Les divers systèmes d'échappements

Avant que je vous donne tous les détails sur les résonateurs, j'ai remarqué, que le tube " rapponse " entre le réso et le coude est très fragile.
Le seul qui tienne est un tube silicone dur BLANC fixé avec des brides métalliques élastiques.
Pourquoi en BLANC ! nous le verrons d'ici peu.
Ces brides sont solides et le seul outils à employer pour les placer sur le tube, est sans contrefaçon une pince multi-prises. Comme sur la photo, nous apercevons que sur les deux machines, le tube est de différentes longueurs !

Avantage : Le réglage de la résonance peut, avec ce système, facilement se faire.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Les résos Atori ont d'excellents rendements ( comme on l'entend partout )
Pour ma part, je reste avec du standard ou sur le Genesis. Il y avait un Zimmermann.
Ce dernier est très silencieux et il est facilement reconnaissable en acier brasé et plus court que les autres.
Tout dernièrement, j'ai opté pour un Zimmermann neuf qui sera monté dans le Magic Ranger.
Dans ce fuselage, j'aurais eu deux possibilités d'échappement.

 

 

 

 

Résonateur classique:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tube de résonance :

Réglage de la longueur de résonance :

 

 

 

 

 

Avantages et inconvénients des deux systèmes dans les paragraphes ci-dessous !

 

Cette longueur est très importante, il ne faut en aucun cas monter votre système d'échappement à la volée ! ( le prix n'étant, dans ce cas, pas justifié )

Cette distance se mesure depuis la sortie d'échappement du moteur jusqu'à la paroi interne au tube de résonance.

 

 

Pour trouver la longueur idéale :

 

 

 

 

 

 

 

Placez une ficelle sur toute la longueur du coude ( elle devrait se situer aux alentours du centre du tube => également appelé TORE ) développez cette ficelle sur une réglette et voici la longueur.
Enfoncez la même réglette à l'intérieur du tube de résonance jusqu'à l'arrêt ( première paroi de résonance )
PS : N'allez pas me monter la présue du réservoir derrière la paroi de résonance, sinon elle aura plutôt tendance à aspirer ! Au fond, c'est égal où, tant qu'elle se situe entre le point A et B

Exemple pour un moteur de 10 cc :
Longueur du coude => 15.5 centimètres
Longueur du début du tube jusqu'au fond => 20.5 centimètres

Si l'on additionne les deux => 36 centimètres.

La longueur standard de ces systèmes varie entre 38 et 42 centimètres !

Si par hasard, vous n'arrivez pas à la longueur minimale de 38, c'est que le coude est trop long, il a probablement été fabriqué ailleurs ou bricolé. Les fabricants respectent les mesures standards donc, dans la plupart des cas, ça fonctionne.

Raccourcissez le coude et non le tube ! Le tube de résonance étant bien plus cher, il ne faudrait pas le modifier !

ATTENTION : Cette longueur est pour un moteur de 10 cc. Si vous possédez un moteur de classe 50, elle ne sera pas pareille ! A vous de vous renseigner sur les longueurs à adopter !

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Il existe une formule mathématique ! Je la déconseille ou tout au plus, elle peut nous donner une base ! La longueur du coude d'échappement étant difficile à mesurer avec précision ( la ficelle devant être pile poil au centre du tube " Tore " ) cela peut varier plus ou moins d'un centimètre. Il faudra quand même faire les tests en vol.

Nous verrons la formule plus loin.

Commencez avec 42 centimètres, le tube silicone dur étant long et solide, laissez-le avec sa dimension d'origine.

PS : Le tube en BLANC est légèrement transparent, cela facilite grandement le réglage !
Si l'on est plus sur des longueurs mesurées entre le tube silicone et la paroi extérieure du tube de résonance ou toute autre mesure adoptée, il nous reste la possibilité de faire la mesure par transparence du tube. Ce qui veut dire, si vous éclairez le tube depuis derrière avec une lampe de poche, vous apercevrez très facilement la distance entre le tube de réseau. et le coude d'échappement ! un coup de réglette fera alors parfaitement l'affaire !

