Un projet qui me trottait dans la tête depuis des années. Projet repris après la construction d'un petit moteur vraiment performant et dont le dernier essai m'a donné l'idée de reprendre cette construction (voir le vidéo ci-dessous.

Petit rappel pour ce moteur en allant dans cet

moteur à piston-valve de 0.35 cm³

https://youtu.be/WhHMiQuWmY8

Cette photo est celle de l'Hélica de Marcel LEYAT en 1922 !

Pour ceux qui ne connaissent pas l'HELICA voici l'occasion de découvrir de nombreux sites qui en parlent ...

vue d'ensemble du projet

A - Ce premier modèle, basé uniquement sur la propulsion par hélice ne va pas répondre à mon souhait.
Néanmoins, les constructions qui s'y rapportent sont décrites car la base de ce projet va servir à une autre réalisation plus classique.

Dans la première partie de cet album, on y trouvera donc la construction du châssis, de la chaudière et d'un essai de démultiplication de la rotation de l'hélice.

B - Le second modèle est plus classique**. Il a été construit pour ne pas perdre toutes les constructions précédentes : châssis, chaudière. Le petit moteur de 0.35 cm³ sera ette fois capable d'entraîner une masse de 1.650 kg. L'hélice tournera mais ne servira que de décoration !

La transmission par vis sans fin est nouvelle (pour moi) et actionnera par chaîne et à 90° le train avant./
L'occasion de terminer le modèle avec la réalisation de la carrosserie.

C : reprise des recherches pour le modèle A en supprimant l'entraînement mécanique et en essayant de trouver une hélice adéquate capable d'entraîner l'engin en ... la construisant.

De essais successifs en commençant par une bipale .

A - premier modèle : Hélivap 1

les châssis et les roues ...

Le châssis sera découpé dans de la tôle d'alu de 2 mm d'épaisseur pour faire le plus léger possible.

La seconde partie, le châssis haut, , est nécessaire pour l'option choisie : roues arrière jumelées mais devant pivoter sans toucher la carrosserie.

Beaucoup de découpes et de perçages pour placer la chaudière, le moteur, les servos, la direction ...

Une simplification pour installer l'essieu avant ...

Les roues sont des roues pour avion de diamètre 80.

support des roues arrière jumelées

qui assureront la direction.

toutes les pièces

soudures à l'étain

montage

Préparer l'accueil de la batterie et du récepteur

Ils sont réaliser dans de la tôle dé récupération et les dimensions dépendent des piles choisies et de la taille du récepteur. Le montage avec des ressorts de la fixation de la batterie est un démontage facile.

Monter les servos puis les supports précédents en reliant les deux châssis.

Monter les roues arrière.

Installer le moteur qui a été élevé de 10 mm (bois) pour que l'hélice ne touche pas le sol.

Pour les roues avant, l'écartement est obtenu par du tube d'alu. On ajoutera des rondelles mais il faudra vérifier que les roues tournent librement.

Un petit coup de peintures. Toute es rondelles : en laiton d'épaisseur 0.5 et en téflon d'épaisseur 1.

premiers montages terminés

essai de la direction
https://youtu.be/GUUyLXWKO1Q:

La chaudière et son brûleur

Pour l'insérer dans le châssis, il fallait qu'elle soit la moins haute possible. Aussi, afin d'assurer un minimum de contenance, reprise d'un de mes premiers projets, la chaudière de l'Alcyon ... que l'on retrouvera dans cet

Par contre le "dôme" sera modifié.

la chaudière et son dôme

les accessoires

les tubes

du 30 x 32 que l'on fermera par des embouts en 1 d'épaisser réalisés selon la technique décrite dans cet

les embouts

présentation

Les tubes bouilleurs seront en tube de cuivre de 3 x 4.

gabarit

remplissage avec sable sec

fermeture des tubes

gabarit de pliage

pliage 1

pliage 2

pliage 3

pliage 4

Gabarit de perçage.

Préparation pour la coupe des tubes.
Avant la brasure s'assurer qu'il ne reste aucun grain de sable dans las tubes (compresseur).

