Le longeron en bois/carbone est construit autour d'un pultrudé de carbone de 18x5 mm. Les semelles du longeron sont stabilisées contre le flambement par des lattes en Pin d'Oregon qui permettent également d'obtenir les surfaces minimales de collage entre les semelles et les âmes en contre-plaqué de bouleau.
La résistance en compression à la rupture de ce pultrudé est annoncée par le fabricant à 1000 MPa. Pour accorder les allongements du carbone et du Pin d'Oregon, la résistance en compression à la limite élastique utilisée dans les calculs est de 342 MPa.
La fiabilité de cette construction a été validée
par des essais de collage. Le premier entre le contre-plaqué de
bouleau et le pultrudé de carbone, et le second entre deux échantillons
de pultrudé. Pour le collage, j'ai utilisé de la résine
époxyde Epolam 2015. D'ailleurs, je n'ai pas réussi à
casser le collage entre les deux pultrudés. Les nombreux coups de
massette sur l'éprouvette ont juste abimé les pièces
mais le collage a tenu bon...
Fabrication des semelles des longerons.
Suite au manque cruel d'espace pendant toute la construction (jusqu'à maintenant, en tous les cas), j'ai opté pour des ailes démontables. Il faut donc construire deux longerons se chevauchant à l'intérieur du fuselage. Les deux longerons seront identiques et de très faible largeur - environ 30 mm hors tout. Ceci permet de les placer à la même position dans les deux demi-ailes - j'ai choisi de les mettre à 35% de la corde. Le léger décalage entre les deux demi-ailes est tout à fait négligeable - voir le MC100, par exemple...
La première opération était de biseauter les pultrusions pour éviter la concentration des contraintes. La pente est d'environ 40:1.
Les baguettes en Pin d'Oregon et les pultrudés ont été TRES légèrement poncés pour augmenter la surface de collage. Les pièces en carbone ont été dégraissées en utilisant de l'acétone.
Une couche de résine époxyde a été déposée sur toutes les surfaces à coller.
Sur l'une des surfaces en bois, j'ai mis une épaisse couche de fibres de cellulose de bois mélangées à la résine pour empêcher le bois de "boire" toute la résine du joint. A l'endroit du biseau des pultrudés de carbone, j'ai mis une quantité importante de fibres pour remplir la cavité se formant entre les baguettes en bois et les pultrusions.
Serrage des ensembles bois-carbone dans le gabarit de collage.
Une vue un peu plus détaillée.
Le résultat final après démoulage - les fibres de cellulose ont bien joué leur rôle.
Vue générale sur le gabarit de collage avec l'une des semelles inférieures en train de "cuire".
Assemblage des longerons et mise en place des diaphragmes.
Après avoir obtenu les quatre semelles, j'ai utilisé le
même gabarit pour le montage des longerons. La hauteur du longeron
au niveau de l'emplanture sera de 193 mm et de 118 mm au niveau du saumon.
Pour faciliter la mise en place des diaphragmes, j'ai collé
les renforts à l'extrémité des longerons avant la
mise en gabarit.
Et voici une vue sur le longeron ayant pris forme dans le gabarit. Il commence à ressembler vaguement à une pièce d'avion...
Détail du gabarit - la cornière et le tube carré sont importants pour obtenir un longeron droit.
Pour des collages importants, il ne faut pas oublier les éprouvettes, gage de sécurité et de confiance dans le travail effectué :
Et voici le résultat : avant et après les coups de marteau...
Et voilà le travail - le premier longeron est prêt. Une petite photo - souvenir sur le parking.
Il est inutile de préciser que le deuxième longeron a été assemblé en utilisant la même procédure.
Je suis satisfait du résultat jusqu'à maintenant, voici la preuve :
Le longeron (avant le collage des âmes en contreplaqué) pèse environ 4.6 kg. Tout ceci pour un avion de 520 kg et pour des facteurs de charges d'utilisation (dans les limites élastiques) de +5 et de -2.5 G's.
Les deux longerons sont donc presque prêts, il faut maintenant s'occuper de la découpe et du collage des âmes en ctp...
A suivre ...