Les hélices en plastique

Le commerce offre actuellement un choix d'hélices en plastique assez étendu en diamètres de 105 (elle fait 102 mm en réalité) à 228 (là, ça ne concerne plus les «Cacahuètes ...). Deux formes d'extrémités de pales, les arrondies classiques: marques Williams, Peck et Kaysum et celles aux extrémités «carrées.., les North.

La charmante Jill Peck nous présente LE GANAGOBIE,
dernier peanut commercialisé par Peck Polymers
(P.O. Box 2498 . AMA - LA MESA . Ca lit. 92041 . USA)

Qualités de ces hélices : elles sont légères, surtout les petits diamètres, elles sont fines de pales, donc elles travaillent correctement, elles sont souples donc incassables. Pour les débutants, pas d'hésitation, plonger dans le lot prendre la plus grande permise en rapport de l'échelle du modèle. Pour les modélistes déjà chevronnés qui en sont à leurs débuts en "Cacahuète", ou pour ceux que la reproduction maquette compte plus que la durée de vol, là aussi pas d'hésitation, ces hélices sont jolies et pratiques. Lorsque le moteur est faible de section, tel Pouliquen au concours des Mureaux (123" en 3 vols) ou lorsqu'on utilise un multiplicateur, tel Jossien au vol départ du sol (38"), là aussi les bonnes hélices en plastique du commerce donnent d'excellents résultats.

Voici les caractéristiques de quelques hélices, caractéristiques que j'ai relevées moi-même parce que je les considère utiles pour le choix et pour les conclusions à tirer. Dommage que les fabricants ou revendeurs ne nous donnent pas ces précieux renseignements, ils faciliteraient le choix, à l'achat, et tenteraient les acheteurs indécis qui préfèrent s'abstenir que d'avoir un matériel inconnu.

Hélice Kaysun - Réf. 820 - 0 102 - pas 1,12 (115 mm) - largeur pales 17,5 - poids 0,97 g.
Hélice Kaysun - Réf. 821 - 0 125 - pas 1,1 (138 mm) - largeur pales 20,5 - poids 1,7 g.
Hélice WillIams - Réf. 410 - 0 140 - pas 1,3 (182 mm) - largeur pales 19 - poids 2,5 g.
Hélice Peck Polymers - Réf. PA!20 . 0120 pas: 1,1 - lono. pales 18,5 - poids -,85 or.
Hélice Peck Polymers - Réf. PAl21 - 0152.

Les modélistes, déjà très habiles en "Cacahuètes", désirant faire de la durée, reprochent à ces hélices leur pas trop faible. Les valeurs de pas 1,3 pour les diamètres inférieurs à 120 mm et de pas 1,6 pour les autres diamètres auraient de meilleurs rendements.

Pour les «Cacahuètes" d'intérieur, ne pesant pas plus de 12 ou 13 grammes, je conseille la Réf. 821, quitte à rogner un peu le bout des pales si le diamètre est trop grand. Pour les «Cacahuètes" d'extérieur, poids plus de 15 grammes, choisir la Réf. 410 (à rogner éventuellement).

Photo non présente dans le MRA d'origine

Les hélices taillées

Raison de ce choix: Hélices commerciales trop lourdes (exemple une hélice taillée dans le balsa, ayant les mêmes caractéristiques que la Williams 140 mm peut être sortie, en balsa, 1,2 g au lieu de 2,5 g. Si la réduction du poids à "avant est à rechercher (cas assez rare) le poids gagné est appréciable.

Autre raison, on veut respecter une forme particulière pour faire plus vrai, on tallie alors son hélice soi-même dans un bols tendre, mais moins fragile que le balsa. Revoir, à ce propos, la description de la réalisation de l'hélice du Pou du Ciel taillée par Porcher dans le MRA 438.

Autre raison, se tailler une hélice dont on ne trouve pas les caractéristiques, exemple: hélice diam 110, pas relatif 1,6 (176 mm) avec des pales de largeur 20 mm.