J'ai créé des exemples de divers graphiques imaginaires mais les fréquences de résonances sont plus ou moins réelles. Cela démontre en gros le fonctionnement du tube alors que les longueurs et régimes moteurs changent.

La paroi interne en rouge est celle qui règle la résonance !
Si votre tube n'a pas le trou au centre de la plaque interne comme dans le graphique, il n'y a aucune importance !
Ce n'est qu'un exemple !

Il vaut mieux un système trop long que trop court !

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Adoptez un régime que vous allez employer la plupart du temps, par exemple 1800 tr.

Essai de la machine avec de fortes accélérations. Le régime baisse pas mal ! ( Comme d'ab ! )
Raccourcissez d'un centimètre. Essai de la machine avec de fortes accélérations.
Le régime baisse un peu moins !

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Raccourcissez encore d'un centimètre.

Essai de la machine
Vous remarquerez bien une amélioration de la puissance !On entend également que le bruit du moteur change.

C'est difficile de vous le chantonner dans ce document, mais c'est perceptible en réalité. Il s'affine et ça commence à vous plaire !

Sachez également que la consommation augmente ! ( mais ne regardez pas encore ce point )

Alors que vous diminuez encore la longueur de 1 centimètre ( trop cette fois ), nouveau test, alors là, changement du bruit d'échappement, il nous plait bien moins et nous démontre un bourrage des gaz d'échappement !

 

 

 

 

 

 

 

 

Pratique pour la mise en place et la fixation reste simple.
Le résonateur coûte moins cher qu'un tube de résonance et il ne faut pas investir en plus dans un coude d'échappement ( + - CHF 50.- ), un tube silicone ( + - CHF 10.- ) et deux brides de fixation.
Autre avantage majeur, il garantit une puissance régulière au différent régime moteur.
Ce dernier point est bien, si l'on vole avec un régime rotor de 1400 tr. de 1700 tr ou 2000 tr.
Le moteur chauffe par contre en peut plus que la solution qui suis.

 

 

La puissance a très vite chuté, le moteur surchauffe rapidement.

Le tube ressort dans ce cas de la résonance, une surpression à l'avant du tube est alors créée.
Le risque que vous brûliez le piston est conséquent ! Les gaz stagnant plus à la sortie du moteur, ils amènent alors dans cette partie du système d'échappement une chaleur extrême.
Si ça se passe, il n'y a qu'une chose à faire et tous les modélistes le savent => remplacement chemise / piston.

Voilà pourquoi le tube n'a en aucun cas le droit d'être trop court => augmente la pression des gaz d'échappement à la sortie du moteur !

Une réadaptation du pointeau moteur devrait être faite, la pression dans le réservoir étant également augmentée !

Après ce vol test décourageant, ré-augmentez la longueur d'un demi centimètre !
Il ne sert à rien de faire des réglages en dessous du demi centimètre.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Votre système s'accorde et part en résonance => Alors là, c'est EXTRA et l'augmentation de la puissance est alors bien remarquée.

Cette puissance est amenée par une dépression qui se crée dans la chambre N°2, qui elle aspire les gaz d'échappement hors da la chambre N°1 ! C'est une réaction en chaîne qui finit par tirer les gaz hors de la chambre de combustion => du nouveau mélange air/carburant frais étant aspiré plus rapidement dans le cylindre du moteur => il y a augmentation de mélange détonant comprimé par le piston d'où un surplus de puissance !
Les gaz d'échappement étant rapidement évacués, ils vont moins stagner à la sortie du moteur et donc diminuer la chaleur !

