Projet construction amateur

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Bonjour à tous,

J'ai comme projet à long terme la fabrication d'un petit ULM qui a néanmoins une spécificité ; la structure sera fabriqué entièrement en acier!
J'ai déjà effectué quelques calculs préliminaires de RDM etc.. et il semble que le poids soit raisonnable (270kg en ordre de vol donc ne sort pas de la catégorie ULM).

La structure de l'aile sera comme ce modèle : http://www.aeroservices.fr/images/ateli ... pard04.jpg

Donc en gros : deux tube d'acier en guise de longerons et un renfort diagonal, avec néanmoins des nervures en contreplaqué (à la place des nervures en aluminium du modèle). La structure sera de type ULM Spyder ( http://www.ultralightnews.com/ssulbg/sp ... er_084.JPG ) avec des ailes démontables pour le transport etc..

Je compte faire l'entoilage avec de la fibre de verre puisque je n'ai pas accès au Dacron.

Pensez-vous que c'est réaliste comme projet ? quelles sont les difficultés que je pourrais rencontrer ?

[Jarnicoton]

Pas accès au dacron ?

[yellow_submarin]

Question : pourquoi uniquement de l'acier ? Quelle nuance ? As-tu pris en compte la masse du traitement de protection de l'acier ?

Est-ce réaliste, ça dépend de la qualité de ta conception. Mais est-ce une idée justifiée, surtout ?

Cyril

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J'ai oublié de préciser que l'objectif finale de ce projet est l'étude et la fabrication d'un ULM avec le minimum de coût avec la conception la plus simple.
Pour ce qui est du Dacron je suis en Tunisie et ce genre de matériaux technique est très difficile à se procurer ou très cher.
En ce qui concerne la justification de l'idée ; il s'agit là d'une solution économique , vu la différence de prix entre l'aluminium aéronautique et l'acier .
En ce qui concerne la nuance je compte utiliser un acier de construction classique (E28 par exemple) toujours dans un soucis d'économie, et qui est déjà vendu sous forme de profilé traité (noir ou bien galvanisé) , bien sur après soudure il faudra surement appliquer une couche d'antirouille sur les joints soudés etc..

[gazaile100]

Bonjour,
Tout d'abord bienvenue.
Pour ce qui est de la structure en acier, pourquoi pas.
Des avions sont construits ainsi, et volent depuis longtemps.
Toutefois, la qualité de l'acier est importante, et il vaudrait mieux utiliser un acier éprouvé dans ce domaine, le 25CD4s.
Il y a des contraintes fortes sur une cellule, et je ne jouerais pas ma vie avec un acier non éprouvé, qui risque de flamber ou se criquer a la première contrainte.
C'est juste un avis qui n'engage que moi.

[yellow_submarin]

D'accord, je comprends mieux.

Pour ce qui est de l'acier, je te conseille, comme gazaile, de t'orienter vers un meilleur grade. Avec un grade construction, ta structure risque d'être particulièrement lourde. De plus le manque de rigidité tendrait effectivement vers un flambage plus facile.

Tu comptes le fabriquer uniquement pour toi ou bien le produire ? Car pour une production, la soudure est une activité particulièrement onéreuse. Pourquoi ne pas te fournir en matériaux a l'étranger ?

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Pour l'instant il ne s'agit que d'un prototype et il n'ai pas destiné à la production , donc le problème de temps ne se pose pas vraiment.
Quant au manque de rigidité je pense qu'il dépend principalement des sections des tubes , épaisseurs, distributions des contraintes etc.. plus que de la nuance d'acier puisque le module d'Young (principale intervenant dans la rigidité) varie peu pour les différentes nuances d'acier (acier de construction : 210GPa , acier à ressort : 220 GPa , acier Inox 18-10 : 203 GPa) , mais je pense que tu parle de la limite élastique et la limite à la rupture qui varient de façon importante selon la nuance et le traitement qu'aura subit l'acier

Edit : Quand au fait de se procurer les matériaux de construction à l'étranger il faudrait disposer de licence d'import-export qui n'est fournit que pour une société en plus de se trouver dans un labyrinthe bureaucratique, des autorisations à se procurer ,des taxes de douanes à payer .. bref, le bonheur

[yellow_submarin]

Oui, c'est vrai, le module d'Young varie peu. Mais la résistance mécanique peut aller jusqu'à doubler en fonction du grade. C'est non négligeable, puisque cela te permet de réduire considérablement les épaisseurs (il est toujours préférable d'utiliser un fort diamètre avec une faible épaisseur) et donc d'alléger. Quand tu vois le mal qu'on la plupart des constructeurs a avoir une masse convenable ...