Pour l'exécution de cette hélice, il faudra d'abord calculer les dimensions du bloc : là, c'est plus compliqué. Il faut d'abord passer par les dimensions utiles de la section située à 70 % du rayon (le pas se mesure, par habitude, à 0,7 R, endroit supposé le plus efficient de la pale).

Avant d'aborder le tracé spécial pour l'hélice choisie, voici un tableau, très utile, qui permet de calculer ou de mesurer le pas d'es hélices. La première colonne porte les valeurs des Pas relatifs (pas relatif = pas théorique / diamètre)

La deuxième colonne porte la tangente des angles d'inclinaison de la pale à 70 % du rayon. La troisième colonne la valeur de ces mêmes angles d'inclinaison en degrés.

pas relatif	tan(alpha)	alpha à 0,7R
1	0,454	24°20'
1,1	0,5	27°
1,2	0,545	28°35'
1,3	0,592	30°40'
1,4	0,636	32°30'
1,5	0,681	34°15'
1,6	0,728	36°00'
1,7	0,773	37°40'
1,8	0,818	39°20'

Tracé type d'une hélice

Avant d'aller plus loin, rappelons le tracé graphique, de l'hélice précédemment choisie, en suivant la figure 19. Cet exemple peut être suivi pour le tracé de bloc d'hélice aux caractéristiques différentes.

Tracer une horizontale OA tel que OA égale la longueur de la circonférence tracée par le bout des pales (rotation de l'hélice au point fixe) OA = OD = 3,14 x 110 = 345,5 . Du point 0, tracer une verticale OB, per. pendiculaire à OA, tel que OB égale la valeur du pas théorique réel en mm, c'est-àdire OB = Pas théorique = D X Pas relatif = 110 X 1,6 = 176 (à l'échelle du 1/3, ici 58,7 mm). Du point 0 marquer sur l'horizontale OA. le point C, tel que OC = 0,7 OD = 0,7 X 345,5 = 241,85. Tracer la droite CB, elle représente l'inclinaison de la pale à 70% du rayon (l'axe de rotation de l'hélice étant parallèle à OB). Tracer également la droite AB, elle représente l'inclinaison théorique de la pale à l'extrémité (j'écris théorique, car lorsque l'hélice sera entièrement terminée, avec bouts arrondis, il ne restera plus assez de largeur à ce point pour se rendre compte de la pente). Précisons bien, de nouveau, que la pale doit être taillée, intrados et l'extrados jusqu'au bout trapézoïdal du bloc, et qu'ensuite seulement la forme arrondie est donnée; c'est le seul moyen qui permet de mieux contrôler la bonne évolution de la pale.

Du point C, porter sur la droite CB, une longueur CD égale à la largeur choisie de la pale, 20 mm (cela à échelle 1, quelle que soit l'échelle du tracé: donc, sur la figure 19, CD = 20 mm).
Du point D, tracer une droite DE, parallèle à OA, et une verticale OF. Des points C, H et A, tracer les trois verticales CG, HI (H est le point de rencontre de l'oblique AB avec l'horizontale DE) et AE.
Le rectangle CG0F donne la section du bloc ébauche, à 70 % du rayon; c'est sur la pente CD qu'est tracé le profil de la pale d'hélice, comme le montre la figure 19. L'angle d'hélice, en cet endroit, est de 36°.

La hauteur du bloc, à cette portion de pale, est donnée soit par graphique (en relevant la cote), soit par calcul: h = L x sinus(36°) = 20 X 0,588 = 11,76 ; arrondi à 11,8. Le rectangle AEHI donne la section du bloc en bout, qui est donc celle du bloc de débit. La largeur de ce bloc est relevée sur le tracé, ou bien calculée en partant de la largeur l aux 7/10' du rayon: l = L X cosinus 36° = 20 X 0,809 = 16,18
Largeur du bloc = l / 0.7 = 16.18 / 0.7

