train d'atterissage tricycle avant



Table des matières



Le train "principal" la roue avant

Le train tricycle et l'utilisation Hydravion


 

 

Le Train Tricycle type "Balligand"

 

 

M Balligand était président du RSA belge et a conçu et installé un train en lame composite,(installée juste en avant du siège pilote )et d'une roue avnt montée sur une fourche munie d'un amortisseur .

Les plans de ce train ont été diffusé sur la revue AFM amateur de pou ciel .

voici quelques éléments de ce train . pour les plans détaillés, se reporter à la revue .(voir rubrique surleouaibe pour l'AFM)

Pour la lame de train principal des variantes ont vu le jour , en particulier pas mal de lames en dural.

le site pouguide a aussi publié une méthode pour la construction d'une telle lame en composite.

Pour la roulette avant, beaucoup de versions differentes de celle de M Balligand on vu le jour , beaucoup de discussions aussi à propos des problèmes de shimmy ,d'amortissement ,de débattement maximum.

Cette roue avant doit repecter pas mal de conditions :

Garde au sol minimum de la future hélice 250mm (attention au débattement de l'amortisseur,éviter le shimmy (oscillations de la roue), être placée suffisemment en avant pour avoir un bonne base de sustentation de l'appareil ,garantir un angle du fuselage de 1° par rapport à l'horizontale au repos , en chage...

 

Le train "principal"

 

Ce train est different sur d'autres points que la roue avant:. Il est fait d'un train principal en composite,lammélé_collé de hêtre " et fibre polyester ou epoxy,

il n'a pas d'amortisseur ,la seule souplesse de la lamede train pourvoit à cette fonction.La suspension de ce train suppose des modifications qui sont décrites dans la revue l'Amateur de formule mignet (N°3):des renforts viennent se rajouter au fuselage au niveau de la future fixation de la lame de train.

Sur le dessin ci contre , un lien vers le plan que j'ai dessiné à l'échelle d'après un N° de l'AFM sur les indications de feu M Balligand..

Pour l'imprimer en respectant les dimensions cliquer sur le lien ,une fois la fenêtre ouverte clic droit sur le dessin, enregistrer l'image.ouvrez l'image avec "Imaging "(livré de série avec windows) pas avec paint il ne respecte pas les dimentions à l'impression.

 

 

 

Installation de la ferrure de Fixation du train

  

 

 

A l'extrérieur du fuselage , en vis à vis de la ferrure

placer une plaque d'acier de 2mm qui esserrera en

sandwitch le fuselage et les renforts qu'on a installé

Problème : percer cette plaque de manière à ce que les vis viennent exactement en vis à vis des trous pratiqués dans le fuselage n'est pas aussi évident qu'il peut y paraitre.

L'installation de la roue avant necessite aussi des renforts décrits dans l'image suivante en ce qui concerne le couple avant.

Les gousset décrits sont ceux proposés par Feu M. Balligand .

J'ai vu une autre méthode qui consiste à recouvrir complètement la face interieure du couple avant ,par dessus les renforts et avant de poser les renforts latéraux (verticaux )en bois dur décrits sur les plans Grunberg.

 

 

 

La lame de train

 

Si on se réfère àce que M . Balligand avait installé sur son hm293 , il s'agit de construire un laméllé collé de frêne ou de hêtre reforcé fibre de verre et résine.j'ai vu aussi des lames en laméllé collé sans fibre,tout ça pèse aux alentours de 6kg et coûte , si on le fait faire autour de 300eur .Quant à le faire soi même c'est une opération qui n'est pas aisée ,à commencer par l'obtention de lames de bois de la bonne épaisseur

Alain Léger Construit sur mesures de telle lames

 

Il y a une autre solution semble il un peu moins chère , un peu plus lourde ,un peu plus fiable peut être:Une lame de dural .

M Beaujon Guy a diffusé sur la liste les plans d'une lame dont le poids devrait être autour de 8 à 10kg.

 

Ci contre la lame de train confectionnée par Ets Barriquand

Les cotes de la lame

 

sur un dessin de M beaujon:

cette réalisation a coûté 1500f en 2001

pour 6 personnes interessées

Philippe soulas a aussi installé une lame

Afin d'alléger la lame il est possible d'installer des Haubans de retenue en cas de coup dur

Un calcul de résistance montre que c'est incomparable . Inconvénient un peu plus de trainée et encore des pièces à confectionner comme un petit amortisseur de choc
sur la ligne du hauban .rien qu'en statique avec le poids prévu en état de vol le hauban supporterait autour de 150Kg ..

