ailes

Matériaux et Construction des ailes de l’ULM Gaz’aile.

Présentation des matériaux et surtout, la construction par elle même des éléments et des différentes phases d’assemblage.

Semelles carbone longeron aile

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Semelles carbone longeron aile

Ne pas oublier de retirer les tissus peeltex, ils sont différents de chaque côté. Il faut parfois y aller au cutter pour débuter car ils sont bien collé. Dans tous les cas, ils sont bien présents.

Semelles carbone longeron aile

ponçage en cours des surfaces au grain 40 avec une cale en bois. Il faudra que les escaliers ne se voient plus, ou presque plus. au doigt, on ne devra plus les sentir.

Une petite astuce pour poncer bien à plat: Ne pas hésiter à écarter les deux semelles avec une cale à poncer assez large, donc plus de risque de faire de l’arrondi.

Semelles carbone longeron aile

Semelles carbone longeron aile – préparation au collage terminée.

Bord d’attaque Volets Ailerons

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Bord d’attaque Volets Ailerons

Mise en place des bords d’attaque des volets et ailerons avec une strate de tissus de verre 106+200

sur une plaque de verre préalablement cirée. J’ajoute une chauffe d’appoint pour la polymérisation car il fait encore un peu froid !

un léger scraf au point de collage pour éviter la sur-épaisseur

Montage pour le collage du BA prédécoupé en largeur

Bord d'attaque Volets Ailerons Bord d'attaque Volets Ailerons

Pour « enrouler » le bord d’attaque. Je l’agrafe préalablement sur l’intrados au centre et sur les côtés, sinon il glisserait et ne resterai donc pas en position.

J’encole les formes en mousse et les met en place pendant la même opération. Il n’y a donc aucune chance d’avoir un bord d’attaque « tordu »

les règles intrados et extrados sont reliées entre elles par 3 bandes de polyane ce qui permet l’enroulement sans que la règle de l’extrados n’échappe, serrage.

Bord d’attaque Volets Ailerons en fibre stratée: solution légère et simple à mettre en œuvre.

Chantier d’aile – Partie 3

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Chantier d’aile – Partie 3

Comme les blocs précédemment, je découpe les formes par paquet de 3.

à l’aide d’un montage basique, ci-après coté bord d’attaque (juste à l’avant du longeronnet avant) puis 80 cm plus loin à l’autre bout:

Formes découpées au fil chaud, 66 au total pour l’intrados et l’extrados soit 22 découpes.

La patience est de rigueur si l’on veut avoir une belle forme régulière et donc une aile bien profilée:

Chantier d’aile – Partie 3 Chantier d’aile – Partie 3

Chantier d’aile – Partie 2

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Chantier d’aile – Partie 2

Découpage au fil chaud de blocs en polystyrène pour isolation des sol (un peu plus dense). Épaisseur 40mm – 33 pour l’ intrado et 33 pour l’extrado.

Montage de calibrage des blocs:

Chantier d’aile – Partie 2

Mise à longueur 80cm (la largeur de mon chantier) en deux passes. Une de chaque côté:

Chantier d’aile – Partie 2

à suivre découpage de la forme des profils extrado (chantier) et intrado (pour le coffrage final) à l’aide du gabarit fabriqué précédemment.

Chantier d’aile – Partie 1

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Chantier d’aile – Partie 1

Avec deux plaques de médium 6mm contre-vissées,

traçage des profils à l’aide des plans puis vérification avec mes nervures en prenant bien soin de respecter la ligne de corde,

découpe à la scie sauteuse, détourage au touret à poncer puis finition à la cale,

Vérification avec le positionnement des nervures. On doit pouvoir observer le vide pour l’épaisseur du revêtement, ça ne se voit pas bien sur la photo:

Chantier d’aile – Partie 1

Prochaine étape: découpage des blocs de polystyrène au fil chaud.

Passage tube de Commande ailerons

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Passage tube de Commande ailerons

Sur les deux ailes, coté emplanture, le tube ne se trouvera pas au même endroit

70 du longeron sur l’aile gauche (en arrière)

100 du longeron sur l’aile droite (en avant)

mais toujours à 70 du toit de l’aile aussi bien à l’emplanture qu’au niveau du guignol de commande d’aileron.

J’ai donc choisi de découper toutes les nervures avec le même profil. Celui de l’aile droite qui est plus désavantageux en termes de matière retirée. Ça ne chiffre pas beaucoup, mais cela peut participer à équilibrer le poids des ailes finies.

Passage tube de Commande ailerons

un axe à 100 mm du longeron, l’autre à 145 du longeronnet arrière pour le guignol en position médiane. Le tout à 70mm de la partie supérieure du profil, sur une largeur de 40 mm pour le tube de 25 mm.

