Parachutes pour NA XB-70 (ou autres modèles) de fab-reims

Avant de commencer ma petite séance de torture mentale (si, si.. je vous l'assure), je vais vous présenter la première version que j'avais faite...

Elle m'avait pris pas loin d'une centaine d'heures de conception et de réalisation.
Cela m'a permis entre autres choses de revoir le diamètre du laiton, les différents matériaux utilisés, la géométrie globale de la chose, etc...
Au final, ce premier essai n'était pas du tout à la hauteur de ce que j'espérais.. pas assez rigide, fragile, pas assez aérien, etc... Bref, un résultat qui ne me satisfaisait pas du tout... donc j'ai presque tout repris, sauf les dimensions..

donc, voilà le premier jet que j'avais réalisé :



on va donc passer à la suite et au tuto...

Étape 1 : réaliser un plan de rayonnage des suspentes qui serviront à la soudure. le parachute XB70 comporte 32 suspentes. là on a donc 32 suspentes toutes à 11.25°. pour vous donner une idée, le cercle central fait 10mm de diamètre, autant vous dire que souder 32 tige de laiton dans un si petit diamètre, sans dessouder celles déjà posées, c'est chaud.
il y a donc 4 cercles. le plus large fait 120mm de diamètre et va donner la rigidité à l'ensemble. les cercles intermédiaires correspondent aux diamètre à 30 et 60°.



Étape 2 : réalisation des armatures en laiton. le plus grand cercle fait 120mm de diamètre. c'est lui qui donne sa rigidité au parachute. contrairement au premier essai que j'ai fait, je l'ai fait en laiton de 0.5mm (contre 0.3mm pour la version Béta). cela le rendra encore plus rigide. les cercles intermédiaires correspondent aux diamètres du parachute aux angle 30 et 60°. ils servent à maintenir la forme sphérique du parachute quand les rayon seront soudés. le laiton étant assez élastique, sans ces renforts, il aura tendance à reprendre se forme originale (j'utilise des tiges droites) ce qui fera que le parachute aura plus une forme de pyramide arrondie que d'une sphère.



Étape 3 : à l'aide d'un trusquin, on dessine l'emplacement des armatures à 30 et 60°. le support n'est autre qu'une prise d'escalade de 120mm de diamètre. comme elle est en résine polyester, elle ne craint guère le fer à souder.



Etape 4 : à la base de la forme, j'ai collé une bande de scotch de masquage. on trace l'emplacement des rayon pour savoir où les positionner et les souder au cercle de base.



Etape 5 : on place les cercles de renfort à 30 et 60°. on maintient le tout avec des petites bandes de scotch de masquage. les rayons seront donc soudés à 4 endroits différents pour un maintien optimal. Il y a donc un peu plus de 120 soudures à faire pour réaliser juste l'armature.



après la mise en préparation, voilà donc la construction à proprement dite :

Étape 6 : sur le plan de rayonnage on commence par souder 2 diamètres principaux, qui vont servir à rigidifier la partie haute du parachute de façon à lui donner sa forme hémisphérique dans le plan vertical.



Étape 7 : une à une, on soude les 28 suspentes restantes en se servant du plan de rayonnage.



Après d'autres très longues minutes de soudure, voilà la résultat obtenu. on a donc l'agencement global des suspentes.



Étape 8 : on place l'ensemble sur le "moule" et on soude une à une les suspentes sur chacun des renforts horizontaux à 30°, 60° et au niveau de la base, soient près d'une centaine de soudures sur des fils de laiton de 0.3mm (un jeu d'enfant...)



Après quelques heures, on obtient donc la forme définitive des suspentes.



étape 9 : on "démoule" l'ensemble pour ébarber la base et nettoyer les quelques soudures que j'ai estimées "moyennes"

Donc voilà pour la première phase de fabrication...

voilà donc la suite ...

C’est là que les réjouissances commencent, on attaque les éléments de voilure.
Pardon déjà à tous les allergiques aux maths, à la géométrie dans l’espace, etc. Parce que là aussi y’a un gros travail de conception et de dessin.

1 : Le parachute est donc, dans son aspect général, une forme hémisphérique. On est donc là dans des problèmes de géométrie dans un espace courbe, tant dans le plan horizontal que sur le plan vertical.
Entre 2 suspentes, qui délimitent chaque élément de voilure, on a donc un espace qui est courbe dans toutes les directions. La forme globale n’est donc pas « triangulaire » (pointillés noirs) mais en forme d’ogive (ligne rouge). Je ne vous explique pas le calcul, c’est bien trop long et je ne veux pas être tenu pour responsable de crise cardiaque chez certains.
Sachant que le parachute du 70 est composé de 9 niveaux de voilure espacés les uns des autres, je les ai modélisés en orange. Plusieurs versions de parachute ont été utilisées, comme je veux le réaliser lors de ses premiers essais en vol, le parachute était composé de 7 niveaux « larges » et de 2 niveaux moins large.
2 : une fois déployé, chacun des éléments de voilure se gonfle sous l’effet du vent. Ils ont donc en coupe une forme elliptique à 2 rayons distincts (sinon cela serait des cercles), R et r, avec r=R/1.75. Le rayon de courbure au niveau de suspentes de chaque élément de voilure étant très faible, on l’imagine plat (chaque élément fait 8mm de haut), ce qui va simplifier grandement les calculs. On peut donc ainsi utiliser la formule de Ramanujan pour calculer le demi-périmètre de chacune des ellipses. Mais comme on est dans un espace totalement courbe, l’extrémité basse d’un des éléments de voilure est différente de l’extrémité haute.
Il suffit donc de faire ce calcul pour chacune des bases des éléments de voilure pour obtenir les dimensions des extrémités de chaque élément.
3 : Là encore, pour simplifier les choses et compte tenu du faible rayon de courbure de ces éléments au niveau des suspentes, on peut donc les identifier à des trapèzes qui prendront place entre chacune d’elles en respectant ainsi une forme elliptique identique, à l’échelle, entre chaque niveau.


