Discus échelle 1:2

Modéliste depuis l'enfance, il me vient en 2003 l'idée de construire un planeur entièrement personnel. Pour me différencier de ce qui existe dans le commerce, je choisis le Discus à l'échelle un demi. Dans un souci de précision et de réalisme, je contacte en Allemagne la maison Schempp Hirth, producteur du planeur grandeur. Je reçois un triptyque à l'échelle 1:10 coté qui me servira de base.

Pour minimiser les erreurs de mesure, je redessine le fuselage à l'échelle 1:2 en vue de profil et de dessus. Pour le tracé des couples, j'utilise le programme «Wings 2» de Monsieur Richard Ferrière. Ces formes, 44 au total, sont tracées sur du papier, collées sur des planches de bois aggloméré MDF de 7 mm, puis découpées et poncées. Elles s'enfilent sur une barre d'acier de section carrée pour une parfaite rectitude. La poutre de queue, parfaitement concentrique, est réalisée en Roofmat. L'ensemble est ensuite recouvert d'un lissage en tilleul de 15×5 mm. Après un léger ponçage, le résultat est parfait. Le bois de tilleul est idéal: il est dense, facile à poncer, son veinage est régulier et serré. Il reste très stable, donc travaille peu.

La forme est ensuite recouverte de 3 couches de tissus de verre de 163 g par m². La finition est faite au pistolet en plusieurs couches avec un enduit de surface deux composants de carrosserie poncé à l'eau. Les karmans sont ensuite mastiqués à l'aide de deux petits bouts d'ailes confectionnés spécialement à cet effet.

N'ayant jamais réalisé de moule, et après quelques demandes d'aide infructueuses, j'ai continué en me documentant sur Internet et chez des professionnels de la branche. Après quelques essais, je décide de réaliser mes moules en stratifié époxy pour une meilleure stabilité. Le master est mis à plat pour obtenir le premier demi-moule. La planche de séparation doit s'approcher au plus près de la forme et le petit espace créé est ensuite comblé avec de la pâte à modeler (en bleu sur les photos).

Mon épouse m'a aidé à réaliser la stratification des deux demi-coquilles de cet impressionnant fuselage, en commençant par l'application d'une résine pour moule. Lorsqu'elle est encore collante, on applique une couche d'accrochage faite de résine époxy et rognures de fibres de verre. Pour un demi-moule, il faut compter 18 h de travail non-stop. Au total, 16 couches de tissus sont stratifiées avec de la résine époxy. Après 3 jours de polymérisation, le moule est ouvert sans difficulté.

Une semaine plus tard sort le premier fuselage. Un peu de mastic et de surfacer ont gommé les défauts. Il me paraît un peu lourd, mais par contre très rigide. Il est renforcé longitudinalement par deux bandes de carbone unidirectionnel de 10 cm de largeur.

Elle a été réalisée par Mecaplex, de Grange, qui thermoforme les verrières pour les planeurs grandeurs. Il faut leur fournir une forme lisse, de 6 mm d'épaisseur, et résistant à une température de 140 °C. Je réalise un moule négatif, puis moule le poinçon définitif demandé par la maison Mecaplex. J'utilise de la résine haute température avec un durcisseur spécial qui demande un étuvage. Ne possédant pas de four assez grand, je confectionne une petite «annexe» au four de la cuisine. Ma verrière arrive peu après, étirée dans un Plexiglas d'une épaisseur de 2,5 mm. Elle sera entièrement ajustée à la lime. Je lui confectionne un aérateur coulissant et la colle sur un baquet en fibre de carbone. Le verrouillage et l'articulation est identique à celui de son grand frère.

Le fuselage est équipé d'un train rentrant du commerce renforcé, monté sur 3 amortisseurs à gaz. Le pilote vient de chez Axel Scale models en Allemagne. La dérive, légère et robuste, est moulée sous vide en stratifié. L'articulation se fait sur trois roulements à billes. La commande est réalisée en tresse de Kevlar en aller retour et fonctionne sans jeu.

Il est moulé sous vide en nid d'abeille. La fixation sur le fuselage se fait au moyen d'une clé en carbone en T d'une épaisseur de 6 mm pour éviter une vis sur l'extrados. Le volet de profondeur est en deux parties, les servos de commande sont installés à l'intérieur du stabilisateur, ce qui permet une commande en direct et sans jeu. J'ai opté pour le profil original du Discus: 16% d'épaisseur, biconvexe, creux sur son dernier quart. J'analyserai en vol ce profil inhabituel.

