Nouveau projet de rêve de gosses

Bonjour a tous.
Je suis très séduit par un projet de Luciole. Je viens de l'aéromodélisme, parapente, paramoteur, planeurs DG300, ASH25, SILENT2, et maintenant trois axes SINUS Pispistrel... je suis très séduit par le concept minimaliste du LUCIOLE. Le seul problème est le temps pour la réalisation de la construction d'une si belle machine.
C'est mon copain mécano qui prépare mes machines qui m'a présenté le concept et m'a montré une aile de Luciole. C'est fabuleux, quant on vient du planeur avec parfois des ailes de 25m, ce retrouver avec une machine de 6m a ranger dans une mini remorque, c'est le rêve de l'autonomie minimaliste. Encore, qu'une version XL serait encore plus sympa pour le voyage, mais c'est vrai que plus on agrandi les surfaces et plus cela pèse et traine ...
Mon copain m'a présenté l'aile qu'il avait récupéré sur une machine qui avait brulée et on a eu une réflexion pour gagner du temps sur la construction sans risquer d'augmenter le poids tout en conservant la rigidité. Il serait intéressant de faire un test structurel sur la création d'ailes en composite en utilisant les matériaux d'un Swift pour la peau avec des longerons carbone et bois. C'est vrai que pour rivaliser en résistance avec le devis de poids d'une construction de Luciole, il va falloir se lever de bonne heure. Car cette machine est vraiment magnifique.
Donc je vais vendre mon Silent2 (motoplaneur ULM), finir mon SINUS et ensuite rechercher une occasion ou voir si l'on peut tenter l'expérience d'un construction avec mon copain qui lui aussi en voudrait bien une, .... évidement.
On va donc suivre de près ces constructions, et faire des recherches sur les motorisations compatibles si problème pour se procurer ce type de moteur et y faire la maintenance.
Donc, bonne fêtes a tous. Et bon vols... a très bientôt.
Fred

Bienvenue Fred. J'ai été également séduit par le côté minimaliste de la Luciole et j'ai sauté le pas en septembre dernier (pas encore eu le temps de faire un copeau). Je te rejoins sur le côté composite, et je pense également faire quelques substitutions en ce sens sur ma construction, qui permettrait de gagner quelques pour-cents sur la masse globale (voir la construction de Monsieur Rainer Gaggl qui a introduit pas mal de pièces composites, parfois avec une expérience négative comme sur les ferrures d'attache d'ailes).
L'utilisation la plus pertinente du composite semble être le remplacement du couple okoumé fibre de verre des peaux du fuselage et des ailes par des feuilles de carbone 5/10 et 3/10 respectivement (au détriment du coût de la construction bien sûr). Cette substitution permettrait de gagner 2,37 kg comparé à une réalisation exemplaire de la version standard (je dit exemplaire car dans la pratique les masses dérivent assez vite sur des peaux composites réalisées en voie humide).
A part ce point, la seule autre opportunité de gain de masse que je vois serait de faire des cadres monobloc carbone en passant par des moules, pour remplacer la tôle alu rivetée. Je n'ai pas encore quantifié le gain, mais il sera minime (l'intérêt principal résiderait alors dans le temps de fabrication). A part ces deux point, je pense honnêtement qu'il n'y a pas grand chose à gagner en poids. Mais suivre le plan est déjà un challenge en soit!

Bonne chance dans ta recherche de plans ou lot matière.

Emeric

Je chercherais volontiers un appareil accidenté.
Merci beaucoup.

Fred

Bonjour,
"L'utilisation la plus pertinente du composite semble être le remplacement du couple okoumé fibre de verre des peaux du fuselage et des ailes par des feuilles de carbone 5/10 et 3/10 respectivement (au détriment du coût de la construction bien sûr). Cette substitution permettrait de gagner 2,37 kg comparé à une réalisation exemplaire de la version standard (je dit exemplaire car dans la pratique les masses dérivent assez vite sur des peaux composites réalisées en voie humide)."