"séchoir"

La vapeur y passera avant de rejoindre le graisseur. Gabarit préalable en fil de fer ...

la soupape

classique mais avec cette fois une bille en polyamide.
On verra un petit problème lors de l'essai : la tige ne glisse pas correctement aussi le trou de 1.2 a été repercé à 1.3.

le dôme vapeur

Il est réalisé en carré de 10. Ici deux morceaux assemblés par un tube, bien pratique pour la mise en place sur les tubes ...
Ces carrés seront percés à 2.5 avec le mandrin 3 mors équipé d'une bague.

un peu de recherches

perçages verticaux à 3

puis perçage à 8 (2mm profondeur)

puis reprise à la fraise de 8

présentation avant brasure à l'argent

braser séparément

les deux éléments brasés

il restera à baser le tube de liaison

graisseur et registre vapeur

Le graisseur est le plus simple des modèles !
Pour le registre vapeur, adaptation d'un modèle ayant été abandonné mais rendu plus étanche.

le graisseur et ses raccords

les pièces de la vanne

assemblage

montage sur le châssis

2 Photos plus explicites pour le registre vapeur où l'on aperçoit mieux les joints toriques.

La chaudière est prête, on lui ajoute le manomètre et on peut la tester à nouveau à 6 bars.

l'enveloppe de la chaudière

réalisée en tôle de récupération d'environ 0.4 d'épaisseur et assemblée par des vis m2.

1 - cette vis sert :
. à relier le fond aux faces avant et arrière
. à positionner la chaudière sue le châssis
2 - vérifier que le brûleur pourra être glissé sans avoir à tout démonter
3 - la hauteur entre le brûleur et la base de la chaudière sera à déterminer par essais (les supports seront alors bloqués)
4 - pour la face arrière 1 trou suffit, pour la face avant il en faut 2 pour ne pas empêcher le passage du brûleur

Sur cette photo, montage complet prêt à être glissé sur le châssis.

Quand la chaudière est installée sur le châssis, on peut procéder au remplissage de la chaudière en enlevant un des bouchons de trop plein.
Pourquoi 2 bouchons de trop plein ? Lorsqu'on remettra l'Hélivap sur son étagère, on enlèvera la chaudière et on sera certain de pouvoir la vidanger entièrement.

le brûleur

dont les capacités de puissance sont surdimensionnées en espérant pour monter rapidement à 4 bars et maintenir la pression lors du déclanchement de la soupape réglée à 5 bars

Ce brûleur peut se glisser facilement dans l'enveloppe lorsqu'elle est installée sur le châssis.
Le voici installé équipé d'un gicleur réglable (celui de la mini chaudière de type SCOTT ) dont on trouvera le plan au bas du paragraphe 14 dans cet

le réservoir de gaz

lui aussi classique mais dont la fixation posait problème car il faut le glisser en m^me temps que le brûleur !

réservoir "solidaire"" du brûleur

solution abandonnée, trop longue

support en tôle ...

: ;;; .qu'on glissera et fixera

essais du brûleur

qui vont servir à :
. déterminer la hauteur de la chaudière par apport à lui : réglage sur l'enveloppe de la chaudière
. déterminer la puissance à obtenir en surveillant le temps de passage de 3 à 4 bars (pas plus de 10 secondes) : en se servant du gicleur réglable

Attention à ne pas faire rougir le "séchoir" !!!

BON

PAS BON !!!

le servo commandant le registre vapeur

qui me pose problème car il faut le maintenir pour fermer la vanne pendant toute la durée de la montée en pression ...

Si on laisse le levier de commande au milieu de l'émetteur (position de repos normale), on s trouve en position de début d'ouverture au milieu de la vanne !

Pour supprimer ce problème on peut faire en sorte que, le levier de commande au repos corresponde à la position de fermeture de la vanne.
En tirant sur le levier, on ouvrira la vanne progressivement jusqu'à l'ouverture totale ..

Une manière de procéder :.

