Constructions métalliques

En Allemagne, en 1935, la construction métallique dans le domaine de l'aéromodélisme, a été particulièrement encouragée par le "Reichsluftsportführer".et dans les années qui suivirent ce type de construction semble avoir eu un certain succès, comme en témoignent les divers articles cités en référence. Des plans de modèles réduits adaptés à la construction métallique ont été publiés, pour des modèles de début, accessibles aux jeunes aéromodélistes, mais aussi pour des appareils beaucoup plus évolués.
En France, trois articles traitant du sujet ont été publiés en 1936 dans la revue Le MRA, mais il ne semble pas y avoir eu de réel mouvement en faveur de la construction métallique chez les aéromodélistes.
J'ignore ce qu'il en a été dans les autres pays, en particulier anglo-saxons ?

Planeurs à structure métallique (Musée de la Wasserkuppe - juillet 2015)

CONSTRUCTION MÉTALLIQUE vs CONSTRUCTION BOIS

[4]
Horst WINKLER, se pose la question : "La construction métallique présente-t-elle des avantages par rapport à la construction en bois ?"

Similitude de construction métallique grandeur (à gauche) et modèle réduit (à droite) [4]

[1]
La construction métallique possède entre autres les avantages suivants: possibilité d'obtenir des appareils beaucoup plus solides et de très grandes envergures sans faire appel à un croisiIlonnage compliqué de petites baguettes de balsa ou de bouleau.
... La facilité de découpage de plaques minces en métal léger, les possibilités d'emboutissage avec une petite molette, ou un maillet de bois permettent d'obtenir des pièces galbées, des maîtres-couples allégés, des longerons emboutis, qui seront la copie en réduction des formes et des caractéristiques mécaniques de la pièce en vraie grandeur de l'avion. Le modèliste peut ainsi à volonté obtenir de grands ensembles raidis localement par des nervures. Cette souplesse permettant l'adaptation à toutes formes laisse place néanmoins aux procédés habituels et matériaux courants des constructions métalliques.
... Le métal, nouveau venu dans la construction des modèles réduits, possède des règles bien définies d'emploi. Il n'a pas encore conduit à des plans envisageant son emploi exclusif. Les promoteurs de cette technique ont étudié essentiellement les premiers éléments pour obtenir une transposition immédiate et efficace du bois au métal. Il n'existe pas, à ce sujet de procédé de comparaison plus simple, que celui qui assure l'égalité des charges au dm2. Il en découle immédiatement la possibilité de remplacement d'un ensemble complet bois (fuselage ou poutre d'aile) par un assemblage de profilés métal ayant le même poids. Cette équivalence de poids donnant à l'ensemble métal une résistance très supérieure, il y a avantage à supprimer les éléments prévus en bois, en particulier ceux qui assuraient principalement la rig idité de la pièce.

Construis en métal !
Die Zukunft fordert diese Wahl! L'avenir appelle ce choix !
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En 12 heures, un modèle Winkler junior très propre en métal, sans aucune formation préalable.
Publicité janvier 1936 [4]

LES MATERIAUX

[2]
Duralinox
Famille d'alliages d'aluminium additionné de manganèse, de magnésium ou de magnésium-silicium, caractérisés par une bonne résistance à la corrosion.
A. 3 de densité 2,7 environ donnent en 1/10 d'épaisseur, des feuilles pesant 270 gramems au mètre carré.
Le Duralinox livré en bande à l'état recuit donne :
R .• 20 à 23
E .. 10 à 13
A% .. . . . . 26 à 22
Ex : A-G3 , A-G5, A-G7. Alliages sans durcissement structural (les caractéristiques optimum sont obtenues par ÉCROUISSAGE). Pièces de résistance moyenne, mais de travail facile et possédant une excellente soudabilité, une excellente résistance à la corrosion et une grande facilité de chaudronnage. Utilisations : Tuyauteries et réservoirs hydrauliques basse pression, rivets, pièces de déformation.
Almasilium
On utilise aussi quelques alliages de la famille ALMASILIUM (Aluminium + Magnésium + Silicium) qui présentent sur les DURALINOX la susceptibilité d'un durcissement structural par traitement thermique. A-SG
Mot-valise composé de al(uminium), ma(gnésium) et sil(icium) avec le suffixe -ium. Nom commun
Alliage de magnésium et de silicium (densité 2,7 environ)
- R .. .. 22 à 24
- E .. .. . . . . 12 à 14
-A% .. .. . . 26 à 23

LES PROFILÉS

Les profilés du type usuel, tels que cornière, méplat tube, U, sont utilisables.
Les matériaux mis à la disposition du modeliste se trouvent donc être :

- soit des profilés dont les formes, les dimensions et les poids sont indiqués dans le tableau ci-dessous,
- soit des bandes de 100 à 200 mm. de largeur livrées couramment en épaisseur de 16/100; 20/100,25/100,32/100 et 40/100. Il est même possible de, trouver dès bandes de 5/100, 8/100 et 10/100. Toutes ces bandes sont en métal « normal » possédant les 'caractéristiques indiquées précédemment.