Les ailes ont un noyau en Styropor recouvert d'abachi de 0,9 mm. Le longeron est en forme de I, avec deux semelles en carbone de section dégressive, reliées entre elles par une âme de contreplaqué aviation de 3 mm d’épaisseur. Sous le placage, diverses cravates de fibres de verre sont placées en renfort. Il s’avérera par la suite lors des essais de charge que c’est amplement suffisant. Les aérofreins, à la cinématique difficile à réaliser, sont moulés en fibre de verre et résine époxy. Les ailerons sont articulés en demi-ronds, ce qui ne facilite pas vraiment l’ajustement. Les ailes sont recouvertes d’un tissu de fibre de verre de 50 g/m². Les saumons sont réalisés en balsa recouvert d’un tissu de fibres de carbone. La clé d’aile est en acier de diamètre 28 mm et pèse à elle seule plus de 4 kg.

Les servos sont placés dans les ailes à proximité des gouvernes sans trappe de visite pour que l’aile soit la plus propre possible. J’ai regretté ce choix quand, lors des réglages de la radio, les 2 servos des aérofreins ont grillé, m’obligeant à ouvrir les deux ailes. La prochaine fois, on ne m’y reprendra plus.

Ce planeur est construit entièrement «SCALE». Toutes les cotes du modèle sont conformes au planeur original. La version représentée est le Discus CS (classe standard), soit la première version de ce planeur.

La simulation par ordinateur, faite avec les profils HQ série 3, donne les résultats suivants:

La finesse max. est de 39,4 à 68 km/h.

La vitesse de chute mini est de 0,45 m/s à 60 km/h.

La vitesse de décrochage est de 50 km/h.

La stabilité est optimisée sur les axes de roulis et de tangage.

Ces résultats, proches des performances des planeurs-grandeurs, sont de bon augure.

Je remercie au passage M. Richard Ferrière pour sa précieuse collaboration (utilisation de son programme «Wings 2» et calculs de performance et de centrage).

Le modèle entier est recouvert de peinture de carrosserie deux composants. C’est un énorme travail, mais le résultat en vaut la peine. La surface reste belle et s’entretient facilement.

J’ai construit une caisse de transport sur un châssis en aluminium de 60×30 mm soudé. La caisse est en bois contreplaqué de peuplier de densité légère. Les dimensions totales sont de 3800 mm×550 mm×550 mm pour 60 kg, modèle compris.

Lors d’une rencontre remorquage à Courtelary, je n’ai pas résisté à la tentation de mettre ce bel oiseau dans son élément après une si longue attente. Il me fallait un très bon pilote pour prendre la responsabilité de ce premier vol. Ce sera Stéphane Drand, présent ce jour-là et qui a fini de me convaincre de franchir le pas.

Nous décidons d’aligner le Discus à l’extrémité de la piste, de le faire décoller à environ deux mètres du sol et de le laisser filer droit. Après un roulage de 40 mètres environ il prend l’air derrière son remorqueur, monte à environ trois mètres. Le pilote large et le Discus avale un bon bout de piste avant de se poser doucement.

Lors d’un deuxième essai et après une montée en douceur, la bête se montre stable et réagit sainement aux commandes. Stéphane se fait violence pour larguer, tant le planeur ne demande qu’à monter et effectuer son premier vrai vol. Il est plus sage d’attendre les homologations.

Ces deux premiers essais sont vraiment prometteurs, le planeur est bien centré, les trajectoires sont nettes, aucun trim à retoucher, les calages paraissent corrects. L’assiette en vol est vraiment réaliste et la finesse incroyable: au deuxième vol il a traversé presque toute la piste.

Après toutes ces heures de travail, c’est vraiment une incroyable récompense de voir ce planeur évoluer. Je vous tiendrai au courant de l’évolution et du premier vrai vol.

Je suis très content d’avoir osé entreprendre une telle réalisation. Ce genre de projet est une vraie aventure que j’ai pleinement vécue, grâce à l’aide et au soutien de mon épouse. Moralement, ce n’est pas facile de travailler seul sur le même modèle pendant plus de 3 ans. Il y a des moments de découragement, car les problèmes rencontrés sont à l’échelle du modèle. On ne trouve malheureusement pas grand-chose sur le marché dans les accessoires, il faut tout faire soi-même. Cette discipline exige beaucoup, mais le plaisir est immense quand vient la récompense du vol.

Je ne suis toujours pas vacciné, je projette d’en remettre une couche en construisant un nouveau Discus en version 2C avec le même fuselage en 9 mètres d’envergure dès cet hiver.

Etant plus constructeur que pilote, le seul fait de voir ce magnifique oiseau évoluer me procure une satisfaction énorme.

Jean Lüthi