• le poids: il peut être assez sensiblement réduit par rapport à une structure en aluminium. La solidité peut rester intéressante si on renforce la structure par un peu de fibre de carbone. On fait l’économie de la visserie qui sert habituellement à lier les bras à la plaque centrale. Par contre, en cas de casse , la maintenance sera plus difficile puisqu’il faudrait refaire un peu de résine. Enfin, rien d’insurmontable non plus.

• le look: l’avantage du moule perdu, c’est qu’on peut faire plus ou moins n’importe quelle forme du moment que les arrêtes ne soient pas trop prononcées. On peut ainsi s’arranger pour loger l’intégralité de l’électronique sans qu’aucun fil ne soit apparent.

J’ai voulu également faire un modèle assez petit pour pouvoir l’emmener facilement partout. Son rayon (du centre à l’extrémité d’un bras) est de 23cm.

Le matériel:

J’ai opté volontairement pour du matériel bon marché, pour montrer qu’on peut réaliser un tricopter très abordable.
Le pré-requis est tout de même de posséder une radio programmable avec un mixage hélicoptère CCPM 120 deg, et de savoir bricoler un minimum pour fabriquer un châssis.

Soit un coût total hors châssis de moins de 150 euros.

J’étais initialement parti sur des hélices un peu plus grandes: Hobbycity TP Slow Fly propeller 8×3.8 .
Mais l’expérience a montré que les moteurs tournent un peu trop vite pour cette taille d’hélice.
Les hélices Hobbycity en 7×4 sont un peu plus lourdes, mais sont en revanche très solides.
Associées à un prop saver, elles devraient résister à de nombreux crashs.

J’étais également parti sur 4 gyroscopes esky Ebay EK2-0704B Lock Head Gyro Esky pour leur petit prix.
Malheureusement, ces gyroscopes ne conviennent pas du tout pour le tricopter.
J’aurais pu en garder un pour la gestion du lacet, mais son encombrement était trop important pour mon châssis. J’ai donc pris son petit frère que j’avais en stock, et qui rempli fort bien son rôle.
Croyez moi, les éléments du tableau ci dessus sont testés et approuvés, et il est hasardeux d’en essayer d’autres, surtout pour les gyroscopes

La construction

J’ai donc commencé par assembler quelques morceaux de styro avec une colle qui ne ronge pas les mousses.
Après un ponçage soigné, voici ce qu’on peut obtenir :

On prépare les renforts par du ruban et de la mèche carbone.

Après fibrage par 3 couches de fibre de verre 160g.

J’ai coupé une extrémité qui sera ensuite articulée par un servo pour orienter le moteur arrière.
Puis j’ai versé par cette extrémité de l’acétone à l’intérieur du moule pour dissoudre le styro.
Un capot sera ensuite découpé pour pouvoir loger l’électronique.

Avec l’électronique à côté, on s’imagine mieux à quoi ressemblera le tricopter.

Le petit récepteur 4 voies ASSAN ne sera utilisé que pour les premiers tests, il faudra au minium 5 voies pour l’électronique retenue, 6 dans l’idéal pour la gestion des gains gyros.

Le mécanisme d’articulation de l’axe arrière est réalisé grâce à du contre plaqué 1mm, un jonc carbone 3mm et un tube alu.
Le servo n’est pas encore en place à ce stade.

On prépare la fixation des moteurs:

Après un peu de peinture en bombe:

Avec les hélices (ce ne sont pas ici les hélices finales):

Nouvelle vue du mécanisme d’articulation de l’axe arrière.
J’ai enduit un peu de cyano sur le jonc carbone de manière à diminuer au maximum le jeu entre ce jonc et le tube aluminium.
Le servo est simplement collé à la colle epoxy, et ses pattes de fixation ont été limées.

Vue de l’intérieur avec les gyroscopes Telebee disposés à 120 degrés.
Ils sont maintenus avec du scotch épais double face.
Le gyroscope Esky du lacet est scotché latéralement.

Le récepteur ASSAN X8R7 vient se positionner par dessus.

Les pieds seront réalisés simplement avec 3 chutes d’EPP scotchées au scotch armé.

Vue du tricopter entièrement fini.
Son poids hors batterie est de 260g
Les batteries 1200mAh utilisées pèsent 120g.

