Un collector reprend du service.

Billet N° 170

Les essais du « HOBBIT » d’Emilio Cabezas furent l’opportunité pour Jesus Ortega de ressortir son antique C-30 issu d’un kit « Thames Valley Models » de 1986 et toujours maintenu en état de vol !
Le C-30 est équipé de la même mécanique que le « HOBBIT ».
Ce fut l’occasion rare de voir voler deux modèles historiques et de conception complètement différente de ce qui se pratique actuellement.

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L’autogire « THE HOBBIT » a « re » volé !

Billet N° 169

Inspiré par les quelques croquis de cet intéressant kit de Tim ANGEL publiés dans le billet N° 83 en mai 2008, Emilio CABEZAS a décidé de reconstruire ce modèle des années 70, un collector en quelque sorte …<<https://jeancousin4923.wordpress.com/2008/05/09/the-hobbit-by-tim-angel/>>

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Le modèle fut présenté à l’occasion du dernier meeting autogires modèles réduits de MURCIA en juin dernier, mais il nécessitait encore quelques mises au point.

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Voici le modèle terminé, on remarquera le rotor à pas fixe (comme sur la première génération d’hélicoptères), la commande par plateau cyclique et barre de BELL.

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La poulie située sur le dessus du fuselage sert à lancer le rotor à l’aide d’un fil qui se déroule lorsque l’autogire avance ; astucieux !

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The Hobbit au décollage. La ficelle reliée au sol s’est complètement déroulée et libérée de la poulie à la manière d’un lanceur de hors bord.

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En vol, le modèle se contrôle par le plateau cyclique et le volet de direction.

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Et un petit passage pour le plaisir.
Encore bravo Emilio pour cette réalisation originale et historique…

Caractéristiques du modèle reconstruit :

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Si nous parlions roulements ?

Billet N° 168

il y a quelques temps, un correspondant m’a questionné au sujet du dimensionnement des roulements destinés à équiper le rotor d’un autogire de masse Mc = 5 kG. Il s’est avéré que le problème n’était pas aussi simple et que beaucoup de paramètres entraient en ligne de compte…
L’exposé ci-après semblera fastidieux, mais une formule simplifiée en fin d’article pourra donner une estimation relativement juste…

Choix du type de roulement :

Il existe une grande variété de roulements : à billes, rouleaux, aiguilles, contact oblique, butées etc… Pour des questions de prix et de disponibilité dans les petits diamètres, seuls les roulements à gorge profonde seront retenus étant donné qu’ils sont capables d’encaisser des efforts axiaux. Toutefois ; dans ce cas les effort admissibles sont fortement diminués.

Roulements à gorges profondes

Roulements à gorges profondes

Cas de l’effort radial seul : La surface de contact est maximum.
Cas de d’efforts radial et axial combinés : La surface de contact est fortement diminuée.

Caractéristiques des roulements à gorges profondes ( FÄG etSKF ) :

Tableau des charges dynamiques pour des roulements d’alésages 3 mm à 10 mm :

Tableau caracteristiques roulements xgaret

Nota : EL 5 et R 4 sont d’encombrements identiques ; idem pour pour EL 7 et R  8.

Tous à la masse …

Avertissement : les calculs qui vont suivre respectent la norme SI (système international) en vigueur depuis 1966 dont les masses s’expriment en kG et les forces en Newton.
(1 N ≅ 0,1 kGforce ou kGpoids dans l’ancien système MKS).
Dans nos contrées, la valeur de g est de 9,81 m/sec²

Poids du modèle   =   F1   =   Mc * g    =    5 * 9,81   =   49 Newton

1) Charge rotorique :

La charge rotorique Cr communément testée pour un modèle de cette taille étant d’environ 0,15 N/dm², on en déduit le rayon Rr du rotor :

Cr   =   F1  / ( π * Rr² )   soit   0,15   =   49 / ( 3,14 * Rr² )      soit   Rr²   =   49 / ( 3,14 * 0,15 )
Rr²   =   104   soit   Rr   =   10,2 dm    diamètre  rotor   Dr   =   10,2 *  2 * 100   =   2,040 m

2) Surcharges :

