Construction "perso" F5J 2,5m - le "Journey"

Dans ce cas tu devrait jeter un oeil au thread du beep beep dans la section f3b, un projet complet realisé par des personnes tres experimentes et competentes dans ce domaine.

J'ai commence :-) Impessionnant ! Avec une approche très pro, un peu différente de mon approche "prototypage"mais il y a beaucoup à apprendre de ce projet.

JM

Petit point d'étape...

Ces dernières semaines, j'ai pas mal appris, mais peu avancé :-)

Plusieurs fronts:

• grâce à Daan, visionnage des vidéos de Phil Barnes sur la construction sous vide. Ca permet de bien comprendre tout le processus, de la visualiser. c'est important,
  
• débuts en CAO sous Fusion360. Très intéressant mais il faut du temps pour bien comprendre toutes les fonctions et leur utilisation. J'avais jeté mon dévolu sur F360 pour sa capacité à couvrir (gratuitement pour l'amateur) les aspects CAO et FAO (CAD/CAM), mais j'ai buté sur son incapacité à usiner des modèles en format STL,
  
• du coups essais avec EstlCAM qui est simple et gère bien cette partie,
  
• premiers essais de CNC sur de la mousse XPS. J'ai des problèmes (voir http://www.f3news.fr/t13346-vous-reprendrez-bien-un-peu-de-cnc), il va falloir travailler,
  
• rechercher sur l'importation de l'aile définie sous XFLR5 vers la chaîne CAO. L'utilitaire XFLR2STL de Ender67 sur https://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?2694576-XFLR2STL-STL-generator-for-cores-molds-plugs-starting-from-XFLR-project me semble très intéressant car il automatise le processus pour tous les aspects systématiques (profils, panneaux, dièdre, vrillage...) et génère des fichiers pour les moules mâle, femelle et le noyau. Je travaille à partir de ces fichiers ! => aile SynerJ ALES de 2,5m. Il a aussi les fichiers pour l'aile de 3,8m
  
• achat d'une pompe d'aquarium Schego optimum (occase) et inversion du montage: ça fait du vide mais ça ne semble pas très fort... Je ne sais pas encore si ça vient de la pompe ou d'une fuite dans mon sac de test. A regarder de plus prêt...
  

Je ne suis pas prêt de voler, mais cela correspond bien à l'idée que c'est un projet d'apprentissage :-) en attendant, je fais voler mon Inside F5J.

JM

Complément sur la CNC,

Je veux apprendre à me sevir d'une CNC, mais la CNC ça prend du temps... beaucoup de temps. Même pour fraiser de la mousse type XPS.

En première approximation, j'ai la formule: Surface (mm2) / (Avance (mm/min) * tool Diameter (mm) * step over (0.2 or 0.25...)

Pour le Journey F5J, la surface ailaire est de 40 dm2, ce qui correspond à 1h40 de fraisage "très rapide" à 4000 mm/min avec une fraise de 5mm et 20% de step over. pour une face...

Pour 2 les deux faces + un côté de dépouilles, on arrive à 5 heures.

Ce temps est un minima. Il augmente si on fait une passe d'ébauche et une passe de finition. Pas sûr de pouvoir un bon fini à 4000 mm/min. mes premiers résultats ne sont pas encourageants...

La découpe a fil chaud a encore beaucoup d'attraits, en particulier en terme de temps. Et l'intérêt de la CNC ne me semble pas encore acquis si on ne va pas vers de vrai moules " en dur"... mais je continue à creuser par curiosité.

JMF

Petit update,

J'ai continué à apprendre et faire quelques tests... Je n'arrive pas à descendre à des temps de fraisage acceptables pour mon temps d'accès à la CNC du Fablab.

Je m'oriente donc vers une découpe classique des noyaux au fil chaud (tout ça pour ça, mais maintenant je sais pourquoi). Je garde en tête un moule d'extrados fait en CNC (mousse ou MDF), comme discuté ici: http://www.f3news.fr/t13660-cnc-demi-moule-et-decoupe-au-fil-chaud-des-noyaux

Reste deux options:
- moule mousse extrados avec mylar avant les tissus,
- moule "dur" avec stratification de l'extrados directement dans le moule.

On met le moule et l'aile dans le sac à vide pour la stratification.

JMF

Décision prise: découpe au fil chaud des noyaux. La CNC n'est pas adaptée dans mon cas.