Réglage (pour une MX16S)

Il faut sélectionner dans la radio un modèle hélicoptère avec gestion CCPM à 120deg (le plus courant maintenant sur un hélicoptère).
La courbe du pas définira la vitesse de rotation moyenne des 3 moteurs et donc l’aptitude du modèle à monter ou descendre.
Compte tenu du kv des moteurs et des hélices choisies, j’ai bridé la courbe à +19 pour une valeur minimale de -100.

Le mixage du plateau cyclique est laissé par défaut: pas +100%, Roul + 61%, Piqu + 61%

J’ai réduit fortement le dual rate du plateau cyclique car le modèle y est très sensible:
Roul: +41%, expo +30%
Piqu: +41%, expo +30%

Pour la gestion du lacet, le réglage dépendra du montage et de l’amplitude résultante.
J’ai du réduire l’amplitude de la voie 4 à -70%;+70%
Le gyroscope est positionné en head lock à une valeur de -80%

Les 3 voies du gain des gyroscopes Telebee sont reliées ensemble et la valeur est fixée à -33%
(un gain plus fort fait osciller le tricopter et un gain plus faible corrige moins les écarts)
Le switch DS est positionné sur ON, les contrôleurs Super Simple semblent en effet supporter ce mode.

Les 3 contrôleurs doivent être étalonnés sans gyroscope et programmés sans frein.

Câblage

En vol

Les premiers essais dans mon salon étaient moyennement encourageants du fait de la difficulté à tenir un stationnaire.
Je pense que cette instabilité était principalement due à l’effet de sol et ses remous.
En revanche, les premiers tests outdoor ont vraiment été concluants.
Le tricopter offre une résistance honorable au vent (bien plus tolérant qu’un hélicoptère à pas fixe).
Le taux de lacet est assez sympatique et sa précision est plutôt bonne, sans dérive prononcée.
Je n’ai pas osé tenter de flips, mais la confiance vient vite après 3 lipos.
Il accélère fort, monte très vite et peut s’arrêter rapidement jusqu’au stationnaire. C’est rassurant car il y a peu d’inertie.
L’autonomie constatée avec des 1200mAh est d’un peu plus de 10min.

Vu la réserve de puissance alors même que les gaz sont bridés, on peut sans problème embarquer des batteries bien plus conséquentes
J’ai testé une batterie de 2200mAh, le tricopter le supporte bien et gagne en stabilité, les moteurs restent froids.
Pourquoi pas pour une configuration FPV.
En revanche, l’inertie est plus prononcée et je le trouve « moins fun » à piloter.

Pour ceux qui seraient tentés par un tricopter nettement plus stable et plus « pro », je vous conseille la lecture du blog consacré au Shrediquette:
http://shrediquette.blogspot.com/
Il s’agit d’un tricopter basé sur une mécanique comparable mais avec une électronique spécialement développée. La qualité de son design est remarquable.

Encore une autre option d’électronique spécifiquement adaptée: le TriWiiCopter !

Vidéo

http://vimeo.com/8652675

N’ayant pas sous la main une machine à découper au fil chaud, ou une CNC numérique, j’ai du opter pour une construction de l’aile avec nervures et coffrage en balsa.

Cette construction m’a aussi permis de réaliser pour la première fois un fuselage avec la technique du moule perdu.

Etapes de la construction

Les longerons sont constitués de 2 joncs carbone creux de 4mm avec un petit décalage pour gagner un peu en épaisseur. Les longerons ne s’étendent que sur la zone centrale car l’épaisseur de l’aile ne permet pas de les prolonger jusqu’au saumons. La rigidité de l’aile en flexion sera assuré grâce à des bandes carbones sur le coffrage.

Pose de l’extrados en balsa 1mm avec une série d’épingles plantées dans chaque nervure.

Une fois l’aile complètement coffrée et poncée, on découpe des panneaux de fibre 60g/m2 pour préparer le marouflage intégral de l’aile.

Les panneaux sont ensuite enduits de résine en 2 fois pour l’intrados est l’extrados. 4 bandes de carbone de chaque côté permettent de renforcer considérablement l’aile.

Après un travail de ponçage, l’aile prend un aspect relativement lisse.

On peut apprécier la finesse de l’aile.

Les ailerons full span sont ensuite découpés à 30% de la corde conformément à la préconisation du profil.

