Catégorie : longeron

Le longeron

Le longeron est la base de tout aile et donc de l’avion.
Sa construction doit être soignée car il supporte beaucoup de charges.

Le longeron dessiné par Tissot avec son double dièdre, est la seule chose qui le distingue d’un DR de Délémontez-Robin.
Robin fabrique ses semelles de longerons de DR400 à partir de lattes carres collées.
Comme ils l’expliquent dans leur blog, c’est pour éviter des problèmes qui seraient dus à des anomalies dans le bois. Prendre plusieurs petits bouts et les coller ensemble est meilleur qu’un seul gros morceau.
La colle étant la dernière chose qui est censé lâcher dans un assemblage en général.

Les semelles de longeron sont donc en lamellé collé.
Tissot préférant assembler des épaisseurs de 6mm pour arriver à 30mm et 36mm d’épaisseur de semelle pour l’inférieure et la supérieure respectivement.
Je ne connais pas le pourquoi des 36mm au lieu des 30 utilisés par Robin.

Un exemple de vue en coupe d’un longeron de DR400 accidenté

On distingue bien les lattes des semelles ainsi qu’un diaphragme.

Comme je l’ai souligné dans l’autre billet de blog concernant les diaphragmes de bout d’aile , Tissot semble avoir commis des erreurs dans ses plans, ou dans les cotations. C’est malheureusement une chose récurrente.

Le longeron avec les premières nervures faisant un tout qui permet d’attacher le fuselage à l’aile, (et non l’inverse ), il faut que tout s’accorde parfaitement.
Comme décrit dans le dernier billet sur le caisson de train ( ici ), la nervure N1 est à recalculer en fonction du fuselage qui n’est pas défini sur les plans de l’Ocenair de Tissot, et que je vais devoir dessiner.

Un exemple des plans
Plan de longeron Oceanair TC Tissot Plan de longeron Jodel Robin

Pour comparer, le plan de Tissot à côté de celui de Délémontez.
Je ne pense pas que c’est visible sur ces images, mais les côtes de vues de dessus et de dessous sont identiques, et des annotations laissées par Délémontez sur son plan, sont copiées mot pour mot alors qu’elles ne font aucun sens pour le TC. Par exemple, la mention pas d’enture sur les contreplaqués supérieurs et inférieurs au niveau du raccord entre la partie sans dièdre et l’extémité de l’aile avec un dièdre prononcé, ainsi que les marques représentant les jointures entre les différentes parties des semelles au même niveau, ne font aucun sens sur le TC, car le contreplaqué et les semelles sont continus, sans aucune cassure ni raccord.

Pour les cotations, Tissot ne s’est pas tellement embêté, horizontales ou à angles, peut importe, il les additionne et arrive magiquement à celles de Délémontez.
Un exemple, on part d’une cote à 1270mm du centre du longeron, pour arriver à une autre à 2720mm.
Sur un longeron horizontal, on s’entend que ça fait 1450mm de différence, que l’on peut subdiviser pour espacer des diaphragmes par exemple.
Tissot lui part de 1270mm avec une pente de 4.5˚, continue les cotes en pente, 350, 370, 370 et 360, et arrive bien à 1720mm à l’horizontal. Si je sais encore faire un cosinus, la cote horizontale en bout devrait être de 1445mm arrondis à .53 près.
Ce sont des maths basiques, qui pourtant sont nécessaires lorsque l’on cote un plan et qu’on veut être juste.
Les 5mm de différence induits ne sont pas grand chose sur 1450mm, c’est certain, pourtant un manque de rigueur peut mener à d’autres erreurs et des catastrophes. La première Ariane 5 est un exemple.

Et je me dis que si Tissot prend de telles libertés à ce niveau là, où en a-t-il pris ailleurs ? Dans ses calculs de charge par exemple ? J’espère que non.