Ci dessous un premier shéma pour les haubans croisés /amortis

 

Autre possibilité étiré au lieu du cable
beaucoup mieux que du caoutchouc : des rondelles belleville

La version Ph Soulas . Amortisseur polyuréthane pas facile à se procurer hélas . Plan sur demande

La lame de train tricycle formule grunberg

L'avantage est qu'il n'y a pas de pliage à réaliser
Merci à Paul Pontois.


Les roues

Quelques définitions :

,Carrossage

 

 

ouverturepincement (l'inverse de l'ouverture )  

La fixation des roues sur la lame de train

Supports d'axes de roues 1ere version

Pourquoi 1ere version et 2eme : parceque j'ai vu les 2 et que j'ai hésité . le 2eme est plus simple à faire mais en cas de rupture d'une soudure la roue se détache. Pas dans la 1ere version ou de toute manière l'axe passe à travers la lame de train en dural.

 

assembler la flasque de droite ci dessous à l'(extérieur de la lame de train avec celle de gauche à l'interieur de la lame de train , le diamètre exterieur du tube à droite étant égal au diamètre interieur à gauche

Les goussets servent à renforcer le pallier d'axe dans 2 axes du plan.NB les 2 pièces carrée sont d'égale dimentions même si ce n'est pas évident sur le shéma .

Attention , pour les tunbes concentriques j'ai eu un peu de mal à cause d'un détail tout bête:

NB: il existe des tubes soudés et des tubes laminés sans soudure beaucoup plus cher mais le coulissement est parfait .

Pour arriver à effacer ce bourrelet soit la lime soit :

La flasque

Confronté au prix prohibitif qui m'est proposé par les décolleteurs Je décide de réaliser les axes de roues moi même:Par bonheur le diamètre de l'axe de roue (20mm) est justement un diamètre courant dans les profilés d'acier .Quant aux tubes 19.5 intérieur c'est facile de réduire de 0.25mm la surface de l'axe

 

Le point fixe de frein .

A propos du point fixe : les flasque de tambour Alroc ont des gorges (4) disposées en croix . Si c'était à refaire je Ferai sans doute 2T comme décrit ci dessus pour plus de sureté .La rupture d'un point fixe de frein à 50km/h j'imagine les conséquences ...

Je viens de découvritr l'existence d'un outil qui se nomme "circoupe" et qui permet de couper de 20 à 100mm un disque dans une tôle ... à suivre.

Pour la fusée Il y a aussi le metériel proposé au cataloguel ulmtechnologie

Support axe de roue 2eme version (j'ai tranché)

Sur une idée vue à Dunes 2001,

les flasques sont conservées voir ci dessus , mais la pièce de tôle vient en place des goussets de renfort coté intérieur coté extérieur pour fixer la patte de point fixe du frein.

Carénages de roues : L'intéret :

éviter les projection de boue sur les ailes arrière

Améliorer la trainée

inconvénient un poids de plus . Assurer une fixtion fiable un carénage qui se décroche peut entrainer des conséquences graves

fixation au bout de l'axe de roue

la roue avant

Introduction

Pas vraiment facile comme sujet::la manière de construire ça dépend du moteur , de la manière de le suspendre

des renforts mis en place , de ce qu'on a choisi pour amortir un peu le choc...

voici une première esquisse qui n'est certainement pas aux dimensions réelles mais dont le seul but est déjà de commencer à voir un peu plus clair dans ma tête sur ce à quoi ça devra ressembler

Le bras oscillant

Remarque à propos des axes de cebras oscillant:

Ils doivent être dans le même axe .

 

Donc au moment du perçage des ferrures achtung !découpe d'angle, inutile de couper complètement la pièce ,on peut juste couper d'une face à l'autre .

Après avoir découpé ce secteur d'angle,souder le pourtour et éventuellement souder un petit gousset de renfort sur la jointure opposée à la face non découpée.

Il n'est pas nécessairement indispensable d'amincir l'éxtrémité du tube pour la fixation coté chassis mais un gros tube à cet endroit risque d'etre génant et coté finition ça me chagrine .

Donc au moment du perçage des ferrures: achtung !

(: -)).

Soudure des élements du "bras oscillant"

(J'avais précédemment donné le nom de fourche à cet élement ,mais bras oscillant me semble plus juste , la fourche étant comme sur un vélo l'élément qui porte la roue proprement dite.

 

Soudure des axes de

Le bras oscillant et son amortisseur

 

On dit que la roue est tirée de x cm lorsque le point de contact de la roue avec le sol est en arrière de x cm

par rapport à l'intersection de l'axe de rotation de la fourche avec le sol

On appelle angle de chasse l'angle formé entre l'axe de la fourche et la verticale .

Pour éviter le "shimmy" (le phénomène qu'on observe souvent sur les roues de chariots de supermarché qui se

mettent à osciller latéralement )il faut un angle de chasse ici 5° et un déport de la roue de 5 à 10cm

il faut un angle de chasse et un déport de tirage de la roue .

Un déport de tirage insuffisant et la roue n'arrivera pas à suivre naturellement les mouvements de rotation du fuselage .

 

La partie ci dessous est en cours de remaniement . C'est un peu la pagaille pour le moment car au fiol du temps j'ai pas mal modifié differentes choses .

 

L'amortisseur du bras oscillant

Je placerai les cotes lorsque j'aurai fixé la géométrie définitive.

L'axe vertical de la fourche et la roue (première version 2003)

Là je peux dire quie j'en ai vu des modèles differents chacun a sa solution ou presque mais pour des plan ou description précises c'est plus rare à trouver ..

On peut Réutiliser comme l'ont fait certains une colonne de direction de fourche de mobylette ou de moto

Pour ma part j'ai simplement utilisé 2 tubes en acier concentriques et une tige filetée .Le sommet du tube intérieur venant en butée au sommet du tube extérieur , et l'axe pivotant en friction (de toute manière cette friction sera ajustée afin d'apporter un complément de sécurité "anti shimmy" )

Sur le sujet de l'antishimmy je suis arrivé à la conclusion que le mieux serait un amortisseur décrit ci dessous . La première formule avec un axe fixe qui ne dépasse pas par le dessus est plus simple à construire pour l'axe (pas besoin de contruire de collerettes de maintient vertical de l'axe mobile ) ;mais complique l'installation d'un amortisseur . J'ai conçu ces modifs de telle manière à pouvoir tout préparer sans avoir l'appareil sur place,puis avoir le minimum de choses à faire sur l'appareil lui même . Par la même occasion cela permet facilement de démonter la roue avant et tout ce qui va avec .

Ensuite il y a le problème de la résistance de la liaison collone / bras oscillant
En effet imaginons que la roue tirée rencontre une taupinière traitre le choc sur la roue va entrainer un couple d'arrachement sur cette liaison assez fort
Je pense qu'un arrimage comme sur le shéma ci dessous sera préférable . Noter le déport en D qui permet l'arrimage du gousset .

Cependant toutes ces liaisons bras oscillant ont un défaut : si besoin est d'intervenir sur la roue ou la fourche de roue c'est délicat car on ne peut pas démonter seulement la fourche et l'axe vertical il faut tout démonter 'bras oscillan compris .

C'est pour cela que j'ai privilégié une liaison démontable (cvoir ci dessous )
.

La fourche proprement dite

 

Vue de dessus.

L'idéal serait de faire Léger bien sur , pouvoir régler la gauteur de la roue la chasse et le déport arrière de la roue .
là j'ai le moyen de jouer sur la hauteur de la roue , en terme de poids la roue plastique est pas mal placée , les parties dural aussi
(je pense même pouvoir alléger les flasques par des trous .
la ou c'est pas top c'est l'axe en acier de 40mm 2 épais .
Ayant discuté avec quelqu'un d'expérimenté il m'a dit avoir vu pas mal de ces axes defourche plier alors faut ce qu'il faut .

 

 

Jugeant l'axe trop léger je l'ai remplacé par un axe plus gros 35mm Renforcé à la jonction, entre la fourche et l'axe vertical
par un machonnage intérieur
et j'ai remplacé les étriers par des étriers fait maison en tôle soudée .(voir ci dessous )
L'axe est très sollicité . Prendre ce que vous trouverez de plus solide . 40mm Plus si vous trouvez (mais il faut aussi trouver la correspondance pour l'axe femelle . On peut aussi prendre de l'acier spécial 25CD4 plus résistant (70kgmm²)

Afin de minimiser le poids . Je pense reconfigurer la jonction fourche /axe voir schéma en fin d'article .

 

 

 

j'ai commencé avec une roue de 300mm diamètre (VLD) corps plastique roulement aiguille.
Résultat ci dessous

 

La roue avant J'ai installé une roue jante en plastique . Mal m'en a pris . Un jour l'amortisseur de triangle avant s'est brisé . Bien sur j'ai cassé lhélice mais en prime et sans raison très convaincante , la jante en plastique a tou bonnement explosé pourtant le choc n'a pas étré très violent .

Remplacé depuis par une roue moyeu en alu moulé Alroc

La fourche de roue

 

Le plus délicat dans cette histopire c'est de déterminer l'angle de pliage pour une chasse suffisante appareil au repos avec une inclinaison des lisses supérieures de fuselage de 3° (arrère 4cm plus bas que la cloison pare feu )

Ensuite le pliage hum hum la tôle de 5mm en dural !voir là

Pour la fixation du tube coté fourche j'avais pensé à des brides en acier (sortes de vis en U utilisées dans la construction métallique voir ci dessous ) mais je n'en n'ai pas trouvé d'assez longues pour entourer le tube et disposer d'une partie droite assez grande pour traverser les pièces que je devais tenir ensemble .
j'ai donc construit là aussi des étriers en bandes d'acier de 3mm 30mm de large .

Vu de dessus les mords de l'étau et un tronc de tube .


 


 

Les tubes extérieur coulissant auraient une bonne idée d'être en inox :
si ça se met à rouiller à l'interieur malgré la graisse, ça risque de coincer .
Par ailleurs le tube extérieur a intéret à être un tube extrudé (beaucoup plus cher hélas ) et non soudé ,
car à l'intérieur d'un tube soudé il y a souvent un bourelet dont on ne peut pas se débarasser (en tous ca si le tube dépasse la longueuer d'une lime )
et qui empèche les tubes de rentrer l'un dans l'autre ou de coulisser normalement .

 

 

reste à touver du tube de 25 intérieur pour réaliser des entretoises de calage de la roue (dont l'axe est de 25mm)

L'étrier en plastique qu'on voit ssur la photo a été remplacé par des étrier en acier le tube colonne est lui aussi maintenant d'un diamètre beaucoup pluus grand 40mm

 

 

A l'extérieur des flasques 1 rondelle de nylon + une rondelle de tôle et une vis de 5 passée à travers de l'axe .
Bien entendu la rondelle est quasi introuvable j'ai adapté à la lime une rondelle étroite de 22.
D'habitude je ne compte pas le temps que je passe à bricoler .
Mais aujourd'hui il faisait presque 0° dans l'atelier , et la manipulation des objets métalliques est moins agréable que d'habitude : Pour couper le tube qui servira de colonne de fourche à la longueur, percer les axes de roues pour les vis d'arret et installer le premier étrier (perçage ) 45mn de boulot .
je pense avoir passé au moins 3fois ça pour les flasques en dural et leur perçage la confection des entretoises et des rondelles .
 Il est certainement possible de faire plus léger .mais c'est assez simple à construire dans outillage spécial et (presque) sans soudures .
(une bonne soudure tig ça reste cher ..)
La formule ci dessus en profilés carrés soudés en H est plus simple dans le sens ou il n'y a pas de tôle à plier
plus compliquée en ce sens qu'il faut de bonnes soudures.

Première mise en place

 

 

 

 

Pour la limitation du débattemnt de la roue et un rappel De plus en plus énergique en fonction de son écart en angle par rapport à la ligne droite
J'ai modifié cette formule depuis (coir ci dessous antishimmy)

Allègement possible : tailler des tous dans latôle de la fourche .

en bas de l'axe vertical de 35mm afin de retenir la roue une tige acier filetée aux extrémités vient passer à travers un capuchon en tôle 2,5mm qui s'encastre sans soudure grace à des petites pattes qui se replient sur le tube .
en cas de besoin de changer la longueur du tube il n'y a qu'à enlever le bouchon et recouper .

Antishimmy (modifications en cours de la roue avant )

L'antishimmy doit amortir les oscillation de la roue mais il faut aussi assurer le retour au neutre de cette roue .

Pour l'antishimmy , la solution la plus simple peut être consiste en un collier fixé au bras oscillant qui enserre l'axe mobile sur sa partie libre (au dessus de l'axe fixe .
Une autre solution Utilise un empilement de disquesq à friction (c'est la solution décrite ci dessous .
On peut même combiner les 2 pourquoi pas ...?

Le shéma auquel je suis finalement arrivé est quelque peu different de ce que j'ai réalisé au début .(voir ci dessus )
dans le shéma proposé cidessous l'amortisseur très simple n'est possible que parceque l'axe mobile traverse l'axe fixe , et est accessible sur le dessus .
Afin d'augmenter le couple une pièce (1) qui constitue le bouchon du tube mobile (2) verra le premier element de friction reposer sur elle .
cette pièce servira également de point de fixation des ressorts pour le rappel de la roue(3) .Le point fixe de l'antishimmy est fourni par une pièce fixée au bras oscillant (4) qui subit sur chacune de ses faces la friction de rondelles spécialement disposées à cet effet (5)

Si on veut 2 rondelles de friction superposées il faut arriver à rendre solidaire la rondelle supérieure de l'axe mobile .
j'en ai fait un shéma

Une autre méthode peut être plus simple consisterait à laisser quelques cm de tube mobile dépasser et venir serrer (pluis ou moins fort ) un tronc cylindrique en aluminium (plus léger et pas d'usure de l'axe .