Les dimensions de débit pour réaliser l'hélice choisie (diam. 110 - pas 1,6 - largeur 20) sont donc 110 mm X 23,1 mm X 11,8 mm. La figure 20 montre les deux vues, de profil et de face, du bloc, avec le dessin final de l'hélice. Rappelons (encore) qu'il faut d'abord tailler les intrados, puis les extrados d'une forme aux angles vifs (celle représentée à gauche de la figure). On se préoccupe seulement ensuite des arrondis marginaux et des réductions en hauteur du moyeu. Les épaisseurs le long de la pale sont environ 3 mm près du moyeu, 2,5 à mi-rayon et 2 à 1.5 au dernier quart, pour une construction balsa. Finition par 2 à 3 couches d'enduit nitro-cellulosique, poncées entre chaque couche. Peinture cellulosique ensuite, si nécessaire à décoration.

Hélice moulée

L'hélice taillée a l'avantage d'avoir les caractéristiques exactes du pas choisi, mais présente une difficulté de construction. Les modélistes moins expérimentés ou moins courageux peuvent néanmoins fabriquer l'eurs hélices en moulant les pales, puis en les assemblant sur un cône balsa. Deux méthodes rapides permettent de mouler les pales.

La plus exacte est de mouler les pales sur une hélice commerciale en matière plastique de grand diamètre. Une hélice de 20 à 24 cm, pas 1,3 à 1,4 donne de bons résultats quant au vrillage de la pale moulée obtenue. Une hélice en bois dur, genre Valentin comme il s'en vendait encore voici quelques années, convient également. Dans ce cas, bien poncer l'extrados des pales, J'enduire parfaitement puis paraffiner avant de s'en servir comme moule à former. Le meilleur endroit de l'extrados, servant à former les pales, est recherché. C'est souvent la zone, comprise entre 15 mm et 80 mm du rayon, qui est la plus conforme, à une évolution proche de la bonne solution (sur hélice diam. 240).

La seconde méthode, si on ne possède pas de grande hélice, est de moul'er les pales sur une bouteille (choisir un diamètre proche de 110 mm) en prenant la précaution durant le séchage, de positionner les pales en oblique comme le montre la figure 21. La bonne inclinaison approche 20° pour obtenir une évolution de la pale sensiblement rapprochée d'un pas de 1,5 à 1,6. La figure 21 représente une pale large pour hélice de diam. 140 mm finie, c'est déjà un "gros morceau" pour un "Cacahuète" ; il faut la prendre plutôt comme un exemple : ici le déport est de 20 mm entre le haut et le bas de la pale, pour une longueur de 65 mm. Réduire, en fonction du diamètre choisi, la longueur, la largeur, ainsi que le déport pour la mise en forme.

Réalisation des pales moulées

Voici les différentes phases de fabrication des pales moulées, en supposant qu-e l'on ait la grande hélice plastique pour forme (2 pales sèchent en même temps sur les deux pal'es) ou, à défaut, une bouteille de diamètre convenable.

1°) Découper dans de la planch'e de balsa moy'en 10/10, déjà poncée sur les deux faces, 4 formes identiques, leur dessin rappelant celui de la figure 21. La longueur de la forme est sensiblement égale au rayon de l'hélice à construire, moins 5 à 6 mm. Exemple: pour une hélice de 0 110, longueur 50 mm.

2°) Poncer plus longuement chaque extrémité de pale de manière à amener l'épaisseur à 8/10 environ. Amincir également le pourtour: un p'eu au bord d'attaque, et plus 11 au bord de fuite qui peut être réduit à 4/10. Laisser le pied de pale à 10/10 d'épaisseur.

3°) Tremper ces formes dans de l'eau très chaude durant au moins 10 minutes (l'e temps à l'eau de refroidir). A partir de maintenant, nous ne parlerons plus que de deux formes pour fabriquer une pale, étant entendu que l'on fera deux fois le même travaiJ. pour les deux pales.

4°) Retirer deux formes de l'eau, les essuyer sur les deux faces et passer une légère couche de colle vinylique diluée (50 % colle - 50 % eau) sur les faces des formes venant en contact, l'une sur l'autre. Précision: une forme sera donc encollée dessus et l'autre dessous.