L’épaisseur de longeron est à 191mm non recouvert. La raison, je l’ignore, mais les longerons des Jodel et Robin sont à 190mm.
1mm ce n’est rien, sauf quand il faut passer des nervures sur le longeron et que la tolérance est serrée.
Alors justement, 191mm additionné des deux épaisseurs de revêtement de CTP 3.2mm, on arriverait à 197.4mm.
La mesure à l’intérieur des nervures est de 197mm et des poussières. Ça risque de forcer un peu !
On m’a toujours appris, à commencer par mon père, que le jeu est l’âme de la mécanique.
Je vais donc en laisser un peu et revenir aux 190mm de Délémontez.
D’un point de vue structurel, ça ne changera pas grand chose.

Pour ma part, je vais redessiner le longeron avec les bonnes cotes en enlevant les artifacts et erreurs lorsque Tissot a recopié les plans de Délémontez.
Ce sera aussi un double dièdre mais les angles vont changer un peu pour respecter l’envergure d’un DR400 et que les diaphragmes soient correctement ajustés dans les bouts d’aile.
Ça donnerait à peu près ceci vu de face.

Prévisualisation du longeron du CMA

Ça donne une idée de la forme, il reste à reprendre tout les composants et à les dessiner.

(re) Calcul des diaphragmes D8 à D10 de bout d’aile

Ces 3 diaphragmes D8 à D10, se trouvent en bout de longeron et les nervures correspondantes viendront se positionner dessus.
Jusque là, rien de problématique sur les plans, sauf peut être l’épaisseur de la semelle qui passe d’un coup de 18 à 20mm.

Diaphragmes D8 à D10 longeron Oceanair avec des erreurs
Diaphragmes D8 à D10 longeron Oceanair avec des erreurs

Si on regarde sur des plans de Delemontez/Robin, les baguettes de semelles étant en 18, on comprend d’où vient l’erreur à la copie.

Diaphragmes D8 à D10 longeron d'un DR
Diaphragmes D8 à D10 longeron d’un DR

Prenons les vues de dessus des longerons et comparons.

Longeron Tissot vue de dessus avec des cales sous les diaphragmes
TC

Longeron DR vue de dessus
DR

Sur l’original des DR, il n’y a pas de cales sous les diaphragmes, et pour cause, on voit ci dessous comment ils sont faits.

Plans diaphragmes DR avec cotes
Plans diaphragmes DR avec cotes

Les diaphragmes étant perpendiculaires à la semelle inférieure, on a bien nos 9% de pente sur le dessus.
Une règle de 3 sur les dimensions A, montrent une pente constante entre D8 et D10, 35mm sur 400mm.
Si on extrapole à D7, on retrouve bien la dimension de 190mm, qui est aussi l’épaisseur de longeron.

Passons au TC.
J’ai tout de même posé la question à M. Tissot qui n’a jamais répondu.
Il a répondu à mon courriel en contournant la question qui était de savoir s’il fallait mettre des cales sur et sous les diaphragmes D8 à D10, ou s’il fallait faire des encoches dans les diaphragmes tels qu’ils sont fait sur les DR.

Plans diaphragmes TC avec cotes
Plans diaphragmes TC avec cotes

On voit bien qu’il n’y a pas une grosse différence entre les deux dessins.
Le 9˚ entouré en bleu est certainement une erreur, car la différence d’angle entre la semelle supérieure et l’inférieure est de 6˚ sur le plan vue de devant.
À moins que ce soit l’inverse ?

Reprenons les dimensions A: 144, 108, 70.
Les diaphragmes sont ici aussi espacés de 400mm, enfin d’après le plan…
Les cotes sont sur la semelle inférieure, et les diaphragmes sont perpendiculaires à la semelle supérieure.

Si la pente est linéaire, 144-108=36 et 108-36=72. Et non pas 70mm. Ah !
Où sont passé ces 2 millimètres ?

Si on fait fi de cette marge et que l’on continue vers le diaphragme 7, 144+36=180mm
Le diaphragme 7 devrait donc faire 180mm et non 191 comme précisé !

Un autre petit tour de passe passe, 36mm sur 400mm, équivaut à 9% de pente ou 5.1428˚.
On est loin des 6˚ notés sur le plan. 