Les chiffres ci-dessus concernent un vol en palier  et en air calme ; qu’en est’il si on envisage quelques loopings ?
Hypothèses :
Estimation vitesse :   Vh   =   60 km/heure   =   60000 / 3600   =               16,7 m/sec
Estimation rayon du looping  :                                                                       Rl   =   10 m
Force centrifuge   =  F2   =   M * Vh² / Rl   =   ( 5 * 16,7 * 16,7 ) / 10   =   139 Newton
Nota : soit 3,8 g

3) Tout en finesse  :

La finesse des autogires est beaucoup moins importante que celle des avions et elle se dégrade encore plus pour des petits modèles.
δ   =   7   Pour des autogires grandeur modernes comme l’Umbaugh V 18.
δ   =   6   pour des autogires grandeur classiques C 30, Kellet, Pitcairn.
δ   =   1 pour des modèles RC de taille moyenne (rotors de 1,0 à 1.5 m).
δ   = 0,5 pour un petit modèle de vol libre à moteur caoutchouc.
Dans le cas qui nous intéresse ; vu le diamètre, la finesse sera estimée à    δ   =   1,5

Figure N° 1 : Portance/traînée

Figure N° 1 : Portance/traînée

Portance totale  :   Fp   =   F1 + F2   =   49 + 139   =                      188 Newton
Traînée totale  :     Ft   =   Fp / δ   =   188 / 1,5   =                          125 Newton
Tangente Â1   =   1 / δ   =   1 / 1,5   =   0,666     soit                      Â1   =   33,66°
R   =   Fp / cosinus 33°41′   =   188 / 0,83212     =                          226 Newton

4) Influence de l’inclinaison du mât rotor :

Figure N° 2 Axial Radial

Figure N° 2 Axial / Radial


Angle d’inclinaison vers l’arrière :   Â2   =   8°
Â3   =   Â1 – Â2   =   33°41′ – 8°   =   25°41′
Charge axiale totale :   Fa   =   R * cosinus Â3   =   226 * 0,90120   =         204 Newton
F3   =   R * sinus Â3   =   226 * 0,43340   =                                                            98 Newton

5) Effet de balourd :

Estimation balourd reporté à l’extrémité d’une pale : Mb  =  5 grammes  =  0,005 kG
Estimation vitesse de rotation : ω = 700 tours/minute = (700 * 2 * π) / 60 = 73 rad/sec
Effort dû au balourd :  F4  =  ( Mb * ω² ) / Rr  = 0,005 * 73 * 73 * 1,02   =     27 Newton
Force radiale totale
:    F3 + F4   =   98 + 27   =                                              125 Newton

6) Types de moyeux :

Axe tournant et moyeu tournant.

Axe tournant et moyeu tournant.

Dans le cas de l’axe tournant, la charge radiale permanente s’applique sur la partie concave (favorable) de la cage extérieure : surface maximum.
Dans le cas du moyeu tournant, elle s’applique sur la partie convexe (défavorable) de la cage intérieure : surface réduite. Dans ce dernier cas, FÄG recommande de majorer la charge radiale d’un coefficient Z = 1,4.
La charge axiale s’applique sur la totalité des circonférences intérieure et extérieure.
Dans le cas des roulements à gorges profondes, les coefficients X et Y dépendent de l’importance relative de la charge axiale (rapport entre Fa et Co).

7) Vérification d’un roulement EL4 SKF avec AXE TOURNANT :

Co = 400 N              C = 900 N
Soit D1 = 20 mm = 0,020 m        et        D2 = 50 mm = 0.050 m
Charge radiale totale : Fr (F3 + F4) * (D2 / D1) = (98 + 27) * (50 / 20) =     313 N
Fa / Co = 204 / 400 =                                                                                                        0,51
D’après le tableau N° 1 et par extrapolation :           X = 0,295      Y = 1,06      e = 0,60

Figure N° 3 : Charges reportées sur le roulement principal (axe tournant) .

Figure N° 3 : Charges reportées sur le roulement principal (axe tournant) .

Tableau N° 1 : Influence de la charge axiale.

Tableau N° 1 : Influence de la charge axiale (source SKF).

Condition Fa / Fr > e      soit      204 / 313 = 0,65      donc > 0,60   condition remplie.
Charge équivalente :    P = (X * Fr) + (Y * Fa)
P = (0,295 * 313) + (1,06 * 204) = 46,61 + 216,24 =                                                  243 N
Rapport de charge : C / P = 900 / 243 =                                                                          3,7
Estimation de durée pour 700 à 800 tr/mn : environ 1000 heures d’après le tableau N°3

Tableau N° 3 : Durée en fonction de la vitesse.

Tableau N° 3 : Durée en fonction de la vitesse (source SKF).

8) Vérification d’un roulement EL4 SKF avec MOYEU TOURNANT :

figure N° 4 : Charges reportées sur le roulement principal (moyeu tournant).

figure N° 4 : Charges reportées sur le roulement principal (moyeu tournant).

Co = 400 N          C = 900 N
Soit  : D’1 = 21 mm     et         D’2 = 25 mm
Charge radiale totale : F’r = ( F3 + F4 )*( D’2 / D’1 ) = ( 98 + 27 )*( 25 / 21 ) =     149 N
Fa / Co = 204 / 400 =                                                                                                             0,51
Tableau N° 1 :      X = 0,295       Y = 1,06     e = 0,60       ( par extrapolation).
Dans le cas du moyeu tournant :                             Z = 1,4
Charge équivalente :                    P’ = ( Z * X * F’r ) + ( y * Fa )
P’ = ( 1,4 * 0,95 * 149 ) + ( 1,06 * 204 ) =                                                                        278 N
Rapport de charges : C / P’ = 900 / 278 =                                                                           3,2
Estimation de durée pour 700 à 800 tr/mn : environ 850 heures d’après le tableau N°3

9) Formule simplifiée :

Sur la base des calculs ci-dessus, il est envisageable de proposer une formule empirique qui permettrait d’évaluer simplement un roulement avec un bon coefficient de sécurité, avec parfois dimensionnement à la taille supérieure.

C   >=  M * 200

Exemple : Pour M = 5 kG                    C  >=  5 * 200  >=  1000 N
Soit EL 4 par défaut (900 N proche de 1000 N) ou R4 par excès (1460 N) et EL5 (1460 N) qui permettront quelques fantaisies acrobatiques.

 

 

 

 

 

 

 

 

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Meeting autogires RC en Espagne.

Billet N° 167

La traditionnelle réunion d’autogires radiocommandés en Espagne, à Murcia près de Madrid fut une nouvelle fois exceptionnelle par la diversité, la quantité et la qualité des modèles présentés en vol.

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Pour la neuvième fois consécutive, le plateau réunissait plusieurs dizaines de modèles dont une forte proportion de maquettes aussi belles qu’efficaces !

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Belle organisation pour se protéger du soleil.

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Superbe PITCAIRN PCA-2 en préparation, Décollage et passage bas…

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Evidemment, les autogires de Juan De La CIERVA sont à l’honneur en commençant par le « C4 », premier appareil opérationnel. La maquette est dotée d’un démarreur de rotor ; ce dont ne bénéficiait pas l’original dont les dernières versions furent dotées d’une commande directe en roulis, remplacée par la suite par des ailerons.
D’après le plan d’Eduardo Pinilla (Aerotec N°98 juillet 2002).
https://jeancousin4923.wordpress.com/2008/01/04/cierva-c4-autogiro-deduardo-pinilla/

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Ce « C6 » est en réalité un « Auto G2 » de chez « Durafly » habilement « maquettisé » !
Voir le Billet N°132.
https://jeancousin4923.wordpress.com/2013/07/24/lauto-g2-arrive-a-point/

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Voici un « C19 » ; c’est écrit dessus…
Cet appareil de transition subit de nombreuses transformations en débutant avec un rotor à quatre pales et des ailes ; et en terminant avec trois pales, contrôle direct et lanceur de rotor. Il annonçait le « C30 ».

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Le « C30 » de Juan De La Cierva est le plus abouti : ailes supprimées, contrôle direct du rotor, lanceur de rotor etc… Les dernières versions étaient capables de décollage sauté par mise en survitesse du rotor et variation de pas automatique.
Celui-ci représente l’appareil grandeur reconstruit en Espagne il y a quelques années.