Impossible à mon avis de façon aussi simple. Problème de résonance à fréquence élevée de la feuille mince de carbone.
Voir le CRICRI et alu de 5/10 avec plein de raidisseurs...
Michel

Bonjour,

L'épaisseur des peaux est dimensionnée "au plissement".
La résistance au plissement est proportionnel au cube de l'épaisseur et à la rigidité du matériaux :
okoumé 12/10 :
1,2^3 x 12 = 20
carbone 3/10 :
0,3^3 x 240 = 6,5 donc 3 fois moins :-(

Donc, si vous remplacez du cp de 1,2 par du carbone de 0,3, vous allez avoir un problème de rigidité locale. Comme dit Michel, regardez tous les raidisseur que MC à ajouté pour éviter le plissement des tôles du Cricri.
Les gens qui font des fuselages compo ajoutent tous des matériaux d'âme (nid d'abeille ou autre mousse) entre au moins 2 couches de tissu afin d'augmenter l'inertie et éviter le flambage...

De plus :
l'OK de 1,2 c'est 0,6kg/m2.
le carbone / époxy de 0,3 c'est 300g/m2 de carbone et autant de résine donc 0,6kg/m2. = pas de gain
l'OK de 1,6 c'est 0,8kg/m2.
le carbone / époxy de 0,5 c'est 2 x 300g/m2 de carbone et autant de résine donc 1,2kg/m2. = belle perte :-(

Franchement, ne changez rien à cette Luciole, elle est très bien comme ça.

Anthony

eol.mc a écrit:Impossible à mon avis de façon aussi simple. Problème de résonance à fréquence élevée de la feuille mince de carbone.
Voir le CRICRI et alu de 5/10 avec plein de raidisseurs...
Michel

Bonsoir Michel. Merci pour ce retour instructif. Auriez-vous de la doc sur ce sujet? Des discussions sur un forum ou autre? Je n'ai rien trouvé via google... En effet les aspects vibratoires ne sont pas à négliger dans ce genre de modifications. Mais sur le cricri est-ce que le problème affectait la tenue structurelle ou seulement le confort du pilote?

demoichelle13 a écrit:L'épaisseur des peaux est dimensionnée "au plissement".
La résistance au plissement est proportionnel au cube de l'épaisseur et à la rigidité du matériaux :
okoumé 12/10 :
1,2^3 x 12 = 20
carbone 3/10 :
0,3^3 x 240 = 6,5 donc 3 fois moins :-(

Donc, si vous remplacez du cp de 1,2 par du carbone de 0,3, vous allez avoir un problème de rigidité locale. Comme dit Michel, regardez tous les raidisseur que MC à ajouté pour éviter le plissement des tôles du Cricri.
Les gens qui font des fuselages compo ajoutent tous des matériaux d'âme (nid d'abeille ou autre mousse) entre au moins 2 couches de tissu afin d'augmenter l'inertie et éviter le flambage...

De plus :
l'OK de 1,2 c'est 0,6kg/m2.
le carbone / époxy de 0,3 c'est 300g/m2 de carbone et autant de résine donc 0,6kg/m2. = pas de gain
l'OK de 1,6 c'est 0,8kg/m2.
le carbone / époxy de 0,5 c'est 2 x 300g/m2 de carbone et autant de résine donc 1,2kg/m2. = belle perte :-(

Franchement, ne changez rien à cette Luciole, elle est très bien comme ça.

Merci également pour ce retour Anthony. N'oubliez pas de considérer le marouflage dans la masse surfacique de l'Okoumé. Le dimensionnement au "plissement" (flambage ou buckling chez nos collègues anglophones) dont vous faites mention est un sujet que je n'avais pas encore vérifié par calcul. J'ai regardé ça de plus près, et même si il est vrai que le moment quadratique est nettement plus faible sur du carbone 3/10, la résistance à la compression n'est en rien comparable (15 fois supérieure). Au final, la structure en carbone sera plus légère, mais plus flexible (donc peut être problématique par rapport au flutter). Elle sera en revanche aussi résistante.
Je pense néanmoins que le carbone 3/10 sera un peu faible comparé à un Okoumé 1,2mm marouflé (je ne sais pas vraiment comment considérer la contribution du verre sur le bois sans faire d'éprouvette). Je joins ci-dessous un calcul comparatif du flambage de peau seule pour la section la plus large du fuselage entre les cadres 7 et 8 (soit une plaque de 300x300mm).