Le système étant bien réglé avec 1800 tr, que se passe t'il si l'on diminue le régime du moteur à 1400 tr. tout en gardant la même longueur ?
On aperçoit dans le graphique que la fréquence de résonance a changé ( allongée ou raccourcie )

 

 

 

 

 

 

Exemple d'un tube de résonance à 4 chambres

 

 

 

La mise en place est plus délicate, la longueur du système devant facilement être adaptable.
La plage de régime devrait rester plus ou moins identique. La longueur du système de résonance étant réglée par exemple sur 1700 tr. , c'est avec ce régime que le moteur doit développer le maximum de puissance.
Si l'on vole souvent avec des régimes rotors différents, on obtient que sur le régime réglé ( 1700 tr. ) une puissance optimale. Tournant à 1400 tr. => manque de puissance. Tournant avec 2000 tr => manque de puissance.
L'avantage majeur est une augmentation de la puissance de prêt de 30 %. pour autant que la longueur du système soit bien ajustée. C'est énorme et c'est avec ce point que cela devient intéressant !
La température du moteur est également réduite. Surtout dans un fuselage où c'est toujours un peu problématique de garder un moteur qui ne surchauffe pas.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Le Zimmermann.

 

Cette construction interne à 4 chambres réduit passablement les émissions sonores sans pour autant réduire de beaucoup la puissance !
C'est surtout ce va et vient à travers des différentes chambres qui atténue le bruit.

PS : Une construction personnelle est rapidement faite avec deux bonbonnes de propane ou butane ( Gaz de camping dans les récipients bleus ) que l'on vide évidemment avant.
Brasée l'une contre l'autre par le fond ne présente même pas un poids excessif.
J'en ai construit un pour roder mon moteur super tigre 32.5 cc.
Le bruit est OK, le moteur ne chauffe pas anormalement mais j'aurais pu gagner du poids avec un autre choix de tubulure que j'ai employé.
Ça m'a fait plaisir d'essayer ! => ce n'était pas prévu de le monter sur un modèle volant !

Mais revenons-en au tube de résonance pour les hélicos modèles réduits !

 

 

 

 

 

Détails de la fabrication du Magic Ranger :

 

A nouveau, perte de puissance ! Le réglage est à refaire !

Nous pouvons très bien comparer ces vagues à des Hertz électriques => 220 Volts = 50 Hertz

La formule pour le calcul de la longueur:
Avant toute chose, il faut connaître le rapport de démultiplication de votre système de transmission
ROTOR PRINCIPAL => MOTEUR

PS : Si vous ne le connaissez pas => Il ne vous reste plus qu'à compter les dents de votre machine !

Désirant tourner avec un régime de rotor de 1700 tr. min.
Valeur par défaut sur la plupart des hélicos => rapport de 9 / 1 ( Genesis 9.16 / 1 )

1700 * 9.16 = 15'572 tr. min au moteur

Les chiffres en rouge sont des valeurs fixes par défaut !

16'000 - 15'572 = 428

428 / 9000 = 0.04755555….

0.0475555 x 35 = 1.66444….

1.66444 + 37 = 38.6677 => ~ 39.00 ( plutôt plus long )

le tube de résonance doit donc mesurer 39 centimètres

Plus l'on tourne avec un régime élevé, plus le tube doit être court !
Plus l'on tourne avec un régime lent, plus le tube doit être long !

Petite anecdote :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Terminez par l'ajout d'un tube silicone coudé afin d'éviter toute éclaboussure d'huile sur la poutre de queue !

PS : Ne montez jamais cette dernière pièce coudée avec un diamètre intérieur inférieur à celui de l'intérieur du tube => de nouveau, diminution de puissance.
Un plus petit diamètre tient certes mieux en place mais ne faites pas cette erreur.