L'Aluminium Français, 23 bis, rue de Balzac, Paris (5"), devait penser aux modèlistes. Cette Société a mis au point la fabrication délicate' de profilés minuscules dont la résistance paraît incroyable en comparaison du poids. On peut les trouver également chez des spécialistes de pièces détachées pour Modèles Réduits de la Région Parisienne.

La diversité des profilés permet les constructions les plus compliquées d'après les plans d'appareils bois. Mais, il appartient par la suite au modéliste de mieux utiliser les alliages légers pour obtenir des modèles simples et robustes.

Un prochain article sera consacré à l'utilisation de ces profilés et à la fabrication de pièces spéciales en partant de feuilles ou de bandes de métal léger.

Exemples de profilés [1]

Résistance des profilés

Longeron métallique de modèle réduit d'avion : test de flexion [4]

Utilisation des profilés

[1]
La cornière nervurée oeut travailler à. la flexion et au flambage. elle sert d'onc à remplacer les T , les cornières et les U. en balsa. Dans les fuselages à sections triangulaires ou rectangulaires. elle doit être placée aux angles de ces sections.

Les bandes plates nervurées ne do:vent travailler à la flexion que pour des efforts parallèles à leur plan la nervure leur évite le fhmbage local mais ne leur permet pas d 'être utilisées indéoendamment Elles servent d'élément pour établir des pièces composées.

Le demi-rond est uniquement un élément d'assemblage pouvant travailler à l'extens:ion ou à la compression. Dans les pièces composées ce profilé sert à la liaison des U des bandes ou' cornières. Un élément résistant peut être constitué par deux bandes plates nervurées disposées dans le même plan et maintenues à l'écartement voulu par des petites longueurs de demi-rond fixées perpendicu1airement à ces profilés.
La triangulation de ces ensemb1es est également assurée par des éléments de demi-rond obliques par rapport aux précédents.

Deux de ces pières composées peuvent être accouplées pour donner une pière à section rectangulaire possédant une grande résistance pour des efforts appliqués parallèlement à la plus grande dimension.
Une pareille pièce composée peut servir de Iongeron d'aile ou de poutre de queue. Les liaisons rectangulaires se font par l'intermédiaire de petits éléments de cornières pris soit dans les profilés U ou L, soit coupés à la demande dans de la bande et repliés aux longueurs voulues.

Les tubes forment de bons éléments, à h comnpression et à la flexion. Ils peuvent être utilisés par deux pour former des longerons d'ailes, les nervures étant enfilées sur eux et assurant l'écartement. Elles doivent être immobilisées dans ce cas par de petites longueurs de demi-rond les réunissant de bout en bout de l'aile.
Train d' attterissage, support des moteurs. éléments d'empennage peuvent être faits en tube.

Le profilé U . permet les mêmes assemblages que précédemment mais l'absence de nervures lui enlève beaucoup de rigidi:é et impose un croisillonnage assez rapproché. Ce profilé a l'avantage de ne pas demander d'élément de cornière pour la constitution de pièces complexes.

D'u.ne façon générale, tous ces profilés ne doivent pas être utilisés ccmme éléments résistants indépendants, ils ont tous été prévus avec des ailes d'une largeur suffisante pour que la fixation entre eux puisse s'effectuer d'une façon simple.

[6]
En Allemagne, la firme MECO proposait une douzaine de profilés "de base" (colonne de gauche ci-dessous) qui, grâce à des découpes astucieuses, pouvaient être modifés pour donner une grande variété de nouveaux profils de sections très diverses. .

Les profilés MECO et leurs possibilités de modification [6]

Publicité MECO (1939)

Bien sûr, l'outillage nécessaire au travail des profilés était proposé par la firme dans ses plaquettes publicitaires illustrées, montrant l'usage de chaque outil.,

Une boîte d'outils est exposée au musée de la Wasserkuppe

Et dans le même présentoir

TECHNIQUES DE CONSTRUCTION

EMBOUTISSAGE

[1]
L'emboutissage peut être fait par les procédés couramment utilisés, l'allongement des alliages précédents en tôles ou bandes permet d'obtenir des formes assez compliquées. Les pièces peuvent avoir leur inertie augmentée par des bords rabattus de la façon suivante: la pièce est saisie entre deux lames de bois dur, le métal dépassant de la largeur du bord prévu est rabattu à l'angle convenable sur la pièce bois par martelage ou plus régulièrement par plusieurs passes de molette. Il faut éviter les e.ntailles et les angles trop vifs, les pliages successifs sur une même ligne.