L'idées est tout de même de respecter au mieux le profil SynerJ et la définition de l'aile proposée par Gerald Taylor.

Il y aurait 6 panneaux par demi aile (je sais, ça fait beaucoup, mais j'aimerai repecter le design). Les deux derniers panneaux (5 cm) seront mergés avec le 6eme panneau.

J'attaque le dessin des templates, en m'appuyant sur le DVD de Phil Barnes (merci Daan !): dessin des templates "au profil". Découpe en commençant par le dessous, le noyau tombe et on coupe le dessus. La lecture de F3news montre que si on veut vraiment respecter le profil, c'est plus compliqué:
- avancer le template du dessus,
- compenser des épaisseurs fondues différentes aux deux extrémités du panneau (il semble il y avoir un doc de Thierry Platon sur le sujet mais je ne l'ai pas trouvé...)

Mais je n'ai pas trouvé de procédure détaillée sur le sujet.

J'aimerai bien partir sur une bonne base pour éviter ce certains font sur RCGroups: reprendre l'aile finie avec de l'enduit pour reponcer au profil :-(

Enfin, j'aimerai découper le profil à l'envers: extrados vers le bas, pour avoir toutes les dépouilles d'extrados de même épaisseur et pouvoir faire un moule avec (stratification de l'aile dans ce moule).

Un piège ? Un conseil ?

Ca avance lentement par manque de temps... mais le projet est toujours en mouvement.

A+

Jean-Marc

Bonsoir,

J'attaque la préparation des gabarits pour découpe au fil chaud.

Laurent Lavignotte m'a conseillé de faire les gabarits en formica, mais j'ai l'impression que ça ne se trouve plus (ou pas facilement). Y a-t-il une source "facile que je n'ai pas trouvée, ou un produit alternatif ?

J'ai bien vu ça: https://www.leroymerlin.fr/v3/p/produits/panneau-decoratif-h-244-x-l-122-cm-ep-3-mm-e158573 mais je ne suis pas certain que ce soit le bon produit (et l'absence de photo n'aide pas).

J'aimerai un produit isolant thermiquement pour ne pas refroidir le fil (comme ça semble être le cas avec l'alu).

Merci de votre aide,

Jean-Marc

J'ai commencé à préparer les gabarits pour la découpe au fil chaud des noyaux.

Comme l'idée est faire un demi moulage de l'extrados dans les dépouilles, j'ai inversé le profil pour obtenir des dépouilles alignées pour la partie supérieure de l'aile.

Je collerai les dépouilles sur un panneau de particules coupé à la forme.

Je considère que 6 panneaux par côté de l'aile pour être aussi proche que possible de la conception de Gerald Taylor. Je fusionnerai seulement les trois derniers panneaux du design original de l'aile, de 1100 mm à 1250 mm (+10 mm pour marge supplémentaire).

Je regarde toujours comment générer le dernier gabarit (T7) pour le dernier panneau, qui commencera par SynerJ-40, devrait être SynerJ-30 à 10 cm de distance et être XXXXX à 16cm. J'ai vu des moyens d'extrapoler des profils entre deux profils définis, mais pas au-delà: projection (cela est-il possible de comprendre)?

Les gabarits seront coupés avec une découpeuse-laser, je pense en MDF car formica et bakelite semblent difficiles à trouver (et l'alu refroidit le fil). Je n'ai pas encore considéré de kerf (épaisseur fondue...). Je dois faire des tests. Je joins le fichier, qui incluent le twist de l'aile.

J'ai regardé avec beaucoup d'attention les vidéos de Phil Barnes et suivrai le processus: couper le dessous, laisser la mousse descendre et couper le dessus (qui règle partiellement l'épaisseur de la mousse). C'est moins précis que la procédure de Thierry Platon (qu'il ma très gentiment transmise), mais comme je ne peux pas faire de mesures d'épaisseur de fonte, j'ai commencé comme ça.

Processus pour dessiner les gabarits:
- calculer avec Excel la hauteur LE après la rotation de la feuille de la valeur de torsion, avec un axe de rotation à 25% de l'accord (en fait c'est assez insignifiant),
- exporter le profil sur le fichier DXF avec l'application CONCORD (gratuite ; suggérée par Gerald), en passant à l'échelle la longueur de corde correcte et en inversant le profil (facteur négatif sur l'axe des Y). Remarque: J'ai dû modifier manuellement le fichier .dat pour ajouter des points pour la valeur 1.0, nécessaire à certaines applications,
- importez le DXF sous Fusion F360, faites pivoter le profil avec la valeur de twist, translater le profil pour ajuster le BA à x = 0 et y = valeur calculée à partir de Excel,
- modifier le sketch pour ajouter les lignes droites pour arriver à BA, sortir de BF, base de la mousse, marques verticales à BA et BF pour positionner sur le noyau en mousse. Le gabarit s'aligne ce que j'ai vu dans les vidéos de Phil Barnes,
- Importer le .DXF dans Inkscape pour générer le .SVG (j'ai eu des problèmes avec Inkscape 0.91 mais ça marche avec 0.92. Changer la couleur en rouge.

Jean-Marc

gabarits

Ok, j'ai trouvé comment extrapoler mon dernier profil à partir de XFLR5. La fonction interpolate permet de définir des pourcentages d'interpolation négatifs et supérieurs à 100%. Du coups, on peut faire ce que l'on veut.

J'ai donc mes 7 gabarits pour la découpe.

JMF

Bonjour Jean marc,

Je suis ton sujet avec intérêt. Je fabriques mes ailes de façon classique en poly extrudé découpé au fil chaud en CNC avec une stratification sur mylar. Même si les noyaux sont bien découpés (ce qui nécessite déjà un bon niveau de maitrise de sa CNC) on est quand même obligé de faire des compromis sur les profils (BA, zones de renforts).

Si j'avais un peu de temps, j'essaierai bien de faire un moule non pas en utilisant les dépouilles du noyau mais directement sur un master réalisé sur le noyau largement fibré / poncé / apprêté. Je pense qu'on doit maitriser plus facilement le respect du profil qu'en partant sur les dépouilles, en particulier pour les extrémités où on n'est plus limité pour les, formes.

@+

Après avoir pas mal de recherches sur le sujet, je n'ai pas vraiment trouvé de méthode intéressante entre:
- la découpe au fil chaud avec ses imprécisions,
- la solution aile moulée avec CNC, moules rigides, noyau fraisé... qui me semble bien lourde pour un exemplaire unique ou quelques exemplaires...

J'ai décidé de m'appliquer, mais surtout de voler :-) Je verrai la qualité des noyaux que j'obtiendrai.

Je pourrai fraiser un moule en mousse XPS, mais je ne suis pas certain que cela apporte vraiment un plus. A priori pas possible de découper au fil chaud les derniers panneaux de l'aile dessinée par Gerald Taylor (les 5 derniers centimètres, profil super fin 20%, trapèzes très marqués,...).

JM

Pour le stab et la dérive, l'idée actuelle est:
- distance de l'aile au stab: 750 mm
- stab de 4 dm2 (volume de stab 0,4). Je le profil est Freak Horizontal v2 qui peut faire face au «haut» CL de stab max,
- dérive 60% de la surface du stab: 2,4 dm2. Le profil ZD4 semble être un bon candidat,
- Comme les découpes seront faîtes au fil chaud, j'ai simplifié la forme et prend des trapèzes simples inspirés des formes et de l'allongement du Supra.

Pour limiter les contraintes de conception des clefs d'ailes, je pars sur une aile en 3 panneaux: un panneau central de 1020 mm et deux oreilles de 750 mm.

Reste toutes les questions structurelles: peut-on éviter un longeron ? Ou mettre un tube sur une partie de l'aile ? Construction des boites à clef ? Layup ?...

J'ai le fichier avec les templates pour découpe laser (je vais essayer de faire ça demain soir)

Jean-Marc

Les gabarits découpés à la laser. J'ai pris du MDF 3mm car le formica n'est pas facile à trouver.

Je n'avais pas considéré de "kerf" mais la découpeuse laser semble enlever 0.2mm (au moins sur la face supérieure).

Je commence à me poser les questions sur la partie résistance mécanique de l'aile. Sur le Yeti 2, il est proposé d'avoir 2 joncs carbone sur le dessus et un dessous.

Est-ce que cela pourrait convenir à un F5J de 2,5m sur lequel on ne tirerai pas trop et sans imposer des tissus trop techniques (type Vlad carbone ?).

L'envergure est supérieure, mais il n'y a pas la phase de lancé qui impose des efforts "énormes".

Qu'en pensez-vous ? Est-ce que ça se calcule "simplement" ?

JMF

Salut Jean-Marc,

As-tu contacté Marc Pujol pour obtenir son livre sur le F5J ?
Voir ici http://www.f3news.fr/t13133-un-livre-pour-le-f5j
Le chapitre 11 semble traiter du sujet.

@+
JC

bonjour,
je suis surpris par les gabarits. Les miens n'étaient pas fait pareil (je découpe maintenant avec un CNC  fil chaud)

patrick

@Patrick: ce sont des profils comme présentés par phil Barnes dans son DVD sur la construction des ailes stratifiées. J'ai juste inversé le profil pour avoir l'extrados vers le bas et pouvoir faire un pseudo moule avec les dépouilles. On découpe le bas avec les "bases", puis on place le profil sur la base et on coupe le dessus. Comme la base ne bouge pas, on n'a pas d'erreur de câlage.

@Jean-Claude: merci de la piste. J'ai le livre et je viens de regarder le chapitre 11. Mais j'arrive à un résultat incohérent:

MomentFlrexion = 2.5*masse*G*envergure = 2.5 * 0.650 * 10 * 2,5 = environ 40

(masse = 650g ; G=10 valeur intermédiaire ; envergure = 2,5m

EffortTranchant = MomentFlexion/hauteur longeron = 40/0.01 = 4000

SectionCarbone = EffortTranchant*1.7/1200 = 5.6 et pour moi c'est une surface en m2 => embrouille quelque part... Si quelqu'un voit où, je suis preneur.

Jean-Marc

pareil que Patrick, on faisait nos ailes avec le même type de gabarits, on perçait les 2 en même temps, et pointait dans les dépouilles, et réutilisait les mêmes trous pour la seconde série de découpe

on découpait l'extrados puis l'intrados , et on numérotait de 1 à 10 pour avoir une avance constante

que de bons souvenirs
à la cartoline le résultat était pas mal et léger

j'ai du mal à voir comment tu va recaler ta seconde partie de gabarit bien en place

j'ai du mal à voir comment tu va recaler ta seconde partie de gabarit bien en place
[/quote]

Idem ?

D'abord on découpe au fil chaud l'extrados (rappel mon profil est iversé: extrados vers le bas) avec le gabarit sans le profil:


le bloc de mousse descend de l'épaisseur fondue, et on coupe alors l'indrados en ajoutant le profil au gabarit:


(méthode DVD Phil Barnes)

Quelqu'un aurait identifié l'erreur sur la calcul de la section carbone de longeron ? Problème d'unité ou autre ?

JM

Jean-MarcF a écrit:

Quelqu'un aurait identifié l'erreur sur la calcul de la section carbone de longeron ? Problème d'unité ou autre ?

JM

Si tu lis le doc (je rappelle qu'il est gratuit...), ta ection est en mm².

Ensuite, toujours si tu lis l'article, prends la masse du fuselage et non la masse du planeur total.
Maintenant, la masse du fuselage est celle avec ballast.
Donc 0.7kg est correct voir même un peu faible.

Tu tombes donc sur du 6mm² soit un longeron légèrement plus gros qu'un 5*1 environ.
Par expérience, un 5*1 tout le long de la première moitié de l'aile avec un petit renfort supplémentaire sur les 20 premiers centimètres (ex: un autre 5*1) va parfaitement!

Marc

Merci Marc,

Tu as entièrement raison, je n'avais pas lu assez attentivement. J'étais resté principalement sur les formules et comme les longueurs étaient en mètres, j'avais abusivement considéré que les sections étaient en m2 ce qui était faux.

Je profite pour demander un éclaircissement de non mécanicien sur la partie centrale d'une aile en 3 partie. Sur le panneau central qui a un faible dièdre au centre, est-ce que:
- je peux faire mes deux noyaux de demi panneaux, mettre les 5*1 carbone sur chaque noyau (1 dessus et un dessous), assembler les noyaux avec le petit dièdre et stratifier l'ensemble, sans autre lien mécanique que la peau entre les noyaux des deux demi panneaux ?
- ou il faut absolument un sorte de clef entre les deux demi panneau stratifiées à demeure et qui assure une rigidité mécanique entre les deux demi panneaux ?

Je me doute que ma question n'est pas forcément claire... pas facile de dessiner avec les mots :-)

JM

Il faut une clé d'aile ou courber les longerons pour assurer la continuité entre les 2 panneaux

Marc