Toujours la même méthode de fabrication:

La défonceuse sous un panneau. Une chute de bois avec la forme à découper et des cales de positionnement. Un avant trou pour passer la fraise, n’a plus qu’à:

Passage tube de Commande ailerons

Toutes les nervures sont donc identiques sauf, bien sur celles l’emplanture (70 / 100) et celles de saumon que j’ai préféré ne pas ouvrir.

Passage tube de Commande ailerons

Aile gauche à gauche et aile droite à droite avec toutes les nervures mousse et fortes.

Passage tube de Commande ailerons – identique sur toutes les nervures – légèreté et bien plus facile à mettre en œuvre.

Forme lisse volets ailerons

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Forme lisse volets ailerons

Avant le coffrage des volets et ailerons, il faut mettre en forme les lisses qui sont « au carré »

Fixer l’aileron ou le volet sur un chantier stable

J’ai fait une cale à poncer avec du grain 40 ( le collage n’en sera que meilleur)

Bien soigner le profil, ni trop haut ni trop bas, prendre un contreplaqué de petite taille et le présenter, ça doit filer naturellement.

Forme lisse volets ailerons

Assemblage des volets

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Assemblage des volets

Fabrication d’un chantier sur lequel j’ai préalablement tracé tous les emplacements des nervures des 4 volets et percé les passages pour les pentures.

Au Scotch double face, je positionne les formes en styrodur préalablement découpées au fil chaud (il en faut 13)

Fabrication de cales d’équerre pour le positionnement des 4 nervures principales

J’effectue le collage du volet en une seule opération (sur les photos, c’est un montage à blanc du volet 2 droite avec mousses 75 Kg):

Phase 1:
  • Positionnement et mise en colle des deux lisses inférieures
  • Positionnement et mise en colle des 4 nervures fortes
  • Positionnement et mise en colle de la lisse supérieure avant
  • Positionnement et mise en colle du longeronnet avant

Assemblage des volets

Phase 2:
  • Positionnement et mise en colle des nervures intermédiaires
  • Positionnement et mise en colle du longeronnet arrière
  • Positionnement et mise en colle de la lisse supérieure arrière
  • Mise en contact / serrage avec une bonne latte de bois à l’avant pour assurer le bon alignement de l’ensemble.

Phase 3:
  • Positionnement et mise en colle des nervures arrières
  • Bridage et vérification de la géométrie globale
  • retirer les excès de colle dans les coins

Assemblage des volets

Voici le montage « en colle » du volet d’emplanture droite qui possède des mousses 90 Kg:

Emplanture

Liaison

Assemblage des volets

Assemblage des volets terminé.

Nervures renforcées Ailes

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Nervures renforcées Ailes

Je créé un montage simple ou les nervures touchent en trois points pour qu’elles soient bien alignées durant le collage. Je sépare chacune avec un film plastique évidemment !

Garder à l’esprit que les contreplaqués sont du côté emplanture sur les nervure avant. Une moitié des nervures sont renforcées d’un côté, les autres, de l’autre…

résultat après détourage.

Nervures renforcées Ailes Nervures renforcées Ailes

Pour les nervures arrières, c’est la même méthode sauf que c’est un peu plus long car elles sont doublées des deux cotés.

Ne pas oublier de renforcer le point d’ancrage au longeronnet arrière sur les deux nervures arrières saumon.

Liaisons volet 1 et volet 2

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Liaisons volet 1 et volet 2

J’ai fait les trous a la perceuse à colonne par contre perçage. La fixation ainsi que le passage du doigt d’entraînement.

on peut voir le parfait alignement les deux nervures qui restent bien perpendiculaire au plan de travail:

au premier plan, la première nervure du volet 2 (aile gauche) qui est entraînée par deux doigts fixés sur la dernière du volet 1.

Liaisons volet 1 et volet 2 Liaisons volet 1 et volet 2

au deuxième plan (aile droite), on peut voir la fixation du doigt: une vis de diamètre 6, 12.9 dont j’ai supprimé la tête, vissée à fond de filet plus Loctite 222 et bloquée de l’autre côté par un contre-écrou.

Liaisons volet 1 et volet 2 terminé – Je n’ai rien inventé, c’est Lino qui l’a fait avant moi… salutations.

Ferrures rivées sur volets ailerons

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Ferrures rivées sur volets ailerons

Collage et rivetage des ferrures de volets et d’ailerons sur leurs nervures respectives.

A l’aide d’un petit panneau sur lequel j’ai fixé des cales et des pions de positionnements,

le travail est facile, sur cette plaque, il y a les gabarits de fixation de toutes les ferrures volets et ailerons aussi bien pour l’aile droite que gauche.

Ferrures rivées sur volets ailerons

La première photo n’est pas assez large, on ne voit pas le gabarit pour les ailerons, mais c’est tout aussi simple.

