Old timer du futur
Présentation
Le Next Timer est un projet de planeur léger conçu pour être entièrement imprimé en 3D. Son objectif principal n’est pas la performance pure, mais plutôt l’obtention d’un vol extrêmement lent et stable, tout en offrant une esthétique originale inspirée des structures traditionnelles des planeurs en bois et balsa d’antan. Ce concept vise à explorer une nouvelle approche pour réaliser des modèles légers et imprimables en 3D, en utilisant l’architecture structurelle éprouvée des planeurs classiques.
Le Nextimer reprend les dimensions générales du Cabotin de Eric Pinson, lui-même inspiré du Lepreuchaun.
Présentation :
Le vol :
Comme on peut s’y attendre, le modèle est très lent. Il est aussi très stable grâce à son fuselage interminable. Pour ne rien gâcher sa volumineuse structure entoilée avec une film transparent coloré, est particulièrement bien visible en vol. En outre, son dièdre prononcé et les volets du stabilisateur largement dimensionnés lui donnent une excellente manoeuvrabilité pour un planeur 2 axes.
L’aile de part son mode de construction , son épaisseur et son faible allongement est indestructible en vol.donc un peu de voltige de base passe sans problème.
Même si sa finesse est limitée, son taux de chute assez faible vu la charge alaire permet sans problème d’exploiter les thermiques de passage quand il n’y a pas trop de vent.
Le vol au moteur est très agréable aussi en mode avion.
Spécifications Techniques Détaillées
| Caractéristique | Notes | |
|---|---|---|
| Envergure | 2.50 m | |
| Masse (Prêt à voler) | 3.2 kg | |
| Surface alaire | 95 dm² | |
| Charge Alaire | 33 g/dm² | |
| Centrage | 20 cm du bord d’attaque | |
| Motorisation | Environ 700 W cone 50mm | Moteur moteur Dualsky |
| Batterie Recommandée | 3S ou 4S | Lipo 4500mah |
| Servos | 3 | Épaisseur : 12 mm |
| Configuration Aérodynamique | 2 axes empennage en V | Pilotage assuré par mixage Profondeur/Dérive (empennage papillon) |
| Fonctions Spécifiques | Crochet de largage |
Conception générale
La cellule du Nextimer reprend les principes de la construction traditionnelle en bois . Cependant Balsa et contre plaqué sont remplacés par le PLA imprimé. Mais les caractéristiques du PLA ne suffisent pas; des mèches de carbone sont donc largement utilisées pour allier simplicité, solidité et légèreté.
L’aile
Elle est constituée d’une D- box sur le premier tiers de la corde , pour obtenir la rigidité en flexion (aidé par des mèches de carbone) et en torsion.
Les nervures sont réalisées en PLA : un périmètre, une couche dessus et dessous, remplissage 0%. Leur dessin reprend le treillis traditionnel .
Le bord de fuite est imprimé verticalement , comme la Dbox du bord d’attaque. Il est renforcé par une mèche de carbone tractée pour lui donner une solidité en cas de choc.
La clé d’aile est imprimée, renforcée de mèches de carbone.
Le fuselage :
La partie avant jusqu’à l’aile est imprimée en double paroie (épaisseur 8 mm) d’un bloc.
La poutre arrière reprend la structure traditionnelle avec des croisillons : quatre flancs imprimés à plat sur le plateau (imprimés en plusieurs morceaux assemblés) sont renforcés de mèche de carbone . Une fois la résine polymérisée, les 4 côtés de la poutre sont collés entre eux et à la partie avant du fuselage.
Le stabilisateur
Il reprend le même mode de construction que l’aile. il est d’un seul bloc. Les commandes sont assurées par deux servos 12 mm placés dans la cabine avec un simple câble , retour assuré par des élastiques. Vu la longueur du fuselage, des commandes rigides ou des servos à l’arrière auraient posé un gros problème pour le centrage.
Le modèle est démontable : les deux demi ailes et le stabilisateur sont fixés au fuselage par des vis imprimées de 12mm de diamètre afin de répartir au mieux les efforts et éviter les concentrations de contraintes.
