Pfenninger Elfe P1

Pfenninger Elfe P1

Présentation du prototype du Elfe P1 en 1939 [HB-278]

Année du premier vol : 1939
Pays : Suisse
Développement :

Werner PFENNINGER

Caractéristiques
Tryptique
Historique
Références

Page modèles réduits

SPÉCIFICATIONS et DONNÉES TECHNIQUES

Werner Pfenninger a conçu ce planeur pour répondre aux exigences suivantes :
- Bonne manoeuvrabilité et particulièrement aux basses vitesses,
- Large plage de vitesse et la plus sûre possible les caractéristiques de décrochage,
- Bonne finesse et taux de chute minimal très faible.

	Type : P1	Atelier de fabrication : Rüdi SÄGESSER et al.
	Envergure : 9,0 m	Vitesse minimale : --- km/h
	Longueur : 5,30 m	Vitesse maximale : --- km/h
	Hauteur : -,-- m	Taux de chute mini : 0.8 m/s à -- km/h
	Allongement : 23,0	Finesse max : 24 à 72 km/h
	Surface alaire : 6,75 m²	Profil d'aile : Pfenninger 12,5 %
	Charge alaire : 18,2 kg/m²	Nombre de sièges : 1
	Masse à vide : 43 kg	Nombre de machines construites : 2
	Masse maximale : 123 kg	Années de fabrication : 1939 - 1954
	Ballast : non	Techniques de construction : Bois et toile

La charge utile avait été initialement limitée à 80 kg, mais elle a été portée à 100 kg dans le certificat de navigabilité du 19 janvier 1949 [12]. La masse maximale en ordre de vol était donc de 143 kg.

La surface alaire donnée est celle des deux plans.
Surface plan fixe : 0,0 m²
Surface plan stabilisateur : 0,0 m²
Surface plan direction : 0,0 m²

L'extrême légèreté du P1 est ici illustrée de façon spectaculaire [Aero-Revue n° 5/1941 via 7]

Cette petite machine présente de nombreuses originalités techniques, mais ce qui frappe le plus dès le premier abord quand on regarde les plans, c'est la très faible section des baguettes de bois utilisées pour la construction et la légèreté de l'appareil.

La plus grande section de bois utilisée n'est que de 10 x10 mm ! [1]
Structure des ailes : 9,5 kg (avant entoilage) [8]	La répartition des masses était la suivante : Fuselage et gouvernail 21 kg Les deux ailes 13 kg Haubans 2,5 kg Stabilisateur 1,5 kg Masse totale à vide : 43 kg

	Ce sont les ailes qui sont le plus innovantes dans cet appareil. Le profil a été tracé et étudié par Werner Pfenninger à l'Institut d'Aérodynamique de l'ETH de Zürich où il travaillait après avoir obtenu son diplôme d'ingénieur en 1936. Le profil Pfenninger a une épaisseur relative de 12,5 %. La forme de l'aile est évolutive en vue de dessus et présente une flèche négative variant le long de l'envergure. La structure des ailes est formée d'un longeron principal en double-T, de 55 mm de large à hauteur des fixations des haubans. La profondeur du longeron est de 17 mm à l'emplanture des ailes. Le bord d'attaque est caissonné par du contreplaqué de 1 mm et 1,2 mm d'épaisseur constituant un revêtement travaillant anti-torsion. []
Longeron principal de l'aile [12]
Les ailes sont munies d' ailerons « full span », qui jouent également le rôle de volets. Une fente de 3 cm est ménagée entre aile et volet. Les études aérodynamiques montraient que les deux surfaces travaillent de façon indépendante sauf à basse vitesse où la déflexion du flux d'air vers le bas par l'aile améliore l'efficacité aérodynamique du volet. Ce système a également été utilisé pour toutes les surfaces de contrôle (gouvernail de direction non inclus) du planeur Berlin B-6, et dans la plupart des avions Junkers. L'aileron / volets, accouplé automatiquement au mécanisme de commande lors du montage des ailes, peut être abaissé de 10 degrés pour améliorer les qualités de vol à basse vitesse ou au contraire relevés de 4 degrés pour un vol rapide. Le résultat fut remarquable puisque qu'une finesse de 24 a été obtenue à une vitesse 72 km/h. A titre de comparaison, à la même époque en Suisse, le planeur de performances Spalinger S-18, de 14,3 mètres d'envergure, avait une finesse de 21 à 60 km/h.
La partie amovible de la verrière	La verrière part du nez du fuselage et s'étend jusqu'au niveau du longeron principal des ailes. Sa structure complexe en bois prolonge les couples du fuselage. La visibilité étaient encore améliorée par les oreilles de la partie amovible et par les fenêtres latérales.
Le choix d'un profil d'aile relativement mince avait nécessité l'installation de haubans. Pour ne pas dégrader l'aérodynamique de l'appareil W. Pfenninger les a dessiné très larges et profilés de telle sorte qu'ils participent à la portance générale.	L'immense verrière, très inhabituelle pour l'époque.
	Le stabilisateur est simplement fixé par 3 vis sur le dessus du fuselage. Le gouvernail est monobloc. Gouvernail et stabilisateur étaient initialement de petites dimensions. Mais au cours d'un vol, le pilote (W. Pfenninger ?) ne put sortir le planeur d'un piqué qu'au prix d'une perte d'altitude de plus de 1000 mètres. Suite à cet incident, l'empennage a été agrandi. Il sera lui aussi agrandi (envergure passant de 1,5 à 2 mètres d'envergure).
Formes initiale et finale du gouvernail. Dessin Jean-Marie Mesot, 2011	Agrandissement du stabilisateur, son envergure passant de 1,5 à 2 mètres. Dessin Hans Gysi, 2006 [12]