Pour l'heure je ne sais pas du tout si je ferai ce genre de modification, et il faudra que je trouve une motivation valable pour me lancer dans une telle manoeuvre. Pour l'heure, à part le parachute et éventuellement la motorisation je ne sais pas de quoi sera faite ma luciole. Une chose est sûre, je suis friand de ce genre d'échanges si précieux pour faire avancer le projet.

Merci à vous deux pour vos retours.
Bonne soirée,

Emeric

Le but serait d'avoir un gain de temps de construction.
Un gain en tolérance en absorption d'énergie en cas de crash. Peut-être aussi plus résistance pour faire un semblant de voltige.
La longévité des matériaux, de l'entretien, la possibilité d'amerrissage, de pouvoir installer un parachute plus facilement.
Une amélioration aérodynamique due a quelques reprises d'écoulement aérodynamique (comme le MCR vs le BAMBI).
En utilisant les matériaux en sandwich façon Swift Aeriane voir plus épais en emplanture... (dixit réparateur agréer Swift : On a fait une simulation avec les matériaux et une aile endommagé de Luciole).
D'étudier des volets a fentes ou a recul et des bouts d'ailes amélioré, voir des winglets.  
Un rêve aussi avec des becs de bord d'attaque pour venir taquiner les basses vitesses ou pour les plus lourd...  
Le plus dur sera tout de même de conserver le devis de poids.
La Luciole fait rêver ainsi que ces possibilités future d'évolution.
Vive La Luciole.
Fred

Bonsoir Emeric,

Le carbone a également besoin d'un tissu de verre de 50g en surface. Sinon, on voit la trame apparaître au premier rayon de soleil. Ou une bonne couche de syntho, mais c'est plus lourd...
La résistance en compression d'une feuille est nulle car elle se plie facilement du fait de sa faible épaisseur.
Sur le fuselage, le revêtement n'est pas sollicité en traction/compression. C'est le rôle des lisses.
Le revêtement du fuselage lutte contre un effort tranchant. Sa résistance en traction/compression n'a pas d'importance. Vu les dimensions et la forme plane, son mode de ruine est le flambage.
Sur les ailes, le revêtement assure la résistance en torsion de l'aile. C'est donc du cisaillement.
A savoir que le tissu de 50g/m2 des ailles est posé à 45° afin d'augmenter la raideur en torsion de l'aile (flutter). Par ailleurs, la contribution structurelle de ce tissu est nulle et ce n'est pas ce qu'on lui demande. Pour preuve, si on suit le manuel, il est posé "bout à bout", sans faire de soyage. Il est là pour la finition et pour augmenter la dureté du revêtement (pour que la luciole brille plus longtemps).

Le compo devient meilleur avec des formes non développables.
Faire un fuselage arrondi en compo pour la Luciole ça serait super mais ce n'est plus une Luciole...

A bientôt
Anthony

Bonjour,
Je n'ai pas de documentation particulière sur les phénomènes vibratoires, mais j'ai vu pas mal de fissures dans le gel-coat des fuselages de MCR.
Juste je remarque de nombreuses lisses sur les flancs en alu 5/10 du CRICRI, certainement pas pour un problème acoustique.



Dans vos réflexions, je note un point intéressant dans l'ajout d'un parachute, mais après un bilan poids sérieux.

Je réfute un gain de temps avec la construction composite en construction amateur, j'ai donné pour le savoir !
Un Canadien a annoncé un jour se lancer dans la construction d'un CRICRI en composite, on n'a jamais plus entendu parler de cette réalisation !