Mise en application de cette méthode pour un écartement sue le levier de 11 mm entre l'axe du levier et la le départ de la tige de liaison avec le servo :

https://youtu.be/gkl8NcqYvY0

essai de la chaudière

sur l'établi

https://youtu.be/fSabqD8_fHM

la suite ?

MAIS ... cela ne roule pas !
La faute probablement à une masse trop importante : 1 300 g alors que la carrosserie d'environ 100 g n'est pas encore posée.
Impossible de diminuer ce poids.

Des solutions ?
. démultiplier la vitesse de rotation de l'hélice
. construire un autre moteur d'une cylindrée plus importante
. changer d'hélice, un peu plus grande pas facile, tripale ou quadripale bien que cela ne joue pas beaucoup,
. changer de chaudière trop lourde et en installer une à vaporisation instantanée
. installe des roues très légères mais pour gagner seulement 100 g) ...

J'avoue que pour l'instant je ne sais pas et n'ai pas trop le désir d'aller plus loin. Un jour peut-être ...

la suite de l'aventure

démultiplication de la vitesse de la rotation de l'hélice

C'est bien entendu celle à la quelle on pense tout de suite. L'expérience tentée va la multiplier par 3 !
Et, ça ne donnera rien.
J'ai enfin reçu des hélices tripales mais le déplacement obtenu est trop léger pour valider le projet.

Voici cependant les étapes de la construction de cette "solution".

Modification du volant pour recevoir un pignon de 30 dents.

Le support de la roue dentée est vissé sur le volant.

Support de l'axe de l'hélice avec le pignon de 10 dents.

Montage de l'hélice.

Semelle en alu de 3 d'épaisseur pour la fixation du support.

Fixation : le moteur doit être posé bien à plat.

La plaquette en bois qui surélève l'ensemble doit être percée.

Montage avant la pose sur le châssis.

C'est un montage qui tourne mais ...

Il va falloir trouver autre chose !

https://youtu.be/QkwBnMA2U0g

B - second modèle : Hélivap 2

retour aux choses habituelles

en pensant entraîner les roues de l'Hélivap par une réduction.

L'hélice tournera mais ne servira pas à la marche du véhicule.

Pour obtenir la rotation à 9 ° des roue, un essai de transmission par vis sans fin .Ici, on obtient dès le départ une réduction de 1/15. La suite à voir avec ce petit moteur de 0.35 cm³ !

Le plus délicat est d'obtenir un axe portant la vis sans fin bien aligné sur l'axe du moteur.
Commencer par souder un rond de 4 dans la nouvelle bague. Placer cet axe dans le mandrin, le reprendre latéralement puis percer sur 2 mm un trou de 3 qui viendra s'emboîter sur l'axe dépassant du volant.
Pas de vis cette fois.

L'axe est prêt !

Il faut une nouvelle semelle.
A son extrémité, plus de trous mais des rainures qui permettront de régler la position du support.

Assurer le blocage de la vis sans fin face au blocage du volant pour faciliter l'emboîtement.

Préparer le montage de la roue dentée.
Sur le support, il ne restera plus qu'un roulement.

Introduire la vis sans fin pour en tournant pour que le joint en téflon vienne buter sur le roulement.

Faire glisser le montage jusqu'à venir assurer la liaison.

Montage terminé, il va falloir passer aux réglages pour assurer une bonne rotation.

Réglage roue et vis sans fin tangente :

1 . léger jeu : le volant doit tourner librement
2 . l'axe support de la vis sans fin doit entrer dans l'extrémité du bout de l'axe du moteur
3 et 4 . réglage du contact : en hauteur et latéralement; en tournant la roue, on doit avoir un très léger déplacement de chaque côté du filet de la vis sans fin (filet oblique)
5 et 6 . blocages quand on est certain d'une bonne rotation

Essai de ce montage.
Avec une autre démultiplication entre l'axe de la roue et l'axe des roues du véhicules par une chaîne de type Vaucanson, il est possible qu'Hélivap veuille bien avancer ...

https://youtu.be/7nyW-xhVbDQ

La réduction obtenue avec ce montage sera de 45 : vis sans fin et roue dentée = 15 ; roues Vaucanson de 8 et 24 dents = 3 avec un résultat global de 15 x 3 = 45.

