Pégase S2G électrifié

La motorisation discrète d'un 4m

Marc LR
04/12/2005

Introduction

DSC00486"Marc, peux-tu passer samedi faire des photos en vol et un petit topo sur mon nouveau Pégase de 4m ?"… une invitation de Fred, planeuriste talentueux et ingénieux, ça ne se refuse pas ! Sous un superbe Samedi ensoleillé de novembre, l'oiseau est là, majestueux, prêt à prendre son envol. Coup d'œil circulaire; pas l'ombre d'un remorqueur sur le terrain, j'hasarde donc un moqueur : "Pour les photos en vol, c'est loupé!" Demi-sourire en coin du propriétaire qui sort de sa poche une petite pièce métallique avec une hélice au bout, et quelques secondes plus tard, le grand voilier rejoint son élément, sous les regards médusés de l'assistance! Fred vient de mettre au point un génial système de propulsion discret particulièrement adapté aux grands planeurs...

Le cahier des charges était pourtant difficile : pouvoir utiliser le même grand planeur pour la pente, le remorquage ou la plaine de manière autonome, lorsque le remorqueur du club est HS ou indisponible. Pour la pente, le moteur peut permettre de sauver du trou les jours de dynamique timide; pour la plaine la fonction crochet de remorquage doit être conservée, et pour la plaine en solo, l'oiseau doit pouvoir être lancé seul et grimper sans nécessiter d'infrastructure particulière tel que treuil ou autre... Pour corser le tout, le système doit être quasi invisible en vol, amovible au sol et mis en œuvre en quelques secondes, et pour ne pas défigurer une si belle machine, hors de question de couper le nez ! Si le tout est à prix réduit (planeur économique, accus NiCd standards, moteur et contrôleur économiques), ce sera parfait. Impossible ? Pas si sûr !

Une boite au rapport contenu/prix excellent !

C'est dans une grande boite en carton très sobre et sans décoration que l'oiseau est livré, ce qui n'est pas grave car ce n'est pas la boite que l'on va faire voler ! Une documentation pour le moins sommaire (2 pages) est fournie, mais ce modèle ne s'adresse pas aux débutants. A l'ouverture de la boite, ce kit respire le sérieux et la qualité. Le fabriquant, autrefois critiqué pour certains modèles, a fait un effort important sur la qualité des kits dont le rapport qualité / prix est aujourd'hui réellement très intéressant. Tous les accessoires nécessaires sont présents et sont de qualité, ce qui est rare. On trouve ainsi toutes les chapes, guignols, caches servos, commandes etc… Les ailes, la dérive et le stab sont entoilés proprement, mais l'entoilage est fin et ne semble pas extrêmement costaud. Il existe également une version non entoilée qui permet de faire une substantielle économie sur le coût du kit (pourtant déjà fort abordable), mais au prix de quelques heures de plus à l'atelier.

On voit du premier coup d'œil qu'il restera pas mal de travail à faire avant de le mettre en l'air : l'assise du stab n'est pas percée, ainsi que les passages de clef d'aile, les tétons de centrage, les fourreaux ne sont pas posés etc… En revanche, les AF sont en place, l'entoilage est découpé, les trous de servos sont fraisés etc… Le fuselage n'est pas décoré, toutefois une planche adhésive de décoration est fournie. Fred choisira quand à lui de personnaliser le modèle en faisant découper du vinyle par un artisan publicitaire, méthode classique très efficace et économique. Déception du côté du baquet de bulle qui est livré dans un ABS très fin et fragile, et la bulle est très fine également, elle plie sans effort sous les doigts. Ces éléments semblent un peu en retrait par rapport au reste de la qualité du kit. Le volet de dérive est en polystyrène coffré et entoilé. La clé d'aile est en tube acier, il est possible de la remplacer par un rond plein ou un tube en fibre, voir en carbone, en fonction de la solidité recherchée et des terrains fréquentés.

Un montage méticuleux

C'est avec le fuselage que l'on attaque le montage de cette jolie machine. Le temps de montage ne sera pas négligeable et demandera de l'attention, mais c'est assez classique pour les grands planeurs de ce type, où nous sommes loin des RTF de débutants. Le stabilisateur est à volet. Il est percé mais en revanche son assise sur le fuselage ne l'est pas. Cette opération demande du doigté car en avançant ou reculant le stabilisateur, on change son incidence ! Ce réglage, ainsi que la mise en croix devront donc être réalisés avec attention.

DSC00524Comme dans la plupart des planeurs de cette taille, deux choix sont possibles pour le montage de la commande de profondeur : soit un petit servo dans la dérive permettant de simplifier le montage et de se dispenser de renvois, soit une commande à renvoi à partir d'un servo situé sous la bulle. C'est cette solution qui a été retenue par Fred, elle demande du soin lors de sa mise en place et est plus complexe à monter, mais elle simplifie le centrage par la suite. Il existe des systèmes de renvoi tout fait très économiques dans le commerce, mais sur ce Pegase il a été entièrement réalisé à l'atelier. Le guignol mis en place est de type réglable en laiton et à visser, c'est efficace et très discret. Cette solution est à privilégier sur des machines de cette taille. Les servos sont réunis sur une traditionnelle platine en CTP collée au fuselage au Sikaflex. La méthode de collage utilisée est la suivante : après découpe et peinture de la platine, elle est mise en place à blanc dans le fuseau, un trait de crayon délimitant précisément sa future position, puis retirée. Un congé de sika est placé sous le trait, la platine est ensuite mise en place puis un congé de sika est appliqué au dessus de la platine et arrondi au doigt ganté ou avec un outil à bout rond. Si l'on a pris soin de mettre des scotchs sur le fuselage autour de la future platine, les contours approximatifs du congé de sika seront nets lors de leur retrait avant séchage. Le rendu sera alors impeccable ! La souplesse du Sika permet en outre d'absorber partiellement les chocs et évite à la colle de se casser. Le montage de la commande de dérive est réalisé de manière classique avec un système de câbles aller/retour.

Les servos choisis pour les commandes de direction et de profondeur n'ont pas grevé le budget de manière significative puisqu'il s'agit de servos standard économiques, les excellents C5077 de Graupner. Le récepteur choisi est un XM16 de Graupner. Un servo supplémentaire de type standard S3003 Futaba est ajouté afin de gérer le largage du câble de remorquage en plaine (le modèle étant prévu pour voler en pente mais aussi à la plaine avec ou sans remorqueur, il sera donc véritablement polyvalent). Il est confectionné de manière classique avec un câble coulissant dans une gaine, le tout arrivant devant une petite fenêtre fraisée sous le fuselage à l'avant, ce qui est quasiment invisible au sol.

Le montage du baquet et de sa verrière vont poser problème car il manque un peu de matière pour affleurer exactement le fuselage. Fred qui est plus soigneux que moi et qui souhaite la perfection esthétique du modèle va coller 30/10 de balsa autour du baquet après l'avoir peint et avant le collage au Sika gris de la verrière et le masquage de son pourtour au vinyle noir du plus bel effet. Le résultat est au final impeccable. Les passages de clef d'aile sont ensuite percés dans le fuselage et les fourreaux collés. La fixation des ailes se fait au moyen de deux crochets et d'un élastique traversant le fuseau, mais il existe des systèmes clipsables très pratiques. Une prise Multiplex 6 broches permet de relier chaque aile au fuselage et de faire la connexion entre les servos d'ailes et le récepteur. Les tétons de centrage ne sont percés ni dans les ailes, ni dans le fuselage : il faut donc noter avec précision les côtes de perçage, puis percer le fuseau et les ailes (un peu plus large au niveau des ailes), puis coller le tube des tétons dans le fuseau, cirer les tétons, enduire les tubes d'ailes d'epoxy et coller le tout en place dans les ailes en veillant à l'alignement sur les karmans. Une fois le collage sec, il suffit de tirer sur les ailes; les tétons cirés restent sur le fuselage alors que les tubes parfaitement alignés sont en place dans les ailes.

La finition du fuselage est faite au vinyle et à l'aide des éléments de décoration fournis. Le nez rouge par exemple, est fait au vinyle en le chauffant très légèrement au sèche cheveux et en l'étirant doucement et progressivement. Le montage des Ailes ne pose pas de problème particulier : on commence par passer les rallonges de servos et d'AF dans les trous du polystyrène, puis les servos sont fixés sur les ailes à l'aide du génial "kit d'installation de servos d'ailes" disponible chez TopModel, une sorte de cache servo en plastique blanc avec un système à glissière pour maintenir le servo, le tout vissé en place sur l'aile par quatre petites vis aux angles. Si on a un pb avec le servo, il suffit de dévisser le cache et tout vient ensemble. Les servos choisis pour les ailes sont aux ailerons le 312 TopModel et aux AF le GWS nano max BB. Les aéro freins sont à la lame; ils sont surdimensionnés et se montreront trop efficaces en vol.

DSC00451Pour la motorisation, il a fallu innover totalement. Tout le génie de Fred a été de trouver une solution à ce problème complexe : comment utiliser le même planeur (et donc le même fuselage) pour la pente, la plaine au remorquage et la plaine autonome, donc en propulsion électrique, le tout sans défigurer ce joli modèle semi-maquette ? Pour ne pas couper le nez du planeur et rendre le moteur complètement invisible, il a été nécessaire de le reculer dans le fuselage. Il est vissé sur une platine CTP collée au fuseau au Sika. De son positionnement dépend le réglage du piqueur et de l'anticouple (sur le modèle de Fred, il n'y en a pas et le comportement en vol est correct). Il semble minuscule et perdu dans cet immense fuselage, et on n'imagine pas qu'il puisse emmener sans difficulté un planeur de cette envergure ! Le moteur choisi est un LRK Flyware 350/15/12.5 d'une masse de 150g et son contrôleur un Flyware Wave 4016 6/24V tenant 40A. L'hélice est une 11x8 11x8 aeronaut carbon KLAPP comme disent les Allemands, bien entendu repliable. L'accu de propulsion très économique est un 10 éléments de 600g confectionné maison à partir de la batterie d'une perceuse Hilti. Le pack fournit donc 2,4 Ah en 12V. Le montage est propre et donne toute satisfaction en vol. Ce pack est fixé par des colliers à une platine CTP collée au Sika. Un pack de réception de 4 éléments Sanyo 1900 SCR prend bien entendu place dans le nez du planeur, le pack de propulsion étant reculé jusqu'à obtenir le bon centrage.

Pour l'anecdote, le pack de réception qui était le seul à être collé à l'époxy au lieu du Sika a été également le seul à se détacher lorsque, sur une irrégularité du terrain lors d'un atterrissage, le planeur a été un peu secoué. Un long arbre relie le porte hélice au moteur. Pour trouver une pièce de diamètre 5mm solide et parfaitement rectiligne, c'est du côté des arbres pour bateau que Fred a eu la géniale idée de se tourner. Une pièce d'accouplement servant à le fixer à l'arbre moteur a été tournée par un ami, mais il en existe d'identiques et économiques au catalogue TopModel. L'arbre est maintenu à l'avant du fuseau par un roulement à billes 5/11 fixé à une pièce en alu elle-même collée à l'époxy chauffée (pour être plus fluide) au fuselage au niveau de l'habituel trou pour le crochet de remorquage. Ainsi maintenu, l'arbre ne montre aucun signe de vibrations. Pour faire plus simple, cette pièce aurait aussi bien pu être en CTP. Sur le banc de mesure, la conso est de 47 A pour 9300 T/mn. La puissance en entrée est de 440W, en sortie 365W, soit 83% rendement apparent. Les simulations motocalc donnent 3 minutes de vol avec une consommation de 40 A en vol et un taux de montée de 2m80/s à 15° . En pratique, on mesure sur le terrain 2 montées à 150m plus une dernière à 100m et un peu de réserve pour l'atterrissage.

Propulsions alternatives

Notre ami Patrice, passionné par Motocalc, nous propose deux alternatives de motorisation restant utilisables avec un contrôleur 45A : - le brushless Electronic-Model Twister-29 (220g-Kv=600tmn) et un pack lipolymère Kokam-2000/15C en 4S2P (soit 14.8v-4A) pour gagner en puissance et autonomie. Ainsi nous avons avec une Aéronaut 15*10 : 7 minutes pour 46A, 6150tmn et 2.6kg de traction au décollage. Soit une montée à 26° à 5ms, ce qui est très bon. Ce moteur EM pourrait être remplacé par un Graupner Compact-490 (229g-Kv560) avec les mêmes caractéristiques de vol. - ensuite, en utilisant 2 packs de 7 éléments NiMh 3.3A, montés en série et en choisissant un Graupner Compact-440 (210g Kv680) et une hélice pliable Aéronaut 13*8, on obtient 45A à 8400tmn pour 2.5kg de traction et 7mn d'autonomie également. Cela nous donnerait une montée sous 22° à 4.5ms. Mais ne pas oublier que ces estimations comparatives "motocalc" ne sont que le fruit de calculs complexes, soumis aux aléas de données techniques imprécises. Et de ce fait, des mesures sur le terrain "en réel", s'imposent pour les valider.

Un vol majestueux !

Dsc00591bLa mise en œuvre sur le terrain est relativement simple et rapide pour un planeur de 4m. Pour passer de la configuration "remorquage" à "autonome" en plaine, ou en cas de doute sur la qualité de la portance à la pente, il suffit d'enfiler l'arbre dans le nez du planeur et de serrer les deux petites vis latérales de maintien sur la pièce d'accouplement. Cette opération ne prend que 10 secondes !... Le décollage au moteur ne pose pas de problème particulier : sur un lancer vigoureux, le planeur part en prenant immédiatement une pente ascendante loin d'être ridicule ne mettant jamais la machine en danger. Les premiers vols d'essais se sont réalisés en solo, le planeur est donc apte à décoller sans nécessiter l'aide d'une seconde personne pour le lancer. Le vol rapide n'est pas convainquant, le planeur n'étant pas fait pour cela. Il est capable de prendre de la vitesse pour transiter entre deux ascendances mais par grand vent il montre ses limites. Au-delà de 30 km/h (force 4 - 16 nds - 8m/s), le domaine d'évolution est limité. Le profil épais n'y est probablement pas étranger. Le vol lent en revanche ne pose pas de problème particulier, le planeur étant très gentil, même aux grands angles. Le décrochage est calme et parfaitement contrôlé. L'accro est très limitée, ce n'est pas la finalité de cette machine davantage dédiée au vol à voile. Le tonneau passe mais est très barriqué, le renversement ne pose pas de problème et la boucle est facile et belle.

C'est par vent faible que l'on apprécie le plus ce modèle qui est vraiment conçu pour, c'est un véritable bonheur. Les formes en vol sont superbes, les passages lents sont un régal pour les yeux, la silhouette est gracieuse et le cône et son hélice invisibles dès que l'on s'éloigne de quelques mètres. Pour les perfectionnistes, des portes hélices encore plus discrets existent sur le marché des accessoires. Fred en a testé plusieurs pour le fun et le look. La recherche d'ascendances est un régal, le modèle est très performant en gratte, sa spécialité. Avec la chaîne de motorisation choisie, le Pégase assure facilement deux montées de 150m (mesuré) et il reste un peu plus de 40 secondes d'autonomie dans les accus pour assurer en cas d'atterrissage manqué. Le bruit feutré du LRK est impressionnant et le système d'arbre est exempt de vibrations dangereuses. Le moteur tire bien le modèle et la correction à piquer est faible aux manches. En vol au moteur, le pilote n'a pas la sensation d'être limite ou en insécurité du fait d'une éventuelle sous-motorisation. L'atterrissage est une formalité, il n'y a rien à redire. Le modèle est capable de virer au raz du sol par relativement faible vitesse, on peut ainsi l'amener ou l'on veut. Les AF à lames sont très (trop) efficaces, il n'est possible d'utiliser que seulement 5mm de débattements sur les 25mm disponibles. Ce défaut a été signalé au constructeur qui devrait fournir sur les prochaines versions des AF plus petits et reculés sur l'aile. Bien que ce Pégase vole sur des rails, son pilotage nécessite un niveau correct et la maîtrise du pilotage sur les 3 axes. Le lacet inverse n'est pas très prononcé avec la valeur de différentiel indiquée.

Si c'était à refaire...

Uniquement la mise en place d'une roue sous le fuselage, afin de permettre le remorquage à partir d'une piste en dur. Cette modification nécessite toutefois une disposition différente de l'accu de propulsion.

Les concurrents : Les Pégase en 4m pour un budget aussi réduit ne sont pas légion! On trouve quelques concurrents à des coûts approchants, mais le plus souvent en version ARC, c'est-à-dire à entoiler. A noter que le constructeur propose également une version de ce planeur non entoilé, à un prix encore plus agressif ! S2G joue la carte des prix réduits, et lorsque la qualité est au rendez-vous, la concurrence marque le pas.

Une totale réussite ! Ce Pégase est en vol un morceau de bonheur pur. Il est de plus très économique et donc abordable pour nombre de modélistes. Sa motorisation, suivant la méthode présentée ici, est également économique, simple et très efficace. Je n'avais pas rencontré auparavant de planeurs équipés de ce système très ingénieux, et mes recherches sur le net et les forums / listes de diffusion sont restées vaines. Les solutions proposées sont habituellement le pylône rétractable ou amovible au sol et l'hélice rétractable dans le nez, techniques complexes à mettre en oeuvre. Pas un gramme de plomb n'aura été nécessaire pour le centrer, contrairement à la version non motorisée qui nécessite 350g dans le nez du planeur. Le modèle motorisé de Fred accuse en état de vol 4kg500 sur la balance là ou le Pegase non motorisé pèse au minimum 3kg700. La masse ajoutée ne dégrade pas particulièrement les performances en vol et après avoir testé la version non motorisée, Fred préfère le comportement du planeur le plus chargé, plus confortable, efficace et pénétrant mieux dans le vent. Pour la faible différence de masse que représente la motorisation, il n'y a pas à hésiter ! Les services rendus par le moteur, comme la possibilité de se passer de remorqueur en plaine ou de sauver le modèle du trou à la pente les jours de portance hasardeuse, sont des atouts indéniables. Le génie de Fred a été de réaliser tout cela sans défigurer le planeur, parions que cela fera des émules…

Briefing :

Debriefing :

Bien vu :

  • Méthode d'électrification efficace et discrète
  • Vol magnifique
  • Bonne qualité générale du kit
  • Economique

A revoir :

  • Documentation sommaire
  • Bulle un peu light
  • Baquet de bulle mal ajusté AF trop efficaces (en cours de correction)

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