J'ai croisé sur un terrain l'EXIA (voir cahiers du RSA 2017), monoplace tout composite remarquable à tous points de vue mais résultat d'un travail titanesque de son concepteur réalisateur.

Michel

Bonjour Fred, Anthony, Michel,

@Fred: mais parle-t-on d'un fuselage réalisé à partir de produits semi finis (tubes et plaque) comme celui de M.Colomban ou bien d'un fuselage type MCR? Car pour un fuselage type MCR, il faut passer par un moule (perdu ou pas) et là le temps de construction grimpe considérablement (si la construction concerne un exemplaire unique). J'ai l'impression que l'on parle là d'un avion dans la même catégorie que la luciole mais fondamentalement différent (plus proche de l'Exia dont parle Michel).

@Anthony: si je comprends bien, la peau du fuselage n'est là que pour remplacer les raidisseurs diagonaux que l'on met traditionnellement entre chaque couple. Donc le rôle n'est pas structurel, il est là pour assurer la rigidité en torsion du fuselage? Car si les lisses et couple assurent la partie structurelle, le seul mode de flambage qu'il reste à la peau est la torsion.

@Michel: en effet, les lisses que l'on voit sur ce plan ne semblent pas être là que pour du vibratoire ^^. Oui, déjà vu l'Exia avec construction composite via des moules. En effet, pas mal de boulot pour arriver à ce résultat... d'autant que le monsieur à également fait tous les éléments de voilure (elliptique) en composite également.

Bonjour Emeric,

Sereme a écrit:Bonjour Fred, Anthony, Michel,
@Anthony: si je comprends bien, la peau du fuselage n'est là que pour remplacer les raidisseurs diagonaux que l'on met traditionnellement entre chaque couple. Donc le rôle n'est pas structurel, il est là pour assurer la rigidité en torsion du fuselage? Car si les lisses et couple assurent la partie structurelle, le seul mode de flambage qu'il reste à la peau est la torsion.

Les efforts dimensionnants sont ceux engendrés par la masse du pilote, du moteur, de l'empennage, la portance des ailes, la "portance" du train principal...
Le fuselage travaille donc principalement en flexion.
Les efforts non dimensionnants sont ceux engendrés par la dérive. C'est de la flexion et de la torsion.

Le fuselage est une simple poutre composée de semelles (les lisses) et d'âmes (les flancs et coffrages inférieure, supérieure, capot avant, verrière (sur certains appareils, la verrière est considérée comme indispensable pour la rigidité du fuselage en torsion, je pense pas que ce soit le cas de la Luciole) ).

Les flancs encaissent l'effort tranchant engendré par la flexion sur cette grande poutre. Ils sont donc structurels. Cet effort tranchant passe largement dans la section des flancs (~300x1.6, c'est énorme), il n'est pas dimensionnant "en section". Les flancs sont dimensionnés en épaisseur pour ne pas flamber car c'est une condition pour résister à un effort tranchant. Les "couples" qui sont en fait des raidisseurs en spruce ou optionnellement en carbone/klegecel sont là pour éviter au revêtement de flamber (ou de "plisser" qui est un terme plus évocateur pour une feuille mince).

Les branches diagonales sur un fuselage treillis ou sur la plupart des grues de chantier sont dimensionnées pour la flexion. Mais ce ne sont pas des raidisseurs. Ils travaillent uniquement en traction/compression.

Salutations
AM

Bonsoir à tous,

On évoque ici de la chasse aux grammes.
Au vu des échanges sur ce fil de discussion, ça semble un art difficile sur la Luciole, M. Colomban ayant été le premier à ouvrir cette chasse.
Mais n'est-il pas plus facile de délester le pilote de ses éventuels kilogrammes superflus que d'alléger une Luciole ?

