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La bonne géométrie et le bon angle
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 Trains rentrants : Choisir le bon angle ! Définition et calcul appliqué
par Patrick DESLANDES
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Trains rentrants :
géométrie et calculs d'angles.
Par Patrick Deslandes, colonel à Air Force 1
Si vous avez décidé d'équiper votre future bête d'un train rentrant, une question se pose immédiatement : quel modèle choisir ?
Quels que soient les critères de choix comme :
pneumatique,
mécanique,
électrique,
le prix,
la marque
ou encore de fabrication "perso",
la donnée incontournable sera sa géométrie.
Celle-ci doit impérativement être respectée et doit tenir compte des principaux paramètres d'angles si on souhaite éviter bien des problèmes.
Voici une méthode de définition que vous pourrez appliquer, avec pour seul investissement une feuille de calque, un équerre et un crayon.
EXEMPLE ET DEFINITION : Hawker "Typhoon".
La première chose à faire sera de réunir les éléments qui vont vous servir à dessiner.
Vous pouvez suivre votre plan de construction ou la notice de votre kit si ceux-ci sont suffisamment précis.
Mais tout d'abord, quelques exemples de géométries les plus rencontrées ...
Dans les croquis ci-dessous apparaîssent les principaux éléments nécessaires. Les axes de pivot apparaissent en rouge, et correspondent à l'axe de mécanisme.
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Ci-contre, l'installation la plus simple, et (pas de chance !) la moins rencontrée sur nos maquettes ou semi-maquettes.
L'axe de pivot est dans l'axe du profil et la jambe rentrée est parallèle au longeron.
Cette géométrie est généralement rencontrée sur les "multi" ou modèles d'entrainement.
L'angle du mécanisme, vu de face, devra tenir compte du dièdre de l'aile
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Sur certains avions comme AT6 ou Yak, la jambe n'est pas à 90° par rapport au pivot (dans l'axe).
Cela s'explique par le fait que selon le profil (point de poussée) et la position du centre de gravité, il faut avancer le point de repos des roues au sol, sous peine de voir l'avion basculer sur le nez lors d'accélération ou atterrissage.
En règle générale, l'angle compris entre la verticale du centre de gravité et le point de repos de la roue au sol est d'environ 15° (voir votre doc ...)
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Si vous suivez toujours, on va un peu compliquer les choses ...
Dans de nombreux cas (et particulièrement des ailes elliptiques comme Tempest, Spitfire, et autre BF109 ...), Il a fallu déporter la roue vers l'arrière à la rentrée, afin qu'elle se loge dans l'épaisseur du profil.
Il a donc fallu incliner le pivot, mais en l'inclinant également afin que la roue s'avance une fois sortie.
Pour simplifier, il faut aussi un angle de pincement des roues pour la tenue de cap au sol ... Pas de panique, on va voir ça plus bas.
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Ci-dessus, une documentation "maquette" détaillée est très utile, apporte les indications de géométrie de l'avion "grandeur". Personnellement, je recommande vivement de suivre au mieux ces paramètres, car on est sûr d'obtenir les meilleurs résultats de stabilité au sol. Restons donc fidèles aux ingénieurs d'études.
On voit trés nettement ci-dessus que, la roue rentrant vers l'arrière, elle aura un "chemin" plus important que de 90° à parcourir. Un mécanisme "standard" à 9O° n'est pas utilisable.
Hormis les indications de "placement" des éléments - roue, jambe -, un document précis vous apporte déja l'information sur les angles de pivot, de repères, et d'inclinaison de jambe.
Dans la présente étude, pour simplifier, on considère que la jambe est à 90° du pivot.
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1°/ Réunir, à la même échelle, les dessins de dessus, de côté et de face ...
On va donc commencer par tracer les points de repères géométriques dans les positions "sorti" et "rentré". Les dessins étant bien alignés, appliquez votre calque et tracer les lignes de positions en rouge, de façon à obtenir les points suivants :
"1" est le point de pivot du mécanisme, dans l'axe de la jambe.
"2" est la position de l'axe de roue, sur la jambe, en position "rentré".
"3" est la position de l'axe de roue sur la jambe, en position "sorti".
A l'aide d'une équerre, tracer les lignes verticales en bleu.
Mesurer la cote "X" en vert, sur la vue de côté. Cette dimension correspond au déport avant de la roue en position sortie.
Voilà, vous avez fait un grand pas, et vous disposez désormais des paramètres pour définir l'angle de votre mécanisme.
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| 2°/ Traçages et définition de l'angle du mécanisme |
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Vous avez dessiné les principaux repères, pantalon, et pouvez retirer votre calque pour plus de clarté. On reprend donc la vue à gauche et sur la ligne A-A, vour reportez la cote "X" qui définit la position de l'axe de roue en vue de dessus, lorsque le train est sorti. On obtient ainsi le repère "3". Dans le cas présent, la jambe est verticale lorsque l'avion est vu de face, et le dièdre est nul. Il faudra décaler ce point en cas de jambe fortement inclinée et de dièdre important, comme pour le FW 190, et se reporter à la vue de face afin de décaler le point "3" d'autant vers le fuselage.
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Tracer une droite "B-B" correspondant à la jambe de train. A l'aide d'une équerre, tracer la droite "C", passant par "3", perpendiculaire à "B-B". Pour l'étape suivante (ne perdez pas patience, on est bientôt arrivé ...), vous vous armez d'un compas. Tracez un arc de rayon "1"-"2" entre BB et C, afin d'obtenir le point "D". Attention : cette longueur est celle comprise entre axe de roue et axe de pivot, et non pas la longueur de jambe ! Tracer une droite de "1" à "D".
Eurèka : L'angle de votre mécanisme est celui compris entre "B-B" et "1-D", soit celui compris entre les lignes en orange sur le croquis : 95°.
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3°/ Fixations et variantes selon le mécanisme.
Bien, on a défini la géométrie de notre mécanique. En fonction de celle-ci, il va falloir installer correctement les supports. Il faudra notamment tenir compte de l'épaisseur du boitier, de l'emplacement du pivot en hauteur ...
Ci-dessous, à titre d'exemple, les angles des supports pour revenir à notre "Typhoon".
Les fixations de mécanismes sont en hêtre de section carrée, de couleur orange.
Il vous reste donc à finir le plan de vos nervures ... et vous pouvez toujours faire une maquette en balsa aux fins de vérification.
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Les illustrations maquette
sur le "Typhoon" sont issues
de "Aircraft Archive" ,
des publications Argus.
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