Ce qui correspond à la réduction nécessaire pour faire avancer théoriquement ce véhicule de 1.4 kg (F de traction = 06 N) avec ce petit moteur de 0.35 cm^é.

Pour ceux que cela intéresse, on trouvera une fiche de calculs dans cet

de nouveaux usinages

dont certains ne sont pas facile avec la taille de l'étau sur la fraiseuse.
Alors, il faut improviser ...

Pas beaucoup de commentaires car les photos sont, je pense, assez explicites.

1 - les supports de la mécanique

pour remplacer convenablement ceux du premier essai.

brut de sciage

cale de 8 x8 percée à 2 (20 mm)

montage des 2 supports

usinage d'une face

second côté parallèle

premier côté à 90°

second côté à 90°

traçages

premiers perçages

blocage gros étau

perçage à diamètre 9

lumières pour réglages

finition

supports terminés

Il n'est pas certains que les roulements entrent du premier coup dans leur logements.

Faute d'un alésoir, j'ai repassé le foret en entier, puis ébarbé correctement les trous.

les 3 pièces

2 - cale de blocage en hauteur

le montage ayant tendance à bouger et la roue dentée venant se bloquer sur la vis sans fin
Une cale réalisée en alu de 8 x 8.
Plus de goujons comme sur le plan mais des trous filetés à M2. Le trou de diamètre 3 prévu est remplacé par 2 lumières.

Présentation de cette cale.
On pourra la faire avancer ou reculer en faisant des lumières sur le socle pour son serrage.

montage sans serrer

transmission à installer

glisser la mécanique

commencer les réglages

bloquer le positionnement

blocage final

3 - rendre une roue motrice

en pouvant la fixer sur l'essieu dont on diminuera la longueur.

les pièces

soudure à l'étain

mise au diamètre 32

axe prêt

repérer le premier perçage

fixer puis percer les autres trous

Saisissez le texte du paragraphe ici

mise en place de roulements

pour faciliter la marche la masse du véhicule appuyant sur l'axe représente un véritable frein !

L'installation se fait grâce à un carré de 10 x 10 en laiton sur lequel on fixe deux supports de roulement réalisés en tube de laiton, procédé décrit au paragraphe 83 de cet

Pour que le montage soit installé, il faut usiner les extrémités du carré à 45°

On y arrivera avec notre petit étau en empêchant le déplacement latéral : serre-joint.

2 nouveaux trous sur le châssis

support à installer

Agrandir les trous précédents ce nouveau montage ne facilite pas le montage.

Finalement je les ai agrandis au diamètre 6 puis ai coupé la partie inférieure.

montage obtenu

modification du support en bois

5 - nouveau piston

Le premier a beau coup souffert avec les nombreux essais notamment à l'air comprimé et ... sans huile !

Aussi, pour pallier l'usure de 0.04 mm, sans compter celle du cylindre : ce n'est pas énorme mais suffisant pour réduire la capacité du moteur. Un essai réussi de mise en place d'un piston à coupelle de téflon.

Cette méthode est décrite dans cet

piston et bielle

à glisser par le haut du cylindre

serrer par le haut

essai parfait sans le chapeau !

essai final de ce montage

Certes ce n'est pas le montage souhaité mais une construction mécanique qui ne finir pas à la poubelle et aura sa place sur une étagère quand la carrosserie sera installée !

https://youtu.be/YhOsWjlaWlE

la carrosserie

Cette fois, il est possible de "charger" le véhicule ...

Cependant pour réduire un peu le poids, une partie sera réalisée en papier moulé comme sur ce modèle ::

Idée reprise avec cette réalisation à vapeur :

Pour gagner du temps, j'ai utilisé la carrosserie de la FOUR NEMS, qui ne servait plus.