Dans le cas du Magic Ranger, je crois que je vais le laisser sans coude. C'est encore à voir comment il m'éclabousse l'arrière du modèle ?
Autre point à ne pas oublier avec un hélico à fuselage, le système d'échappement devenant chaud, il faut protéger la paroi fibre trop proche du réso !
D'accord, les peintures de nos jours supportent bien la chaleur, donc pas de souci à se faire pour que le BLANC devienne JAUNE. Par contre, un aspect de tressage de la fibre va apparaître à la longue à l'extérieur du fuselage. Ça fait moche !

L'insertion d'une fine planchette en bois entre le résonateur et la partie proche du fuselage protège très bien. Prenez une assez fine pour qu'elle puisse bien épouser la forme du fuselage. Avec une colle époxy, le tour sera joué. Si l'on désire encore rajouter quelque chose par-dessus, il existe encore des feuilles autocollantes réfléchissantes qui renvoient la chaleur.

Pour l'insertion dans un fuselage, tachez de coller votre planchette guide de telle sorte que le réglage reste possible entre 38 et 42 centimètres.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Le Zimmermann a le tube de sortie très long ; cela est très pratique pour le réglage et le guidage du tube de résonance. Vous avez toujours la possibilité de couper le surplus une fois le réglage et l'adaptation exécutés !

Comme nous pouvons le constater sur le tube de sortie, j'ai tiré un tuyau en silicone pour déjà éviter toute vibration dans le fuselage et en plus limiter la chaleur à cet endroit !
J'ai créé le trou de sortie du fuselage avec 1 à 2 mm. de jeu entre le tube et le fuselage. Pour ma part, ça fait plus propre, pas de problème de chaleur, supprime un contact vibrant et évite par-dessus le marché tout écaillement de la fibre au point de contact.

 

 

 

 

 

Comme sur la photo ci-dessus, j'ai exagéré un peu avec l'épaisseur de la planchette ( 2 mm. ) !
Une de 1 mm. suffirait très bien ! Je vais fibrer par-dessus le tout pour premièrement rendre le bois étanche
( le plus important ), deuxièmement, ça fait plus propre et troisièmement, ça augmente la solidité du guide échappement
( probablement déjà assez solide ). Mais tout ça ne me suffit pas encore, je vais quand même ajouter une feuille réfléchissante à l'endroit où le réso et le plus prêt du fuselage.
Je vais le payer avec un léger surplus de poids, tant pis !
Le fibrage des parties en bois apporte d'une part, que l'on peut peindre par-dessus la résine et d'autre part, empêche que le bois s'imbibe de carburant, souillures d'huile ou quelconque saleté !
Il n'y a rien de plus laisser-aller qu'un intérieur de fuselage sale!
Et il n'y a pas de doute, ça se salit tout seul, donc un nettoyage régulier est nécessaire.
Il faut tout de même préciser que la fibre est plus lourde que l'on croit. Attention de ne pas exagérer avec le rajout, question poids bien sûr !
J'ai causé de fibrer les parties en bois, mais je viens d'apprendre par un membre du Club, un truc sympa et plus simple à faire !
Prenez une résine Epoxy ou tout autre colle 2 composants, avec un temps de durcissement pas trop rapide, style 30 minutes ou 1 heure et induisez la surface du bois à protéger avec un pinceau.
Un coup de papier à poncer et c'est prêt pour un laquage au pistolet.

PS : La fibre est plus lourde mais augmente en plus la solidité des parties recouvertes.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sur ce modèle, j'ai encore le choix de monter la transmission anti-couple comme j'ai envie.

Voici mon idée ou mon désir !

Le Trainer Magic possède une corde à piano de 2 mm comme transmission anti-couple et un servo placé sur la super-structure en plastique, bien à l'avant de la machine, avec par dessus le marché une commande de direction également avec une corde à piano de 2.

Bof Bof => ça fonctionnait bien avec le matériel sur le marché à l'époque !