Traitement des ferrures d’ailes ailerons volets

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Traitement des ferrures d’ailes ailerons volets

Les ferrures ne sont plus accessibles dans les diverses parties de l’aile. Également les pentures très exposées aux éléments car à l’extérieur des ailes. Les pentures subissent de grandes vitesses de frottement de l’air auxquelles peuvent s’ajouter l’humidité et le givrage.

Ces pièces bien qu’en dural sont assujetties à l’oxydation (et oui, l’alu s’oxyde)

Parmi les traitements préconisés, l’alodisation (alodine 1200) plus une peinture primaire au chromate de zinc.

Alodine: ce n’est pas un traitement par électrolyse, c’est une conversion chimique. Les pièces à traiter doivent être propres de toutes traces grasses et d’oxydation, elles ont passé un séjour dans une boite remplie d’acétone.

Je met  des gants, puis je fixe les pièces sur des bouts de fil à linge en plastique et sont trempée entre 3 et 5mn dans un bain (entre 20 et 40°) avec une solution d’alodine 1200, puis rincées à l’eau claire et séchée au séchoir à cheveux.

Traitement des ferrures d'ailes ailerons volets

Les pièces prennent une teinte entre  le jaune pâle à marron clair.

La seconde partie, toujours sans toucher avec les doigts: la peinture au chromate de zinc.

Assez difficile à trouver, il y en chez globaeroshop une bombe suffit.

Traitement des ferrures d'ailes ailerons volets

Bien aérer le local ou faire ça en extérieur car ce produit est très dangereux pour la santé. Les pièces prennent maintenant une teinte vert clair mat.

Pour les pièces qui seront collées:

Je frotte la surface de collage à la toile pour retirer toute trace de traitement.

Traitement des ferrures d’ailes ailerons volets terminé – pas d’oxydation en perspective.

Longeronnet arrière – suite

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Longeronnet arrière – suite

Mise en place d’une règle de 4m pour aligner la première couche de CP et les baguettes 18×18. Je me sert de nervures pour régler l’espacement de celles-ci.

Collage et mise en presse:

Longeronnet arrière - suite Longeronnet arrière - suite

L’avantage de n’avoir collé qu’une seule épaisseur de Contreplaqué me permet de faire un montage pour raboter les allègements à la raboteuse à main:

Longeronnet arrière - suite

CP Nervures fortes aile

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CP Nervures fortes aile

Fabrication des doublages en contreplaqué 1,2mm pour les nervures fortes d’ailes ainsi que ceux en 2mm pour les nervures d’emplanture.

24 en 1,2 pour les nervures arrière (deux volet et un aileron avec chacun deux pentures= 3×4=12, fois deux car deux ailes= 24)

22 en 1,2 pour les nervures avant (en effet, la nervure avant saumon est doublée d’un seul coté)

Pour les nervures d’emplanture, 4 avant et 4 arrière en 2mm

Rien de sorcier, le détourage à la défonceuse a déjà fait ses preuves:

CP Nervures fortes aile

Ailes, Nervures d’emplanture

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Ailes, Nervures d’emplanture

Contrecollage de deux mousses 10mm des nervures d’emplanture,

puis montage pour coller les baguettes de 5×20 sur le pourtour.

Ailes, Nervures d'emplanture

Je me servirai de ces nervures pour détourer à la toupie les contreplaqués 1,2mm de toutes les nervures fortes une fois collées sur les mousses, ainsi, je serai sûr que les profils seront tous identiques.

Ferrures Ailes Ailerons Volet

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Fabrication des Ferrures des Ailes et Ailerons et Volet

Rien de bien particulier sur ce poste si ce n’est la méthode.

Très longues à fabriquer en procédant par contre-perçage, pour que toutes les pièces soient faciles à monter, comme toutes les contreplaques.

Ferrures Ailes Ailerons Volet Ferrures Ailes Ailerons Volet

J’ai trouvé des cornières en 2017 20×20 que j’ai du mettre à la cote, j’ai fais ça à la défonceuse, voilà les pièces finies mais brutes de traitement:

Finition pour un bel aspect et profilage des pentures.

J’ai commandé de l’alodine 1200 chez ULM Technology pour le traitement anticorrosion,

cela fera l’objet d’un futur post.

Fabrication des fixation des doigts de liaison volet 1 vers volet 2:

Ferrures Ailes Ailerons Volet

montage d’un bloc avec centre fait préalablement dans un mandrin 4 mors

rotation inverse pour usinage de l’épaulement avec un outil à aléser (le dépassement des mors ne me permettait pas d’autre solution)

ensuite, retournement de la pièce dans un mandrin 3 mors pour la terminer.

Facile…

Fabrication des Ferrures des Ailes et Ailerons et Volet fabriquées, reste à y appliquer un traitement.