TRYPTIQUE ET PLANS

Un jeu de plans relativement complet est détenu par Hans Gysi. En 2007 Lorenz Müller (CH) en avait fait une copie qu'il a eu la gentillesse de me prêter pour les dupliquer. Certaines planches sont de la main même de Werner Pfenninger, d'autres sont plus récentes. Les planches concernent la toute première version de la machine.
(Dessin Herbert Rorhberger [8])
Vue de profil du fuselage [12]

HISTOIRE du HB-278

	Werner Pfenninger est entré à l'Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH, École Technique Supérieure) de Zürich en 1932, alors âgé de 19 ans. Il est diplômé ingénieur mécanicien en 1936. De 1937 à 1946, il sera l'assistant du Professeur J. Ackeret à l'Institut d'Aérodynamique de l'ETH. C'est là qu'il dessine et étudie le profil qu'il utilisera pour son premier design, le P1. La construction a été menée à bien par Rüdi Sägesser, assisté de , F. Niederhauser et P. Schenkel. Il semblerait que ce soit Rudi Sägesser qui ait eu l'idée de l'appeler "Elfe" lors d'une promenade en forêt, allusion à l'extrême légèreté et à la grâce de la machine. Premier vol du Elfe P1 le 4 mars 1939 sur l'aédrodrome de Berne-Belpmoos. Il lui est attribué l'immatriculation HB-278.
C'est vraisemblablement W. Pfenninger qui a fait les essais en vol du Elfe P1. Il n'est nulle part fait mention du nom d'un autre pilote dans la documentation que nous avons pu consulter. Les vols ne se passaient pas sans incident, et la machine a même été sérieusement endommagée, au moins une fois, à une date inconnue, une cloture ayant malencontreusement surgit devant le planeur. Pilote : Werner Pfenninger Réparation de Ruedi Sägesser [8, origine et date inconnues]
	On retrouve le HB-278 en 1942 dans un compte-rendu du Camp national 1942 de vol à voile organisé à Crans sur Sierre [Aero-Revue No 6 1942 - collection J-M. Mesot]. La machine apparaît avec un avant et une verrière profondément modifiés. Sur la dérive, on lit 2 comme premier chiffre de l'immatriculation, ne laissant aucun doute quant au fait qu'il s'agit bien du HB-278. La modification de la verrière a-t-elle été faite après l'accident rapporté au dessus ?
Camp national 1942 de vol à voile à Crans sur Sierre. Le colonel De Kalbermatten, président de la section du Valais de l'Aé.C.S. et le professeur August Piccard examinent l'Elfe. [2]
[photo Hans Gysi, 12]	De 1946 à 1948, Werner Pfenninger travaille pour la firme Flug- und Fahrzeugwerken ( FFA) à Altenrheinb, puis en décembre 1948, il émigre aux USA, où il travaillera chez Northrop, Boeing, Lockheed (en particulier sur le projet U-2) puis plus tard à la NASA. En partant, il confie à Albert Neukom la commercialisation des planeurs qu'il continuera à dessiner. Le Elfe HB-278 a vraisemblablement cessé de voler après le départ de W. Pfenninger pour les USA.
[Photo Christian Bretscher]	Ci-contre le Elfe S-4 HB-858 de Christian BRETSCHER "à côté de sa grand-mère" en 1983. A cette date, le planeur avait été restauré et volait encore. Peut-être déjà la propriété de Hans GYSI ? Et c'est peut-être lui qui a remis le planeur en état de vol ?
Les 18 et 19 avril 2010, dans le cadre de manifestations pour la commémoration du centenaire de l'aviation suisse, une exposition de planeurs anciens est organisée au Musée des Transports de Lucerne. Hans GYSI y présente le Elfe 1, au milieu d'une dizaine d'autres machines anciennes. C'est l'occasion pour Jean-Marie de faire connaissance avec Hans et de réaliser un très beau photopack de son planeur. Mais Hans GYSI décède en janvier 2013, et ses héritiers lèguent le Elfe HB-278 à l'association suisse Stiftung Segel-Flug-Geschichte. [15]	[photo Jean-Marie Mesot]