Les réalisations qui suivent utilisent de la tôle de récupération qui est d'environ 0.4 mm d'épaisseur. Pour les découpes et les perçage, on collera cette tôle à la colle de menuisier sur un carton bien rigide.

le capot du moteur

gabarit

traçage sur collage sec

découpes

traçage extérieur

mise en forme

présentation

le capot de la chaudière

en tôle et qui va remplacer celui de la FOUR NEMS en papier moulé.

gabarit

traçages

perçages

découpes

décollage de la tôle

mise en forme (sur l'arrière du moule)

présentation

le capot de la chaîne

Pour lequel je ne retrouve pas le gabarit !
Les deux éléments seront soudés avec un fer à souder à l'étain.

Voir la méthode de maintien avec une fine bande de contreplaqué ... Bien enduire les parties à souder de décapant.

montage

maintien pendant la soudure

soudure terminée

découpe extérieure

présentation

fixation:latérale

la protection de l'hélice

De la tôle pour le cerclage, du plat en laiton de 0.5 x 6 pour les barres maintiens.
Au centre un plat de laiton ou de cuivre de 40 de diamètre. Se plat viendra se visser sur la partie avancée du moteur.

Les barres de maintien seront maintenues par des vis à tête fraisée puis soudées à l'étain.
Ce plan a été utilisé pour tous les positionnement.

Il faut prévoir des lumières pour la fixation des barres sur le cerclage : l'hélice ne dit rien toucher (ce qui explique un peu l'écartement prévu).

traçage

perçages

montage

soudure

repérage perçages

perçage vertical

perçages latéraux

présentation, contrôle

Montage correct, l'hélice tourne sans rien toucher.

Pour réaliser le montage il a fallu tout démonter pour installer les gougeons de fixation ...

le pare-brise

Du plastique de 1 mm d'épaisseur, des baguettes de bois que l'on va rainurer, si possible une baguette pour aileron qui permet de rattraper le niveau.
//Le plastique se découpe facilement à la scie fine.
La "vitre" aux dimensions servira de gabarit pour le collage (enduire les rainures menacées par la colle de graisse.

récupération plastique

rainurage (fraise 1.5)

tous les éléments

premier collage

traverse de fixation

dernier collage

le siège

Du contreplaqué de 3, de la baguette et des ajustements à faire pour qu'il vienne se glisser dans la carrosserie.

Il faudra laisser un passage pour la commande de la vanne

Penser aussi à la hauteur du siège qui ne doit pas gêner le fonctionnement des servos (fraisage) mais aussi permettre au personnage au 1/8 ^ème de s'installer confortablement.

le support

fraisage ...

... et résultat

recouvrement collé

découpe, finition

fixation

une prise d'air annexe

Elle est rendue nécessaire car il est impossible d'alimenter le moteur en air comprimé en gardant la carrosserie !

On reprend la première tubulure, on supprime partiellement l'isolation et on soude cette arrivée qui sera bouchée lors de l'utilisation de la vapeur.

montage pour la soudure à l'étain sur la tubulure

nouvelle présentation

divers

. .calage de la carrosserie à l'arrière du châssis

. réduction de la semelle du moteur en rabotant 1 mm afin d'obtenir une chaîne moins rigide (si on enlève un maillon, elle devient trop libre !!!)

le final

https://youtu.be/b3AJvGP6Flc

C : reprise des essais pour la version 1

avec des recherches puis la réalisation d'une hélice dont on pourra régler le PAS ...

une hélice bipale

une idée :
faire varier l'angle d'incidence des pales ce qui fera varier le PAS de l'hélice et donc ses possibilités.

Un montage tout simple avec du carton, des cure-dents et un rond de bois percé en travers et en bout. Pour le dessin des pales, une copie de l'hélice du commerce qui a déjà servi.

J'ai utilisé l'expression hélice à PAS réglable car le PAS n'est pas variable lors du fonctionnement. Si on veut le modifier, il faudra démonter l'hélice et procéder à un nouveau réglage.

essai de ce montage
https://youtu.be/6LJzAOv16Do

Un premier croquis qui ... sera modifié comme ci-dessous,
après un essai !

construction définitive

avec de la tôle de 1 mm d'épaisseur pour les pales, de la tige filetée M3 du rond de 14 pour le moyeu et de 2 pour les ergots.