On peut noter l’espace laissé entre chaque nervure. Cet espace devra être comblé par du balsa 1mm.
Les ailerons seront articulés avec une bande de scotch ou de blenderm.

Usinage du moule dans un morceau de styro.
Du contreplaqué 1mm a été collé sur l’assise de l’aile pour bien rigidifier le fuselage à ce niveau.
La queue du fuselage est un jonc carbone creux de 11mm.
On la colle directement dans une saignée du moule en prenant bien garde à son alignement.

Plusieurs panneaux de fibre de verre 160g/m2 sont prédécoupés afin de les poser en une seule fois sur le moule.
Trois épaisseurs permettent d’obtenir une rigidité suffisante.
La jonction queue-styro est rendue progressive grâce à quelques bandes de scotch.
Des bandes en carbone viennent en outre s’intercaler entre les couches de manière à renforcer les endroits stratégiques du fuselage.

Ne possédant pas d’étuve, la résine est appliquée au pinceau à température ambiante.
Au bout de 24h, elle est parfaitement durcie et est manipulable.
Du diluant cellulosique est ensuite versé par l’extrémité de la queue de manière à pouvoir diluer le styro, ainsi, il ne reste que l’enveloppe de fibre.
Cette opération dure environ 30min et nécessite un demi verre de diluant.
Une fois diluée, la pate visqueuse obtenue peut être vidée grâce un un petit trou percé dans le nez du fuselage.

Un fenêtre est ouverte sur le côté du fuselage pour pouvoir y loger l’électronique.

Pour l’empennage arrière, j’ai choisi d’intégrer directement les servos sur les volets comme je l’avais déjà fait pour le mini discus.
Hobbycity vend des petits servos digitaux 8g extra plats et puissant disposant en outre de pignons métaliques.
Ils iront parfaitement pour cet usage avec leur 8mm d’épaisseur.
L’empennage est constitué d’un sandwich de 4 parties de balsa croisé (2x2mm et 2x1mm) avec du tissu d’arrachage prévu au niveau de l’articulation des volets.
On obtient ainsi une épaisseur de 6mm très solide.

Une fois les 2 panneaux d’empenage réalisé, on vient simplement les coller à l’epoxy sur le tube de queue avec un angle de 120degrés.
Les câblede commande des servos sont prolongés par une rallonge et passent dans le tube de queue.
La tringlerie utilisée du le Prodij et qui passe dans le tube de queue est ainsi astucieusement éliminée au profit d’une commande électrique.

Pour la commande des ailerons, j’ai repris le système du Prodij avec platiçne servo dans le fuselage et jonction par chape à boule.

L’aile est fixée sur le fuselage par seulement 2 vis nylons.

vue d’ensemble:

Evolution et motorisation

Un première version du planeur a été réalisée. Il volait honorablement, mais on était assez loin des performances du Prodij que j’ai fini par acheter par la suite. Les planeurs dit « tout plastique » ont peut-être un tarif élevé, mais il semble bien justifié dans le cas du Prodij tant il existe un monde entre ce que peut faire un amateur et ce que peut produire un arisant spécialisé dont c’est le métier. Alors j’ai décidé de le motoriser pour en faire un modèle plus polyvalent permettant d’évoluer à la plaine.

Adjonction d’un moteur hélicoptère sonix 3500kv avec une rallonge en carbone 3mm et une petite hélice 4.1×4.1

La chauffe et les vibrations étaient bien trop importantes alors j’ai monté ensuite un moteur inrunner de 2900k avec une 4.7×4.7 mais la chauffe à encore eu raison de ce moteur pourtant bien ventilé, alors j’ai décidé de repenser la motorisation en optant pour un kv plus faible avec une plus grosse hélice repliable. Hors les faibles kv sont très rares avec une diamètre de 28mm. J’ai donc coupé l’avant du fuselage pour refaire un moule perdu permettant d’accueillir un moteur outrunner de diamètre 35mm. Une combinaison avec un moteur de 1300kv et une hélice repliable 8×6 donne des résultats honorables sur le papier.

ponçage du moule, et ajout de renforts en carbone:

Résultat après fibrage du moule et découpe verrière:

On verse de l’acétone pour éliminer le styro:

On s’aide du bâti moteur pour percer les trous dans le couple avant:

Le cône est du plus bel effet une fois le fuselage bien ajusté: