Il y a de nombreuses années, j’ai lu une série d’articles dans Radio Control Modeler Magazine par Chuck Cunningham. Ceux-ci ont inspiré mon frère et moi dans un passe-temps très enrichissant de construction et de conception de modèles réduits d’avions. Nous ne pouvions pas croire tous les deux qu’avec seulement quelques formules simples, nous pourrions concevoir et construire nos propres modèles. J’ai maintenu cette série d’articles au fil des ans et je suis toujours ces principes simples dans la conception d’avions modèles aujourd’hui.
Parlons d’une conception de base pour un modèle réduit d’avion. Lorsque vous abordez une conception conceptuelle pour la première fois, vous devez réfléchir à quelques questions sur la façon dont vous voulez que votre modèle vole. Sera-ce un entraîneur, un sport, un intermédiaire ou un certain nombre de combinaisons ? Quelle taille de modèle souhaitez-vous concevoir et construire ? Quel type d’énergie allez-vous utiliser ? Le modèle sera-t-il au gaz ou électrique ? J’utiliserai des hypothèses très standard pour arriver à un modèle qui, s’il est correctement construit et équilibré, volera avec presque aucune modification lors du premier vol – rien de plus qu’une conception de base.
Commençons par un modèle de base à essence avec une envergure de 60″ et un cordon de 12″ alimenté par un .60 cu. dans le. Moteur 2 temps. Les chiffres seront à peu près les mêmes pour un avion à propulsion électrique ou un avion avec un moteur et une envergure plus petits ou plus gros. Alors sortez votre calculatrice et suivez.
Surface de l’aile et rapport d’aspect
La surface de l’aile n’est rien de plus que la longueur de l’aile X la corde. Ce sera une aile à câble constant de 60″ de long sur 12″ de large ou 60″X12″ = 720 m². dans le. Ensuite, le rapport d’aspect ou l’envergure de l’aile au carré divisé par la surface de l’aile (AR = B2/S) donnera une idée de base des caractéristiques de vol du modèle. Le dessus ou le dessous déterminera si le modèle est un flotteur ou une brique. Il aide également à déterminer la puissance nécessaire pour faire voler le modèle. En utilisant la formule et les valeurs jusqu’à présent:
B2/S=AR ou 3600/720=5 ou un format d’image ou 5 à 1 (5:1)
La plupart des modèles sportifs ont un rapport d’aspect compris entre 4:1 et 7:1. En dessous de 4:1 et vous devenez un pilote d’essai de la NASA et au-dessus de 7:1, vous obtenez un modèle de type planeur. En utilisant le graphique de la figure 1, un rapport d’aspect de 5: 1 donne un modèle avec une bonne maniabilité globale et une bonne finesse. Donc, avec les hypothèses ci-dessus, une envergure de 60″ avec un câble de 12″, notre surface totale d’aile est de 720 m². dans le. et le rapport d’aspect est de 5:1. En gardant cela à l’esprit, nous allons procéder au fuselage de base et utiliser des hypothèses pour arriver aux dimensions de base globales du fuselage.
Conception de base du fuselage
Avec nos hypothèses ci-dessus, nous sommes prêts à élaborer la conception de base du fuselage. Pour garder cela aussi simple que possible lors de la conception d’un modèle d’avion de sport simple, nous avons défini l’envergure et la corde du modèle. Nous supposerons que le fuselage sera de 75% de l’envergure du modèle et notre formule sera de 75% de 60″ ou .75 X 60=45, donc notre longueur totale de fuselage sera de 45″. Si nous regardons la vue latérale de notre modèle, nous savons que le fuselage est essentiellement composé de deux composants différents, le nez et la queue avec l’aile quelque part au milieu. Dans notre exemple, nous utiliserons une longueur de nez de 20 %, 11″ ou la distance entre le bord de fuite de l’hélice et le bord d’attaque de l’aile. À ce stade, nous ne nous soucierons pas du C/G car nous en discuterons plus tard. dans la conception du modèle. Pour le moment de la queue, nous doublerons le moment du nez ou 40%, 18″. Cette longueur est la distance entre le bord de fuite de l’aile et le bord d’attaque de la pale horizontale. Oui, je sais que pour être pur dans la conception, la longueur doit être de l’hélice arrière à l’aile C/G et le moment de la queue doit être de l’aile C/G à la queue C/G. Cela impliquerait plus de calculs pour atteindre les résultats souhaités. J’essaie juste de faire simple.
Stabilisateur horizontal
Pendant de nombreuses années, j’ai supposé que le stabilisateur horizontal se situait entre 20% et 30% de la surface de l’aile. J’utilise généralement 22 à 23% dans mes créations. Veuillez noter que les deltas et les ailes volantes sont des conceptions différentes et nécessitent des considérations différentes. Avec nos hypothèses ci-dessus, nous utiliserons 22% de la surface de l’aile. Donc 22% de 720 équivaut à environ 158 m². po, et nous supposerons que c’est 3 fois la longueur du câble, ou 3C. Nous allons arrondir ces nombres et utiliser un peu de maths, donc notre accord sera 158/3=52 et la racine carrée de 52 est égale à notre accord de 7″. La plage de stabilisation sera 3C ou 7″ XC = 21″. Le Stabilizer nôtre a maintenant les diminutions de 21″ X 7″.
Aile verticale
Encore une fois, tout au long de l’année, j’ai supposé que les nageoires verticales se trouvaient à environ 1/3 de la zone de stab horizontale. Je suppose généralement que cela va de la pointe du couteau horizontal à la pointe de la nageoire verticale. Encore une fois, avec juste un peu de maths, nous pouvons arriver à quelques modèles de base. Le couteau horizontal a une superficie de 158 m². dans le. Donc 1/3 de 158 équivaut à une superficie d’environ 52 m². dans le. En utilisant la racine carrée ou 52, nous arrivons à une hauteur d’ailette verticale de 7″ et une corde d’environ 7,25″. Une sorte d’avion à l’aspect laid, il suffit donc d’ajuster la hauteur et la corde pour obtenir un ensemble de figures qui garderont à peu près la même zone pour les ailerons verticaux. Une nageoire dorsale pourrait être ajoutée pour augmenter la surface et réduire la hauteur et la largeur du profil de la nageoire.
Dans le prochain article, nous examinerons le reste des dimensions de conception, car il y a encore d’autres hypothèses à prendre en compte. Jusqu’à présent, nous avons notre conception de base avec une portée de 60″ et un câble de 12″. La longueur totale du fuselage est de 45″ et le moment de pointe est de 11″ tandis que le moment de queue est de 18″. Le stabilisateur horizontal mesure 21″ X 7″ et le stabilisateur vertical mesure 7″ de haut. Nous devons encore considérer le domaine des ascenseurs, des ailerons et du gouvernail. Aussi les lignes de traction avec l’incidence et bien sûr le centre de gravité. Plus tard, je discuterai de la façon de présenter la conception en CAO et de concevoir un modèle d’avion simple et bon.