J’ai changé de matériau pour faire mes éléments de voilure. Après encore quelques essais, et après le papier à cigarette ou le papier sulfurisé, j’ai décidé d’utiliser du papier calque. C’est un peu plus rigide que le papier sulfurisé, on peut facilement renforcer les tranches à la colle pour les rigidifier d’avantage, il est beaucoup moins froissable que les 2 autres et, avantage des plus notables, il est imprimable. Donc j’ai imprimé tous les éléments que je n’ai plus qu’à découper et à coller un à un sur la structure en laiton du parachute.. Quelques (très) longues heures de boulot en perspective.

Après quelques heures de découpage, de collage, avec seulement un ou deux ratés, voilà donc ce que commence à donner la deuxième version des parachutes.  
Franchement, je ne comprends pas pourquoi je n'ai pas pensé au papier calque avant, parce que franchement c'est plus que parfait. Sa rigidité fait que les formes courbes se maintiennent bien et au niveau collage, c'est plus qu'excellent.  
Le rendu final est bien plus réaliste, bien plus net que lors de la fabrication de la version béta, surtout à l'échelle de l'avion.







la petite comparaison entre la version 1 et la version 2 montre qu'il n'y a pas photo. Donc on continue la version 2, ce qui veut dire aussi que je doive refaire 3 parachutes et non plus seulement 2



et voilà après une quarantaine d'heures, voilà le premier terminé...



la suite.. ce sera pour les suspentes... pas une mince affaire non plus....

D'après l'Ami Desproges, la culture, c'est comme le parachute : quand on n'en a pas, on s'écrase.
Là, on a le parachute et l'art du modélisme. : quelle maîtrise !

Alors là, chapeau Y a de la maîtrise de l'idée et de la patience

Bravo, très réaliste!

Superbe un grand  

Impressionnant de finesse et précision!
Sergio 

en accord avec Jérôme a 100%

Superbe travail et belle opiniâtreté, félicitations !
Merci pour ce tuto bien complet !

Voilà des maths comme j'aime !
Excellent travail de conception  
_Bruno

alors la tres tres impressionnant 

C'est vraiment très impressionnant, tant sur le plan de la réflexion que de la réalisation 

Bravo pour l'idée, la réalisation... et le courage de se lancer dans un tel défi sans connaître le résultat après des dizaines d'heure !!

Magnifique performance, quel boulot !  
Jean

Bien le bonjour 

alors la chapeau bas  bien reflechi et surtout bien monter

Superbe et quelle patience et dextérité. Un grand Bravo

Démat
 il faut une sacré patience!! Bravo!!

Francis, je trouve ta note un peu vache  !

chapeau l artiste c est un travail de dingue et super bien pensé mais le final est génial

Super tuto, merci et bravo !

un seul mot: excellent

donc après mise en peinture, voilà ce que cela donne :





Réalisation et pose des raidisseurs en tige acrylique de 3mm de diamètre, soudés à l'acétone. En utilisant l'acétone, on a une véritable soudure (presque invisible) et non pas un "simple" collage. La résistance est plus plus forte.
Ils limiteront les déformations de la forme des parachutes lors de la pose des suspentes et leur mise en tension lors de la pose des parachutes sur le dio. Ceux sont eux en effet qui vont supporter la plus grande partie de la charge en tension et non pas la structure en laiton du parachute.
la prochaine étape, ce sont les suspentes... (étape qui fait peur....)

et voilà donc les dernières étapes de la réalisation, et pas des moindres.. les suspentes

Après avoir coller les fils sur la structure du parachute, on obtient donc... une méduse...



Il n'y a plus qu'à tendre les suspentes, les regrouper (elles sont d'abord regroupées par 8, pour obtenir 4 brins, qui a leur tour seront rassemblés en un seul brin principal), sans les mélanger, sans les emmêler
donc pour se faire, j'ai utilisé des petites bagues, qui seront enlevées par la suite) dans lesquelles j'ai passé chacune des suspentes. les 32 suspentes sont donc divisées en 4 et passées dans une bague.. une bague centrale centralise l'ensemble.



Pour tendre le tout sans pour autant exercer une trop forte tension, chaque suspente est lestées par un écrou de 6 grammes (ça coute pas grand chose, c'est simpliste, mais ça marche bien), ce qui suffit à les tendre et dépasser légèrement leur seuil dynamique d'élasticité, Bref, elles s'allongent très légèrement. Une fois regroupées en un seul et unique brin, elles seront donc toutes tendues avec une tension de 6 grammes... Il suffira donc théoriquement d'appliquer cette tension minimale sur l'ensemble pour toutes les tendres correctement. C'est donc une force de tension très faible.
Pour éviter que les fils ne se mélangent, ils sont donc séparés grâce à un système de passants qui permet de les individualiser.



on obtient ainsi la forme globale des suspentes. il n'y a plus que les assembler solidement entre elles pour leur donner leur aspect définitif.