps”, ceux-ci sont utilisés pour augmenter la portance lors du décollage ou au contraire la réduire pour l’atterrissage. Souvent, quand les ailerons occupent une grande partie du bord de fuite de l’aile, il n’y a pas de volets compte tenu du fait que les ailerons remplissent ces fonctions secondaires.

Empennage de queue

Ce sont deux pièces assemblées, une verticale (“dérive” ou “queue”) ainsi que la seconde perpendiculaire et horizontale du nom de “stabilisateur”. L’ensemble est nommé “empennage de queue”. Le profil est plat et arrondi aux bords d’attaque des deux plans, voir plus poussé et aérodynamique. On trouve sur chaque :

• Le stabilisateur, qui peut-être porteur ou pas, sur lequel est installé à l’arrière la gouverne de “profondeur” (dite aussi “de tangage”) permettant de faire monter/”cabrer” ou descendre/”piquer” l’avion/planeur. L’ensemble peut-être fabriqué d’une matière pleine, voir ajourée, ou à l’aide de baguettes en balsa dans le cas d’une construction en bois, afin d’alléger la masse à l’arrière de l’aéronef.
• La dérive, soit la partie verticale du modèle, est équipée d’une gouverne de “direction”, afin de diriger le nez de notre modèle vers la gauche ou droite, soit jouer sur le “lacet”.

Le fuselage

Sur lui repose les éléments cités ci-dessus, soit l’aile et l’empennage de queue. C’est un peu le “corps” du modèle, il abrite tout l’équipement nécessaire pour piloter l’avion/planeur et le faire voler, ainsi que le propulser, et le faire atterrir (train d’atterrissage, patin, sabot). A cela s’ajoute l’aspect maquette, figurine du pilote… Il est souvent de section carrée pour les aéronefs les plus rudimentaires (d’initiation) et construit en bois. On trouve à l’intérieur une série de couples/cloisons afin d’assurer une meilleure rigidité, découpés en balsa et contreplaqué afin de garantir une meilleure résistance aux zones soumises à des efforts plus importants. L’avant du fuselage se nomme le “nez”, et est souvent renforcé jusqu’à la partie située au niveau du bord de fuite de l’aile, à l’aide de contreplaqué de fine épaisseur -1 mm- ou de longerons en bois dur. Le couple avant se nomme “pare feu”. Mais nous étudierons cela plus en détails dans un article publié après celui-ci, étant donné que le fuselage peut-être également moulé. Voyons simplement sans trop de détails les différents éléments qu’il contient ou “supporte” :

• le moteur, électrique ou thermique muni d’une hélice fixe ou repliable (dans le cas des planeurs). Le variateur ou contrôleur, et le pack d’accus/batterie.
• le train d’atterrissage, soit tricycle équipé de trois roues, ou bicycle à deux roues. Dans ce dernier cas, sous le fuselage à l’arrière se trouve un patin formé d’une pièce en bois, ou encore d’une tige métallique voir d’une roulette de queue. OU éventuellement le modèle ne dispose d’aucun train d’atterrissage avec roue, mais uniquement d’un sabot, c’est une pièce en bois dur ou d’une autre matière qui glissera sur la pelouse de la piste et protégera le dessous du fuselage.
• l’équipement de radiocommande, c’est-à-dire la partie qui reçoit les ordres via le récepteur, les gaines ou autres systèmes qui transmettent les ordres mécaniques aux gouvernes, depuis les servomoteurs nommés souvent en abrégé “servos”. Ces derniers reçoivent des “impulsions” électriques et sont raccordés chacun électriquement via un câble à 3 fils au récepteur.
• Sur les avions ou planeurs plus sophistiqués, on trouve également des trains d’atterrissage rétractables afin d’améliorer l’aérodynamisme en vol, des “bombes” fictives détachables afin d’augmenter le réalisme dans le cas de maquettes (reproductions de modèles grandeurs).
• Différents modules, qui peuvent être utilisés pour mesure l’altitude, la vitesse… etc ou également pour réaliser des prises de vues aériennes, ou séquences filmées, soit retransmettre au sol et durant le vol ces données, ou les enregistrer pour pouvoir les consulter une fois que l’aéronef a atterrit.

Image ci-dessus, nomenclature (liste non exhaustive) :

1. Cône (peut être découpé au centre pour ventiler/refroidir le moteur.
2. Pales d’hélice repliable (se replient le moteur à l’arrêt, utilisées pour les planeurs).
3. Pièce en plastique injecté sur laquelle est maintenu le moteur. Sur les modèles en bois, on trouve ici la cloison “pare-feu”.
4. Moteur électrique de type brushless (sans aimant).
5. Contrôleur (peu visible sur la photo, car de plus en plus petit au fil des années!).
6. Batterie Lithium-Polymère, en abrégé “Lipo”.
7. Servomoteurs au nombre de 2, en abrégé, “servos”.
8. Récepteur bande 2,4 Ghz, avec antenne (fil noir à l’arrière)
9. Gaines/tiges pour commandes de la dérive et la profondeur.
10. Pièce plastique “guignol” avec domino métallique.
11. Gouverne de direction.

Résumé

Le but de cet article étant de présenter brièvement les éléments constituant un modèle réduit radiocommandé, plus exactement les avions et planeurs que vous trouverez en vente sur le marché, ou éventuellement à construire d’après des plans ou kits prédécoupés. Il semble évidemment aux auteurs de ce site, d’initier les bases de l’aéromodélisme ou les rappeler pour les plus expérimentés, et qui nous l’espérons prendront pour les deux “groupes” le temps de lire et d’apprécier les articles publiés gratuitement sur ce site web. Lors des pages suivantes, nous traiterons (au futur, à l’heure où est écrit cet article) d’autres sujets et détaillerons le fuselage, l’aile, l’aérodynamisme, et bien d’autres choses, car il y a de quoi dire et sortir la plume à propos du modélisme !