Pour le montage, on utilisera l'entraînement de l'hélice de la version 2 en enlevant la vis sans fin et son montage ainsi, bien entendu la mécanique avec chaîne.

les pales

La principale modification sera celle des ergots qui au départ étaient de simples vis M2. Problèmes le filetage accroche les bords des lumières du variateur d'incidence : on les réalise avec du rond de 2 en laiton, rond fileté à une extrémité.

Les trous filetés du moyeu qui reçoivent l'axe des hélices débouchent dans celui du serrage du variateur : il faut veiller à ce les axes des hélices ne viennent pas toucher cette vis de serrage.

sciage prioritaire pour le maintien

les pales

empreinte pour le positionnement

préparation pour la soudure

soudure étain

pales terminées

le moyeu

avec des perçages à 2.5 et des taraudages à M3.

La fixation prévue sur l'arbre moteur est décalée de 90°

Un taraudage pas facile avec un taraud qui n'est pas assez long. Il faut donc tarauder de chaque côté et obtenir un bon maintien dans l'étau.

Petit truc en introduisant un rond de 14 de l'autre côté des mors et en le maintenant pendant le serrage avec du papier collant.

le variateur d'incidence :

pour modifier la position les ergots, il faut absolument que la dimension entre les lèvres des lumières et les côtés du plat au point de contact (en rouge) soit
identique !
//Pour mon usinage, j'ai adopté une lumière de 2.2 de largeur bien centrée.
Mais, en fait, cette lumière peut être plus large et permettre d'obtenir une incidence plus grande ... Cela ne gênera en rien le réglage qui se fait par plaquage des lèvres au point rouge si on veut obtenir une incidence moins grande.

attention au centrage

un truc ...

Un truc : il est possible qu'on doive revenir sur le fraisage !

Pour percer le trou central à diamètre 3, déplacer le chariot sans modifier le réglage de la fraise et percer. Si on devait reprendre la rainure, la fraise serait toujours positionnée.

le variateur définitif

montage pour le réglage :

du contreplaqué sur lequel on collera une feuille portant l'axe de l'hélice et la position du bord de fuite à 75% de l'axe de l'hélice.

Pour plaquer le carton représentant l'angle d'incidence à cet endroit il faut découper le support en contreplaqué au m^me point.

bricolage

prêt pour le réglage de l'incidence

Sur la vidéo, les explications pour le réglage de l'incidence des pales et on verra que cela se réalise rapidement ...
et les premiers essais

.
Une hélice qui est fonctionnelle mais que l'on pourra tester avec d'autres incidences des pales afin de trouver la meilleure !

https://youtu.be/cP-pIQxdozk

une hélice tripale

Une construction assez facile et encore simplifiée que l'on découvrira dans cet

https://youtu.be/e6S3XEGev8w

Cette tripale est suivie de la fabrication d'une quadripale avec une amélioration du mode de construction pour respecter au mieux la forme de l'intrados et de l'extrados.

La vidéo montre des essais comparatifs à la vapeur.avec un nouveau plan de travail.

https://youtu.be/VamsMzRk4C4

.

*un courrier qui me donne envie de reprendre ce projet inachevé

C'est celui de Léonid qui un réalisé un modèle de véhicule à Hélice.
Son modèle ne fait que 125 grammes grâce notamment à une hélice construite en balsa.
Un faible poids poids du véhicule est donc, comme je l'avais compris, essentiel.

photo saisie sur la vidéo

https://www.youtube.com/watch?v=D-sjsXXrZBY&t=6s

Bien d'autres choses à découvrir sur sa chaîne : https://www.youtube.com/@qualiachannel4566

album à compléter ... un jour !

Des commentaires ? Des questions ? ... écrivez-moi

albums mis à jour le : dimanche 3 novembre 2024