Elfe P1 PT-PCC Colibri

Werner Pfenninger avait été souvent sollicité pour la construction d'autres planeurs, mais il n'était pas favorable à une construction par des amateurs, estimant que les risques d'une mauvaise construction d'une machine aussi légère étaient trop grands. Toutefois, un Elfe P1 (de 9 mètres d'envergure) a été construit au Brésil en 1943 (date erronnée ?), par Hans WIDMER, originaire de Suisse et installé au Brésil. Le planeur a été construit à son domicile à São Paulo et a été baptisé Colibri. Il volait au club de Bauru, São Paulo. Cette machine apparaît dans un compte-rendu du concours national ayant eu lieu au Brésil du 26 janvier au 6 février 1955, concourant en Classe A, pilote Benedito Cesar. [3]
Le Elfe P1 construit par Hans WIDMER. Derrière, le planeur immatriculé PT-PBR est le biplace Spalinger S-25 [14]	Hans Widmer près de son Colibri PT-PCC. Remarquons la commande des ailerons à l'extrados et la fente réduite par rapport au HB-478. En arrière-plan le HW-4 Flamingo dessiné par Hans Widmer. [13]
En décembre 2013-janvier 2014 j'avais pu contacter le Prof João Alexandre WIDMER, fils de Hans Widmer, pilote connu au Brésil et professeur à l'Université de São Paulo (Brésil) qui avait été très heureux d'apprendre que le Elfe P-1 existait toujours en Suisse. Il précisait qu'en ce qui concerne le Colibri " As my father used brasilian wood for the construction it became a little bit heavier then HB 278. Something around 55 kg. Its last flight to my knowledge, ocurred in the early 60s.". Le Colibri est maintenant en exposition au Museu TAM (Museu Asas de um Sonho) de São Carlo [à 250 km de São Paulo].
PT-PCC au Museu TAM [16]	Le Colibri a peut-être été restauré ?
L'avant du Colibri modifié	João indique : "I see from the pictures that a lot of information I have written is not presented. The only parts that are not original are the front upper fuselage and the canopy. The glider was never damaged seriously. I will try to find out if there is a logbook." [15/02/2015] Un autre Elfe 1 aurait été construit au Brésil en 1957 (avec une envergure de 10 m), qui aurait été accidenté en 1959.

Elfe P2 HB-402 (Elfe "11 mètres")

En 1944, deux frères, Eugen et Erwin Suter, ont construit une version agrandie du Elfe, d'une envergure de 10.60 mètres. Immatriculée HB-402, appelé Elfe P2, cet appareil a aussi parfois été nommé "Elfe 11 mètres".
Le premier vol du HB-402 a eu lieu à Birrfeld le 28 mars 1945.et revient au pilote Willy Baur.

La masse à vide est de 65 kg et la charge utile de 95 kg. La finesse maximale est estimée à 27 (?). Ces caractéristiques sont à comparer avec celles du Winspiel allemand.
Les deux n'ont probablement plus volé depuis les années 50. [7]

Il a été retrouvé (date?) dans une cave à Aachen. [9]

Le Elfe P2 HB-402 a appartenu à H.P.Baumann, Horgen,Suisse.
Il est maintenant (fin 2011) la propriété de Jürg Suter (Suisse) [Jürg est peut-être le fils de l'un des constructeurs Eugen et Erwin (?)]

Jürg Suter ( Neuhofstrasse 14, 8330 Pfäffikon ZH)

[photo Hans Gysi, 12]

RÉFÉRENCES

[1] Schweizerisches Klein-Segelllugzeug "Elfe", Aéro-Revue, n° 19/20, octobre 1939, Werner Pfenninger [Article]
[2] in Aero-Revue n° 6, 1942 (juin), [8 photos ; avant et verrière modifiés, Auguste Piccard]
[3] Brazil's second national soaring contest, Sailplane and Glider volume 23 n° 3 mai-juin 1955 p 4, George Münch [photo du Elfe 1 de 9 m construit au Brésil PT-PCC, compte-rendu du concours]
[4] Die Enrwicklungsreihe der Elfe (Teil I), in Aerokurier 1982-04 (avril), Dietmar Geistmann (1ère partie)
[5] Die Enrwicklungsreihe der Elfe (Teil II), in Aerokurier 1982-05 (mai), Dietmar Geistmann (2ère partie)
[6] in Aero-Revue mai 1989, Hans Gysi.
[7] Griff in die Archivkiste Teil II, Laminarprofil, Dr Rhönstei, Clubzeitschrift der Segelfluggruppe Olte, 04-2002, [3 photos]
[8] Pfenninger Elfe 1, WLM Modellbau, site de Hildegard Heyder [Histoire + nombreuses photos]
[9] The Elfe P1, Scale Soaring UK, Vince Cockett [texte + 7 photos]
[10] Saiplane 1920-1945, Martin Simons, Eqip 2001 p 182 [Mention]
[11] Pfenninger Elfe 1, Segelflieger Forum, [Adresses et liens]
[12] Documentation personnelle de Mr Hans Gysi (Suisse)
[13] PT-PCC, Vôo a vela em preto e branco , [Photo]
[14] PT-PCC, FBVV, [Photo]
[15] Stiftung Segel-Flug-Geschichte, IG Albatros, [présentation de l'association]
[16] História em Fotos, Aeroclube Bauru, [photos du PT-PCC au musée TAM]

Page mise à jour le 26/02/2015