Vu mon style de pilotage aujourd'hui, que certains nommeraient nerveux, je monte une transmission rigide avec les cardans identiques au Futura.
Par contre, au lieu d'un tube aluminium de 6 mm. je vais également prendre un de même diamètre mais un métal de 0.3 mm. de paroi ( 6 / 0.3 ), introduit à l'intérieur d'un tube alu de 16 mm. et truffé de 4 roulements.

 

 

 

 

 

Le choix du tube de 16 n'est pas sans problème, mais c'est la seule possibilité, question place. Si un tube plus gros passait, j'aurais inséré le tube original directement fixé sur la mécanique.
Ce long tube de 16 n'est pas très précis et les roulements ont un poil de jeu. Le collage des roulements sur le tube de 6 mm. est un must. Il est si fin qu'il ne supporterait pas qu'un roulement usé lors de l'échauffement tourne sur le tube et le sectionne en deux !
Les 4 roulements étant collés à la colle rapide, le même effet de blocage peut se faire entre la couronne extérieure du roulement et le tube alu de 16 mm. donc de nouveau un cisaillement.
Dans les tubes d'un diamètre plus conséquent, d'où plus de place, le roulement est collé dans une pastille en alu et le rajout d'un O ring sur cette dernière est possible pour éviter tout cisaillement.

Bref, revenons à mon problème. Les roulements étant autant collés sur le tube de 6 mm. ainsi que sur le 16 mm. doivent pouvoir être changés en temps voulu !

Le remplacement de toute la transmission devra être faite. De ce fait, il m'est interdit de coller le tube alu de 16 mm. dans le fuselage ! ( ça serait super pratique de le faire quand même )

Il me faut donc un système pour extraire tout le système par l'avant du fuselage.

Le guidage à l'arrière se fait par une simple planchette avec juste un trou de 16 mm. de diamètre bien ajusté ! Le guidage à l'avant se fait également avec une planchette orientée et vissée sur une autre traverse en balsa de 10 mm. recouverte de fibre dans le fuselage pour une bonne solidité.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Le trou exécuté en forme d'un ancien trou de serrure va permettre le passage des guides en plastique ( 2 pièces ) pour le passage du tube en carbone de 4 mm. pour la commande de direction du rotor anti-couple, ces derniers sont également collés sur le tube alu de 16.

La planchette avec un trou plus grand que 16 mm. sera vissée en place une fois toute la transmission en place, je colle définitivement le tube sur le petite planchette.

Je ne vous dis pas le travail supplémentaire que ça m'a donné !
Le poids est également supérieur à celui du système d'origine !

MAIS c'est là que tout ça en vaut la peine. Je pourrais monter un servo S-9451 super rapide associé avec un gyro GY 401. Un duo que j'adore d'où je pourrais en tirer toutes les ressources !

On l'a vu au début de ce document, avec le poids supplémentaire de mon système de transmission, surtout à l'arrière du centre de gravité, je suis bon pour lui greffer un accu de 5 éléments dans le museau du fuselage. Avec un 4 éléments, il faudra probablement rajouter du plomb et donc du poids inutile ( Je préfère du courant que du plomb ). On verra ce que le centre de gravité me dit !!!

Si le poids total de machine dépasse les 6 kilos, je lui greffe un OS 70SZ-H. Le problème de manque de puissance étant résolu avec ça , il sera encore mieux que prévu au départ.
Cette machine ne sera pas prévue pour du 3D ( vu son poids final ) mais pour du FAI se sera extra, cette masse en mouvement va lui procurer un sacré élan pour les figures de longues durées. D'accord, elle sera un peu plus lente au démarrage mais ceci une fois fait, ça y va !

Question sur la peinture que je vais lui attribuer, elle n'est pas encore choisie !

Je vais probablement m'inspirer de modèles grandeur nature. D'ailleurs il existe un site WEB fort bien, Erreur! Signet non défini.non seulement pour les couleurs et les motifs mais aussi pour une connaissance générale des divers modèles d'hélicoptères existants en Suisse et dans le monde.