Une autre piste ou théorie:
Imaginons qu’il y ait effectivement des cales sous les D8 à D10.
D’après le plans, les baguettes de la semelles supérieure passent de 36mm à 20mm de D7 à D9.
Soit 36mm en D7, 28 en D8, 20 en D9.
On recommence pour la semelle inférieure qui passe de 30 à 20mm de D7 à D9.
Soit 30mm en D7, 25 en D8, 20 en D9.

Sur son plan, il précise que D7 fait 191mm de haut à ajuster.
On notera au passage quelques errances dans les dimensions.

Detall des dimensions de D7 TC avec erreurs

Si on reprend donc les calculs de hauteur de chaque diaphragme posé entre les semelles, l’épaisseur de semelle à chaque diaphragme deviendrait:

D8: 25 + 28 + 144 = 197mm
D9: 20 + 20 + 108 = 148mm
D10: 14.5 + 14.5 + 70 = 99mm
D7: 197 + (197-148) = 246mm

Je pense que l’on peut s’entendre sur le point que les cales sous les diaphragmes ne sont pas ajustées à la hauteur des baguettes de semelles.
Ou alors ces cales sont apparues subitement un matin lorsque le dessinateur a confondu les traits pointillés indiquant la position des diaphragmes pour des cales.
Mais alors?

J’ai redessinné rapidement suivant les dimensions de D8 à D10 données sur le plan.
Dessin suivant dimensions donnees pour D8 a D10 TC

Comme vu précédement, le D7 ferait 180mm, au lieu des 191 inscrits sur le plan.
Soit l’écart entre D7 et D8 devrait être de 522mm ce qui rallonge l’envergure quasiment du double, soit les dimensions des diaphragmes sont erronés.

En mesurant directement sur le plan à l’échelle 1/5, on obtient environ 180mm pour D7 et 55mm pour D10 !
M. Tissot ne répondant jamais vraiment aux questions lorsque ça touche des erreurs ou des incohérences sur ses plans, je vais devoir adapter.

En reprenant des dimensions comme ceci et sachant qu’entre ces diaphragmes les arrêtes sont rectilignes d’après Delemontez.

D7 180
D8 145
D9 100
D10 55

Une règle de 3 démontre que les dimensions de D8 à D10 concordent avec un espacement constant de 400mm, et que celle de D7 devrait être 190mm, encore une fois !
Aux erreurs de mesure près sur le plan… bien entendu.

Donc, D7 sur le plan est mal représenté avec un 10mm manquant.
Ce n’est pas dans les épaisseurs de traits que l’on va retrouver ces 2mm sur le plan échelle 1/5.
Par contre Tissot a fait une courbe sur la baguette de la semelle inférieure au niveau de D7, ce qui laisserait supposer que les 10mm se sont fait la malle à ce niveau là.

Il faut se rappeler qu’il faut insérer des nervures sur ce longeron, au dessus de chaque diaphragme.
Les semelles sont recouvertes d’un contreplaqué de 2.5mm à ce niveau là.
Pour la D10 de Tissot, ça ferait une épaisseur de longeron de 75mm ou 60mm suivant quelle mesure on prend.
Delemontez a 90mm d’épaisseur à ce niveau là.

La nervure 10 a un espace d’environ 96mm derrière le bec. Avant de la nervure 10 TC
Ce qui nous laisse 21 ou 36mm d’espace à combler entre la nervure et le longeron.
C’est énorme.
Les 6mm laissés par Delemontez me paraissent plus à propos.

Tissot n’a pas dessiné le longeron dans la nervure 10.
Il l’a fait dans la nervure 9, mais ça ne correspond pas à ce que ça devrait être.
Surement une copie directe d’un plan de Delemontez.

 

Un exemple de ce que ça donne dans la nervure 10 dans un dessin que j’ai repris.
En orange Delemontez, en cyan Tissot.
Nervure 10 avec les longerons suivant Tissot et Delemontez

De même pour la nervure 9
Nervure 9 avec les longerons suivant Tissot et Delemontez

En conclusion, il y a du travail !
Il ne faut pas oublier qu’il faut aligner les bords d’attaque ( et de fuite aussi pour le faux longeron des ailerons ).