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En voici un autre au décollage très cabré ; pas de risque, un autogire ne décroche pas :

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Celui-ci est la version « limande sole » ; version simplifiée suivant le plan de Francisco Sanchez paru dans la revue « Aérotec » en septembre 2003.
https://jeancousin4923.wordpress.com/2008/01/12/flat-c30-autogiro-de-francisco-sanchez/

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Emilio Cabezas nous présente son petit dernier : un modèle vintage, le « The Hobbit » de Tim Angel, recréé à partir de quelques documents publiés dans le billet N°83.
https://jeancousin4923.wordpress.com/2008/05/09/the-hobbit-by-tim-angel/

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Il est également l’auteur du « DC Gyro », modèle  simple et efficace apprécié des débutants en autogires RC (Aerotec N°37 juin 1997).
https://jeancousin4923.wordpress.com/2007/10/24/dc-gyro-demilio-cabezas/

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Le « Gyro-One » d’après un kit Italien de chez X-Perimental Models.
Voir Billet N°138 :
https://jeancousin4923.wordpress.com/2013/12/17/nouveaute-chez-experimental-models/

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Pour terminer, quelques prototypes et appareils divers :

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Le « Panther » d’après le plan de Richard Harris rencontre toujours beaucoup de succès

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Voilà, c’est terminé…

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Au revoir à toute l’équipe, félicitations et à l’année prochaine.

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Crédit photos : Emilio Cabezas.

 

 

 

 

 

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Ce mois-ci dans « Modèle Magazine »

Billet N° 166

Dans la N° 805 de Modèle Magazine d’octobre 2018, Yann Moindrot nous détaille le montage et le pilotage du « Smart Gyro », nouveau kit d’autogire disponible chez Lindinger.
Il s’agit d’un modèle semi-maquette en bipale et doté d’un lanceur de rotor électrique comme souvent pour ce type de rotor.
A 759,90 €… (disons 760 !) c’est un peu cher du kilo et sans le pilote ; ce qui est dommage pour une semi-maquette.

MM oct 2018

Caractéristiques :

Diamètre rotor :        1360 mm
Surface rotor :           145 dm²
Masse :                        1810 grammes
Charge rotorique :    12,5 Grammes/dm²
Longueur fuselage : 790 mm

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KELLET KD-1B au 1/5° de Jesus ORTEGA

Billet N°165

L’Espagne est la patrie de l’autogire grâce aux recherches de Juan De La CIERVA ; mais les modélistes locaux ne sont pas en reste non plus comme le prouvent les réunions annuelles organisées par le club de MURCIA (proche de Madrid).

Emilio CABEZAS vient de me communiquer quelques photos et une vidéo du tout dernier autogire RC de Jesus ORTEGA. C’est avec plaisir que je publie ces documents d’un modèle exceptionnel dont l’auteur est à l’origine de la conception, de la construction, de la mise au point et du pilotage.

https://www.youtube.com/results?search_query=kelley+KD+1B+rc+1%2F5+scale

Il s’agit de la maquette exacte au 1/5° de l’autogire américain Kellet KD-1B de 1939/1941 (évolution du KD-1 à cabine fermée).

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Principales caractéristiques du modèle :

Echelle : 1/5°
Masse : 5 kG
Motorisation : Thermique Glowplug 4 temps de 16,5 cm3
Longueur des pales : 1000 mm (articulées en battement + angle delta).
Charge rotorique : environ 16 Gr/dM²
Le contrôle s’effectue par inclinaison du rotor en roulis et tangage, les commandes sont intégrées dans le mât.
Le rotor est équipé d’un prélanceur comme le vrai !

En prime la photo et le plan de l’original affecté à la poste aérienne :

Photo Kellet KD-1B xgaret

Plan Kellet KD-1B20 xgaret

 

 

 

 

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Le « Petit dernier » de Pascal

Billet N° 164

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L’art et la manière de recycler un moteur Zénoha de 22 cm3…
Pascal est passé à la propulsion électrique sur ses derniers modèles, mais il était dommage de laisser dormir ce beau moteur au fond d’un tiroir ! D’où l’idée d’en équiper un modèle simplifié qui serait simple à construire et à réparer le cas échéant. Le trainer idéal pour voler beaucoup et économiquement.
En matière de pilote, j’aurais bien vu Dracula sortir de son cercueil ( : – ))

Caractéristiques :
Diamètre rotor : 1800 mm
Masse : 4000 grammes
Moteur à essence 22 cm3

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