RIVETAGE

[1]
Les caractéristiques des alliages utilisés dépendant, soit du traitement du métal à la fabrication, soit de son écrouissage à la mise en forme sont sensibles aux traitements thermiques. Ceci rejette donc la possibilité du travail à chaud sans étude très spéciale de ces traitements. On ne peut donc utiliser la soudure autogène ou les brasures à températures élevées, qui auraient d'autre part le grave inconvénient d'omener d'importantes déformations des ensembles soudés. Les soudures dites tendres ne donnent pas une résistance suffisante et leur emploi n'est pas simple.
Le meilleur procédé d'assemblage est le rivetage qui laisse un champ extrêmement large pour la réalisation d'ensembles compliqués.
A l'inverse des boîtes de constructions courantes où les trous sont fixés d'avance, il est possible de conserver toute la résistance aux profilés en ne perçant qu'à l'endroit prévu pour l'assemblage. Les rivets peuvent avoir 10/10 à 15/10e de diamètre et être posés par les méthodes habituelles. Un simple coup de marteau assurant le serrage des profilés.
Pour les rivets,iI est possible de partir de fil d'aluminium ou de tout autre alliage léger recuit de 10/10 à 15/10e de diamètre. Des rivets préparés à l'avance sont actuellement à l'étude, ainsi que le matériel simplifiant le travail habituel du rivetage.

Le rivetage se fait de la façon suivante :
Les deux pleces étant présentées dans la position définitive, percer à l'emporte-pièce ou avec une petite mèche, placer le rivet et l'écraser avec un marteau soit mieux avec un poinçon. la tête du rivet étant ap'puvée sur un pied fixe
Un modèle de pince à percer et à river est à l'étude. elles permettront de simplifier ces ooérations, sans améliorer beaucoup la qualité du rivetage.

Le demi:-rond se fixe sur la bande ou la cornière en écrasant son extrémité sur une longueur de 5 à 6 mm. S''il sert d'entretoise unique un rivet suffit. S'il sert d'entretoise perpendiculaire : deux rivets placés côte à côte.
II faut éviter dans le rivetage de percer les U autrement que sur l'âme. Si la construction imposait en un endroit plusieurs rivets très rapprochés, il faudrait renforcer le profilé principal par un ou deux goussets.

MONTAGE

[1]
Le montage doit se faire de la façon suivante : les profilés, coupés à la longueur convenable sont réunis sommairement au moyen de petites pinces prises dans du fil d'acier.
Le perçage et le rivetage se font successivement en partant du centre de la pièce et allant alternativement vers .chaque extrémité. Ceete méthode réduit les déformations difficiles à éviter dans ces petites épaisseurs. Il est possible en cours de montage de suivre ces déformations et de les corriger immédiatemont.
Les différents éléments, fuselage, longerons,. poutres diverses, assemblés et rivés séparément doivent être réunis en fin de. construction.

II n'est, par exemple, pas intéressant de prendre un fuselage terminé et d'y adapter pièce par pièce tous les élémenls constructifs de l'aile. Ce procédé risquerait d'amener des déformations importantes de l'ensemble et des difficultés de rivetage lorsque la construction serait déjà assez avancée.

Fieseler 5 [6]

QUELQUES MODÈLES

Motomodèles métalliques participant à un concours à Borkenbergen [Rhénanie-Westphalie] en 1938.

On pourra glaner sur la Toile des plans de modèles métalliques de planeurs :

Metall Segelente [Létající krasavci]

Metall Winkler Junior [Létající krasavci]

SOURCES DOCUMENTAIRES

[1] La construction des Modèles Réduits en Alliages légers, par André TOURNON, Le MRA, n° 12 (octobre 1937)
[2] La construction des Modèles Réduits en Alliages légers, par André TOURNON, Le MRA, n° 13 (novembre 1937)
[3] La construction des Modèles Réduits en Alliages légers, par André TOURNON, Le MRA, n° 14 (décembre 1937)
[4] Hat die Metallbauweise der Holzbauweise gegenüber Vorteile ?, par Horst Winkler, Deutsche Luftwacht Modellflug n° 1 janvier 1936 p 20-22
[5] Die Werfstossormen im Metallflugmodellbau , par Maurus Glas, Deutsche Luftwacht Modellflug n° 5 mai 1936 p 132-135
[6] Ich stelle mich auf Metallbauweise um, par Otto Wernide, Deutsche Luftwacht Modellflug n° 2 février 1938 p 28-30
[7] Aus der Praxis der Meco-Metallbauweise, par Otto Wernide, Deutsche Luftwacht Modellflug n° 4 avril 1938 p 80-83
[8] Das Leichtmetall Saalflugmodell « Metallus », par Otto Wernide, Deutsche Luftwacht Modellflug n° 5 mai 1938 p 100-101
[9] Das Mieten im Meco-Metallflugmodellbau, par Otto Wernide, Deutsche Luftwacht Modellflug n° 6 juin 1938 p 124-125
[10] Das Fachausbrüde in der Meco-Metallbauweise, par Otto Wernide, Deutsche Luftwacht Modellflug n° 8 août 1938 p 164-166
[11] Bau und Berwendung von Schablonen , Hellingen und Sonstigen Hilfsgeräten im Meco-Metallflugmodellbau, par Otto Wernide, Deutsche Luftwacht Modellflug n° 11 novembre 1938 p 238-240
[12] Bau und Berwendung von Schablonen , Hellingen und Sonstigen Hilfsgeräten im Meco-Metallflugmodellbau, par Otto Wernide, Deutsche Luftwacht Modellflug n° 12 décembre 1938 p 250-252
[13] La construction des modèles réduites en alliages légers, Éditions CEDAL 1948

Page créée le 14/12/2022. Dernière mise à jour le 01/02/2025