Bonjour,
François, je constate que tu as 2 supporters !
Je les connais ces 2 gars "ultralégers" pour qui c'est facile d'abonder dans le sens de ta blague.
Michel

Michel,
Oui, les petits gabarits sont des veinards (j’en fais partie).
Mais au-delà de la blague, je constate à travers ces échanges intéressants que viser l’allègement d’une Luciole de ne serait-ce que 3 kg est un sport pointu, celui de la substitution de matériaux par d’autres, qui n’est pas à la portée du premier venu.

Demeure une incontournable lapalissade : plus l’avion est léger, plus la « pièce » la plus facile à alléger est le pilote qui représente globalement la même masse que sa machine à vide.
Comparaison (qui n’est certes pas raison) étonnante :
- un Airbus A380-700, c’est d'après Google 507 kg de masse à vide par pax (2390 pour la version Prestige !)
- une Luciole, c’est 96 kg de masse à vide par pax

François,
C'est une fausse croyance commune parmi les "ultralégers" que les "musclés " peuvent réduire facilement leur masse !
De toute façon, même si le taux de montée sera un peu moins bon, la vitesse de croisière sera quasiment la même.
Michel

François a écrit:Michel,
Oui, les petits gabarits sont des veinards (j’en fais partie).
Mais au-delà de la blague, je constate à travers ces échanges intéressants que viser l’allègement d’une Luciole de ne serait-ce que 3 kg est un sport pointu, celui de la substitution de matériaux par d’autres, qui n’est pas à la portée du premier venu.

Demeure une incontournable lapalissade : plus l’avion est léger, plus la « pièce » la plus facile à alléger est le pilote qui représente globalement la même masse que sa machine à vide.
Comparaison (qui n’est certes pas raison) étonnante :
- un Airbus A380-700, c’est d'après Google 507 kg de masse à vide par pax (2390 pour la version Prestige !)
- une Luciole, c’est 96 kg de masse à vide par pax

Intéressant quand même, la masse maxi au décollage est de 575 t (Wikipedia), la masse à vide est de 277 t.
Du coup, la luciole est comparable à l'A380 : un rapport 2,07 entre la MTOW et la masse à vide pour l'A380 et 2,08 pour la luciole (200 / 96). La différence c'est le fret et le carburant (10 à 15 000 km de rayon d'action pour l'A380).

Pour ma part, c'est 92,5kg et 82kg. C'est sûr, nous ne sommes pas tous égaux !

Anthony

Nous avons, avec mon ami Pascal, fait l'acquisition de deux Lucioles a finir. Le plus dur reste a faire. On va avoir besoin de vos précieux conseils afin de mener a bien cette expérience de partage aussi bien pour la construction que pour les vols avec cette magnifique petite machine. Merci beaucoup. Fred et Pascal

Bonjour Fred bonjour Pascal
Bon courage à vous pour la suite (n'oubliez pas de contacter Michel Colomban pour le changement de propriété, il vous fera parvenir les éventuels futurs erratas ainsi que les dates et lieux de prochains rassemblements de ses avions)
aéromicalement

Pour info, voici les liens pour les vidéos du CriCri composite qui a mal fini : https://www.youtube.com/watch?v=7qlZLKskJGk&ab_channel=mike1976

micol a écrit:Bonjour,
Je n'ai pas de documentation particulière sur les phénomènes vibratoires, mais j'ai vu pas mal de fissures dans le gel-coat des fuselages de MCR.
Juste je remarque de nombreuses lisses sur les flancs en alu 5/10 du CRICRI, certainement pas pour un problème acoustique.



Dans vos réflexions, je note un point intéressant dans l'ajout d'un parachute, mais après un bilan poids sérieux.

Je réfute un gain de temps avec la construction composite en construction amateur, j'ai donné pour le savoir !
Un Canadien a annoncé un jour se lancer dans la construction d'un CRICRI en composite, on n'a jamais plus entendu parler de cette réalisation !

J'ai croisé sur un terrain l'EXIA (voir cahiers du RSA 2017), monoplace tout composite remarquable à tous points de vue mais résultat d'un travail titanesque de son concepteur réalisateur.

Michel