[Jarnicoton]

L'acier E28 a à peu près la même résistance que le duralumin à section égale, pour trois fois plus de poids.
Pourquoi pas un longeron en bois ? Une question d'approvisionnement en matériaux ou colles ?

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Pour être franc le travail du bois ne m'inspire pas des tonnes, même si je sais que c'est la meilleur solution dans mon cas .
Sinon je compte , pour compenser le problème du poids , sur une structure épuré et peu complexe (comme je l'ai déjà dit inspiré du Spyder), sur la motorisation (dans les 6Ocv) .. Sinon , une question : quelle poids pensez-vous que je devrais viser pour : les ailes + cellules + empennages ( c'est à dire tout l'avion à part le moteur , le pilote et l'essence) ? en supposons que je vise à peu prés une vitesse de croisière de 100-120km/h

[Jarnicoton]

Pour le très faible rendement énergétique d'un vol en monoplace à 100 km/h avec 60 chevaux, le poids n'est pas un problème, sinon réglementaire. Avec aussi peu d'ambition en vitesse, un appareil même conçu médiocrement volera quand même.

Qu'est-ce qui te freine pour le bois ou le dural ?
Je présume que l'entoilage en tissu de verre nécessitera un support de mousse ? Quel est le poids du total au m² ?

[Patrick25]

Le Dacron, c'est du polyester, cela doit se trouver en Tunisie.

[serge5694]

je crois comprendre que tu veux construire un monoplace, si la législation est la même qu'en france le poids à vide ne doit pas dépasser 300kg - (86 kg de pilote + une heure de carburant, environ 7kg) donc un appareil à vide d'une masse maximale de 207kg et non pas 270.

[Toms]

Donc en gros : deux tube d'acier en guise de longerons et un renfort diagonal, avec néanmoins des nervures en contreplaqué (à la place des nervures en aluminium du modèle). La structure sera de type ULM Spyder ( http://www.ultralightnews.com/ssulbg/sp ... er_084.JPG ) avec des ailes démontables pour le transport etc..

Je compte faire l'entoilage avec de la fibre de verre puisque je n'ai pas accès au Dacron.

Sur cette photo, il me semble que les longerons des ailes ne sont pas en acier mais en aluminium.
Quant à l'entoilage en fibre de verre, je ne vois pas trop à quoi ça peut ressembler.
A mon humble avis, dans la construction d'un avion léger, l'utilisation de l'acier doit se limiter à la structure du fuselage, l'empennage, le train, les haubans, et certaines pièces de renfort ici et là (diagonales dans les ailes).
Le type d'acier devrait être un acier faiblement allié comme du 25CD4S en petites épaisseurs (5/10) pour gagner du poids.

[Daniel C]

Quant au manque de rigidité je pense qu'il dépend principalement des sections des tubes , épaisseurs, distributions des contraintes etc.. plus que de la nuance d'acier puisque le module d'Young (principale intervenant dans la rigidité) varie peu pour les différentes nuances d'acier (acier de construction : 210GPa , acier à ressort : 220 GPa , acier Inox 18-10 : 203 GPa) , mais je pense que tu parle de la limite élastique et la limite à la rupture qui varient de façon importante selon la nuance et le traitement qu'aura subit l'acier

C'est parfaitement correct.
Ce qui importe c'est la rigidité, un fuselage qui se déformerait sous charge cela ferait désordre. La déformation élastique d'un avion est nécessairement limitée par nécessité et ne varie pas suivant les nuances d'acier.
L'acier est effectivement intéressant pour la facilité d'assemblage (soudure ou brasage). Le problème de masse est critique car il est difficile ce trouver des tubes très minces.

J'ai construit des châssis de karting brasés avec des tubes étirés à froid sans soudure (tubes hydrauliques) et il se comportaient parfaitement bien sans se déformer. Ils n’auraient pas été plus légers en 25CD4S ou 15CDV6...