L’ensemble des éléments est entoilé au plastique thermorétractable , avec certaines précautions de chauffe et avec un primer de collage.
Impression
Je fournis les fichiers pour une imprimante 256x256x256. c’est un 3mf créé avec orca qui sera donc compatible avec bambou slicer et creality print. Pas avec Prusa Slicer.
Je fournis aussi les STL et STEP ainsi que le modèle source sur Onsahpe.
Pour plus de détails sur les paramètres de découpe, se référer au 3MF fournis.
Je n’utilise que du PLA plus pour mes planeurs . Certains pourront essayer l’ABS et l’ASA. Je ne recommande pas le LW.
Il faut comme toujours privilégier des couleurs claires sous peine de déformations irrémédiables au soleil.
Montage
Toutes les sous parties sont assemblées entre elles à la colle cyanoacrylate de qualité avec accelerateur.
Les renforts se font avec de la mèche carbone pré imprégnée de résine époxy.
Aile :
- L’emplanture est collé au bord d’attaque
- Le bord de fuite est collé à ses extrémités au saumon sur le bord d’attaque et à l’emplanture.
- Les nervures sont emboîtées en l’air une par une dans le bord de fuite et dans le bord d’attaque. La cyano est infiltrée pour le collage.
- Le bord d’attaque est renforcé de 2 mèches 2x48K intrados et extrados imprégnées d’époxy , tractées à travers toute l’aile avec du fil de pêche. Voir la vidéo.
- Le bord de fuite une fois assemblé est renforcé avec une mèche 2x24k
Stabilisateur :
- Même principe de construction que l’aile avec une mèche carbone de renfort 24k intrados extrados tractée.
- Les gouvernes sont articulées avec du TPU brut sorti de bobine collé à la cyano.
Fuselage :
- Les éléments de la partie avant sont assemblés . Puis deux mèches de carbone 2×48 k sont tractées dans les flancs.
- Les 4 parties de la poutre arrière, posées à plat sur le chantier sont renforcées avec de la mèche 48 k : on commence sur les flancs par les angles de la caisse puis une mèche en zigzag reprend tous les croisillons d’une seule mèche. Enfin les entretoises verticales sont renforcées une à une, avec une recouvrement suffisant de 1 a 2 cm sur les angles un faisant un S par exemple. Dans toutes la poutre, les mèches sont tassées au mieux au fond des goulottes.
- une fois la résine polymérisée, les flancs de la poutre arrière sont collés à la partie avant du fuselage. Attention à ne pas induire de déformation et donc de vrillage. Le dessus et le dessous de la poutre sont alors assemblés.
- Dans la roue imprimée en TPU est inséré un tube laiton ou alu 4mm ext 3mm int pour permettre un bon roulement.
- La verrière : le cadre est imprimé en PLA , 3 Vitrages développables en plastiques transparent 0.5mm d’épaisseur maximum sont vissés au cadre.
Commandes et radio :
Les servos sont vissés sur la platine collée dans le fuselage. Des 12 mm sont prévus mais il est simple de modifier la platine pour n’importe quelle autre dimension supérieure.
Du fil de pêche tressé assure les commandes. Il ressort sur le dessus du fuselage en avant du stabilisateur. Une boucle sur chaque fil est passée autour de commandes facilement démontables.
Le retour est assuré par de l’élastique de pêche 1.5mm, surtout pas avec de l’élastique de bureautique qui perdra très vite son efficacité. L’élastique est enfilé sur 2 pitots: des vis M2 vissées dans la partie fixe et dans la partie mobile du stabilisateur.
Entoilage :
C’est la partie la plus délicate pour réaliser ce modèle.
On peut envisager du vinyl autocollant, le plus simple en réalisation mais la solution la plus lourde.
Le film thermo rétractable est envisageable mais sa pose est délicate, il faut de l’oralight et son apprêt appliqué au pinceau. Pour éviter de déformer le PLA avec un fer a 150° , il ne faut pas rester trop longtemps au même endroit…
Mon dernier modèle de Nextimer est entoilé au Kraft 32g/m² : cest la solution la plus jolie et la plus simple a mettre en oeuvre
Pour discuter de la construction ou du vol :