Suite à l’épisode #1 qui traitait de la sélection de nos bois aéro, nous proposons de découvrir l’épisode 2 !

Le processus de fabrication du DR401 (comme l’était celui du DR400) est découpé en 2 phases principales:

La fabrication de l’aile et la fabrication du fuselage. Nous vous proposons d’étudier ce mois-ci le processus de fabrication de l’aile du DR401. Nous verrons le processus de fabrication de la cellule lors de la Newsletter #3 qui sortira en Novembre 2016.

La fabrication de l’aile du DR401

Préparation et fabrication des pièces « mineures »

Pour fabriquer une aile, il faut d’abord assembler et fabriquer un certain nombre d’éléments tels que :

• les nervures
• les saumons (aussi appelés « bouts d’aile »)
• les goussets (pièces de renforcement)
• …

Nous n’allons pas décrire en détail chacune de ces étapes de fabrication « mineure » car cela serait trop indigeste à la lecture. Concentrons-nous donc sur la fabrication a proprement parler de l’aile.

Cette fabrication se découpe en 3 étapes :

1. Fabrication du longeron
2. Ajout et collage des nervures au longeron
3. Coffrage et marouflage de l’aile

1. Fabrication du longeron (« pièce maîtresse » de l’aile)

Il existe différents types de longerons parmi lesquels :

• A  longeron normal
• B   longeron légèrement creusé au milieu pour réduire le poids, tout en conservant la résistance d’un longeron rectangulaire
• C  longeron caisson
• D  longeron renforcé en forme de I
• E  deux longerons évidés au centre puis collés entre eux pour réduire le poids, tout en conservant la résistance d’un longeron rectangulaire.

Le longeron du DR401 (DR400) nécessite l’utilisation de 2 « semelles ». Ces semelles sont des longues planches de pin d’Oregon (essence de bois très solide) qui serviront de structure à notre longeron.
Vous ne le savez peut-être pas mais le longeron du DR401 (comme celui de son aîné, le DR400) est un longeron caisson (figure C sur le schéma précédent).

L’avantage de ce type de longeron est qu’il garantit une très forte résistance ainsi qu’une grande capacité à « encaisser » les torsions et les flexions tout en gardant une faible masse.

Les deux semelles sont la base du longeron. Elles permettent de coller et solidariser entre eux les différents panneaux de contreplaqué d’Okoumé qui sont assemblés pour donner au longeron sa forme de caisson.

Une semelle se décompose de la manière suivante :

1. Quatre baguettes de pin d’Oregon (3cm x 3cm) collées entre elles (4 par 4) puis rabotées suivant les cotes applicables (PHOTO ci-dessous) -> Pour réaliser la planche de semelle
2. Une planche de contreplaqué de bouleau
3. De la colle à bois

Vous noterez que le sens du fil est identique pour toutes les baguettes au cours du collage (les couches en diagonale qui partent du haut gauche vers le bas droit de chaque baguette), ce qui a pour objectif d’améliorer la robustesse du longeron et du collage.

Pourquoi utiliser 4 baguettes de 3cm x 3cm plutôt qu’une planche de 12cm x 3cm ? 
Le longeron est une pièce essentielle de l’aile. Nous ne devons prendre aucun risque avec le bois que nous utilisons pour le fabriquer. La meilleure façon de s’assurer que le bois que nous utilisons n’a pas de défauts sur toute sa longueur est de le débiter en fines baguettes (3×3) qui seront beaucoup plus faciles à inspecter (qu’une planche de 12×3) et qui révéleront les défauts s’il devait y en avoir. Une fois le pin d’Oregon débité en baguettes, quoi de plus simple (et de plus solide) que de recoller les baguettes entre elles pour en faire une planche de 12×3 d’épaisseur. 

Le longeron court tout le long du bord d’attaque de l’aile et est en quelque sorte l’épine dorsale de l’aile.

C’est une pièce « sensible » celle-ci devant être capable de résister à des facteurs de charge importants tout en conservant une flexibilité et une capacité à « encaisser » importante.