5°) Mettre les 2 formes encollées en contact, sans déport. Chasser l'excédent de colle en serrant avec les doigts, puis présenter cet assemblage sur la pale de l'hélice-moule (ou sur la bouteille, incliné de 20° par rapport à une génératrice).

6°) Prendre du caoutchouc plat (usagé), ou du ruban, ou de la laine (attention. elle laisse une empreinte plus profonde) et enrouler, à spires jointives, sans serrer, mais en s'efforçant de garder le "sandwich" balsa-colle-balsa, bien en contact contre le "moule".

7°) Laisser sécher au moins 24 heures en bénéficiant au maximum de la chaleur solaire ou de celle d'un radiateur. Les formes doivent être parfaitement sèches, avant de démouler, si l'on veut éviter toute déformation.

8°) Démouler. Poncer Je contour de la pale. Poncer l'extrados pour enlever les empreintes de serrage et améliorer la forme du profil: bord d'attaque arrondi et bord de iuite amincI. Poncer éventuellement l'intrados s'il n'est pas bien lisse, ce qui est rare.

9°) Enduire les deux faces. remettre en forme Quand l'enduit ne colle plus. Laisser sécher 12 heures. Démouler, poncer très légèrement et passer une deuxième couche d'enduit (nitrocellulosique). Remettre sur forme. Les pales sont alors terminées et attendent leur liaison sur le moyeu.

Cône central et assemblage

Tourner le moyeu en balsa dur (à prendre dans de la baguette ronde, serrée dans le mandrin d'une chignole) et lui donner, éventuellement, la forme d'un cône, si le respect de la maquette l'exige. Génèralement un cône de 8 à 10 mm de diam. est bien proportionné pour une hélice de 110 mm de diamètre. La hauteur de ce cône est de même dimension. Poncer et enduire de deux couches d'enduit.

Avant de passer à l'assemblage des pales, tracer avec précision, puis creuser à l'aide de la tranche d'une lime d'horlogerie, à la base du cône, deux saignées obliques, d'inclinaison correcte, afin que l'es pales ainsi positionnées et emboîtées, respectent aux 7/10 du rayon, l'angle d'hélice choisi en fonction du pas relatif. La figure 22 montre un petit chantier qui permet d'assembler facilement et parfaitement les pales d'une hélice. Le cône est enfilé sur une CAP 8/10, piqué'e dans le socle (bien respecter la perpendicularité). Sous le cône, on peut glisser une cale (non représentée sur le dessin). si le cône-moyeu est en retrait par rapport aux B de F des pales.

Deux équerres triangulaires, correctement positionnées par rapport à l'axe, sont collées sur le socle afin de guider la tenue des pales durant leur collage sur le cône. Si ces équerres sont collées au niveau des 70 % du rayon, leur pente correspond à l'angle d'hélice donné précédemment sur le tableau.

Maintenir correctement les pales en appui grâce à des épingles plantées en biais (en dehors des pales, bien sûr). Le collage sera soigné et complètera l'ajustement des pales dans les fentes dU cône. Employer la colle vinylique ou cellulosique. Aprés séchage, vérifier le bon équilibrage de l'hélice, corriger éventuellement par un apport d"enduit sur la pale plus légère. Vérifier si l'axe est bien p0sitionné, corriger éventuellement, et après avoir agrandi le trou central, coller un tube papier collé identique à celui des moyeux de roues, pour permettre la parfaite rotation de l'hélice sur l'axe.

La finition sera assurée par la peinture des pales et du moyeu conique, à la cellulosique, Une hélice construite de cette façon pèse un bon gramme pour un diamètre de 110 mm. Lorsque l'on veut construire une hélice à pas variable, on prévoit des pieds de pale cylindriques qui se règlent en tournant dans un trou percé dans le cône, perpendiculairement à l'axe, .

LE SAINT (à suivre)