 

les pièces à réaliser le collier ci dessus :

et ci contre ,les pièces de l'amortisseur d'oscillations

les pièces 1 à 6 sont en tôle acier doux de 2mm . La bague A aussi
les rondelles qui forment ca collerette sont taillées à partir d'une rondelle de 3 mm et diamètre intérieur réalésé .

des blocs d'étiré ou de tole épaisse
disposés sur l'axe mobile et l'axe fixe peuvent servir à limiter le débattement à 30° de part et d'autre

Le couplage du mouvement entre la pièce 1 et la pièce 5 se fera plus ismplement que je l'avis prévu initialement sur le shéma ci dessous les 2 petites pièces en bleu soudées sur le dessus de la pièce 5 et reliées par la pièce 1 par des vis ou pivots passant à travers 1 dans un trou pratiqué pour celà :

La pièce 4 pourrait servir de limitation du débattement . voir shéma

Schéma C ci contre à gauche

peut être les vis pourraient être remplacées par un pli vertical de la pièce de tôle qui passerait à travers la pièce 1

Ci dessous , une variante pour la pièce 4 permettant de faire jouer à la pièce 4 le rôle de limiteur de débattement de la roue (vient en remplacement de ce qui est décrit ci dessus )

 

Lorsque l'ensemble sera terminé je publierai un plan aux cotes .

Par ailleurs J'ai fait une liaison bras oscillant / axe fixe démontable . Cette solution a des avantages et des inconvénients
l'avantage c'est que si quelquechose ne s'avère pas adéquat à l'usage on peut le modifier plus facilement , qu'il ya plusieurs possibilités de réglage
(réglage de la chasse , de la hauteur du nez de l'appareil donc de la garde au sol de l'hélice . (voir ci dessous )
l'inconvénient c'est plus lourd (2 plaques de liaison ) et moins rigide qu'une soudure .

les colliers , foussets ci contre sont en fer plat de 2 mm x20
  

pour rehausser la garde au sol de l'hélice , 3 possibilités

-remonter le collier de maintien de l'axe mobile photo ci dessus (ne change pas la chasse )
-descendre la fixation de la fourche de roue sur l'axe mobile (ne change pas la chasse )
-augmenter la chasse (fait remonter le nez de l'appareil aussi )

 

Modification de la pièce de fixation ci dessus collier sur axe :la pièce 1 ests directement soudée à l'axe vertical

 

 

.

 

 

 

 

 

Ci dessous Une jambe de train sur un train classique avec un systeme d'amortissement original et léger . Une leçon ..?L'assemblage des tubes soudés est en tout cas magnifique

 

Avril 2010

Nouvelle roue avant prête . ! 1er vol avec le 17/04/2010

Comme la précédente elle estdémontable entièrement : l'ensemble colonne de direction fourche d'une part désolidarisable du blas oscillant
et la fourche démontable aussi . Cette configuration m'a permis a d'utiliser l'aluminium là où il est suffisament résistant (en mauve à et l'acier 25cd4 en bleu foncé ) Soudable facilement )

 

 

les pièces en préparation finalement j'ai disposé l'antishimmy à l'arrière de la fourche , diminué les trous sur les flasques d'assemblage en alu .

Antishimmy

La petite pièce rajoutée au sommet de la fourche est le support fileté d'un poussoir qui vient frotter sur une pièce d'usure non dessinée .
La question est : comment rendre libre (ou pas )ce poussoir en rotation autour du poussoir et faire en sorte que le réglage en hauteur reste possible .
1ere solution le patin est rigidement solidaire du poussoir soudé ou assemblé il doit pouvoir être démontable et resister aux efforts
2eme solution le patin est libre en rotation clic pour modèle 3d sketchup

 

 

La question m'est venue d'installer un carénage de roue

IL parait qu'il faut être circonspect car ce carénage peut donner une surface portante en avant du CGD .

Etude en 3d sketchup et obtention de tranches avec un plugin spécial de sketchup .
dessin puis assemblage de pièces en carton à parttir des modèles sketchup pour l'ébauche de la forme .