Afin d’assurer que le longeron ne « s’affaisse » pas sur lui-même, un certain nombre de diaphragmes (photos ci-dessous) sont répartis à l’intérieur du longeron caisson dans le but de le solidifier et afin de garantir que celui-ci  conservera sa forme tout au long de sa vie et lorsqu’il est soumis à de fortes charges.

Une fois le longeron terminé, on y ajoute les « caissons de train » (d’atterrissage) en les collant pour les solidariser avec le longeron. Cette opération intervient juste avant le montage des nervures sur le longeron.

2. Ajout et collage des nervures au longeron

Après avoir fabriqué le longeron, il faut s’attaquer à l’assemblage des nervures. Les nervures sont les « ramifications » qui permettront de donner à l’aile (une fois coffrée ou entoilée) sa forme. Ces nervures en bois sont « enfilées » sur le longeron puis collées à lui et renforcées à l’aide de « goussets »

Il y a, pour notre aile de DR401 (ou DR400), 22 nervures, de tailles et de caractéristiques différentes à solidariser avec le longeron comme illustré sur la figure suivante :
(11 nervures dont 9 différents types par moitié d’aile, soit 22 en tout)

Les nervures sont enfilées, une à une, le long du longeron puis fixées (à l’aide de colle) sur les cales auxquelles elles se destinent (photos ci-dessous).

Une fois que le collage des nervures est terminé (24heures de séchage), des « goussets » sont ajoutés par collage sur les points sensibles de chaque nervure. Ces goussets sont des pièces de contreplaqué destinées à renforcer les liaisons entre les différentes baguettes des nervures.

3. Coffrage de l’aile (nouvelle « Swiftwing »)

1ère étape : le dressage. Cette étape consiste à raboter et affiner les nervures de manière à les aligner le mieux possible. Une fois cette opération effectuée, les plaques de contreplaqué pourront être posées sur l’extrados de l’aile (afin de réaliser le coffrage).
Les panneaux de contreplaqué d’Okoumé utilisés mesurent 125 par 125cm. Ils sont prédécoupés de manière à pouvoir être collés directement sur l’aile sans que des retouches supplémentaires soient nécessaires.

Ces panneaux, d’1,6mm d’épaisseur, qui sont destinés à coffrer l’aile se distinguent de ceux destinés aux marche-pieds qui font quant à eux 4mm d’épaisseur (contreplaqué de bouleau) afin d’assurer au pilote et à ses passagers de ne pas risquer d’endommager l’aile lors de la montée et de la descente de l’avion.

Note : Pour chacun des collages qui sont effectués au cours de cette étape de coffrage, le temps de séchage de la colle est de 24heures.

Les panneaux sont collés entre eux par un procédé spécifique : les parties du contreplaqué devant supporter le collage subissent ce qu’on appelle une « enture » (photo ci-dessous).

Il s’agit d’un découpage de biais de la planche de contreplaqué. La mesure « idéale » respectée pour que les parties collées soient les plus résistantes possible est un rapport de 12 pour 1 (12:1). Ainsi, une planche de contreplaqué de 1mm d’épaisseur devra subir une enture de 12mm de largeur pour qu’un collage efficace soit réalisé.

Une fois les panneaux de contreplaqué collés, il faut, pour finaliser le coffrage, coller des « raidisseurs » (baguettes de 8x12mm en spruce de Sitka) directement sur le contreplaqué. Le raidisseur doit courir du bord de fuite jusqu’au longeron du côté de l’intrados de l’aile à équidistance entre deux nervures. Cette opération permet de garantir que le coffrage ne se gondole pas avec le temps. 

Le bord d’attaque est réalisé de la même façon que le coffrage de l’extrados : on colle les panneaux de contreplaqué (1,6mm), on laisse sécher 24h et on ajoute des raidisseurs de bord d’attaque (8×8) entre le longeron et le bout du bord d’attaque.

Enfin, pour terminer, il faut coller sur le bord de fuite (intrados de l’aile) une planche de contreplaqué de 5,5cm de large afin de relier entre elles toutes les nervures de l’aile.

Et voilà le résultat final : après 100heures d’un travail de précision réalisé par nos menuisiers, une aile en bois coffrée et pesant près de 74 kilos.