Brevet FR2368100A1 — publié le 19780512

La présente invention concerne les maquettes d'avion à assembler, présentees en boîtes de construction, et plus particulièrement les petites maquettes destinees au vol libre. On connait plusieurs modes de construction de telles maquettes volantes le plus ancien et le plus répandu consiste à assembler une structure en bois constitué essentiellement de fines baguettes, et de la recouvrir de papier ou d'une pellicule de plastique; c'est le mode le plus rigide et le plus léger, mais il est long et demande une certaine dextérité . Sans une grande habitude, les structures ainsi construites sont gauches ou déformées et volent anal, décourageant le débutant. Diverses simplifieations ont éte proposées, par adoption d'élements de structure préfabriqués en feuilles de balsa prédécoupées et préformées, ou en matériau léger moule: feuilles de matière plastique formènes sous vide et assemblées, ou eléments en polystyrène expansé et moulé en particulier. Certaines maquettes volantes sont ainsi proposées presque entièrement assemblées. Ces pièces moulées sont beauccup plus simples à mettre en oeuvre, et permettent aux débutants d'obtenir rapidement une maquette terminée comportant peu de vrillages ou autres gros défauts de géométrie. Ses qualites de vol restent cependant médiocres car elles sont relativement lourdes, et -de formes aérodynarniquement grossières, tout particulièrement le profil des voilures. Par ailleurs, beaucoup de ces maquettes demandent à être réglées en vol, ctest å dire que les légers défauts résiduels de centrage, de calage des voilures et de vrillages sont à découvrir par l'analyse des défauts et irre- gularités du vol. Le gros inconvenient d'une telle méthode est qu'elle exige pratiquement du constructeur de savoir parfaitement lancer son avion, car la façon de lancer intervient autant que la géométrie de l'avion dans le vol initial, et des facules de Jugement qui demandent de l'expérience. La méthode estdonc totalement inadaptée aux débutants, à qui pourtant ce genre de boftes de construction s'adresse eu egard à leur faible coût. La présente invention permet d'éviter ces inconvénients et d'obtenir, à plaide d'assemblages simples, une structure légère et de bonne géométrie, procurant de bonnes qualités de vol à la maquette dès l'origine, et de conserver de plus cette géométrie et ces qualités toute sa vie durant. Le réglage en vol n'étant pratiquement plus nécessaire, l'apprentissage du lancer est facilité, les seuls défauts de ce dernier apparaissant dans le vol, ce qui les rend plus faciles à déceler et à corriger. Le lancer à la main peut également être remplacé, soit par un de collage par roulage au sol, soit par lancement mécanique, au moyen d'une catapulte. Les boîtes de construction objets de l'invention permettent donc la réalisation par des enfants ou des débutants, de maquettes d'avion volant parfaitement, pratiquement dès le premier essai, et ne presentant pas de déformations au cours du vieillissement. Les boites de construction objet de l'invention utilisent essentiellement des elements en matériau léger, préformé. La legkrete et la rigidité sont obtenues éventuellement par assemblage et collage de plusieurs élements de même matière ou de matière differentes, les operations d'assemblage etant opérées pour la plupart par insertion des éléments dans des empreintes où ils stajustent avec suffisemment de précision pour éviter toute erreur de positionnement et toute malformation. La maquette elle meme est assemblée dans une empreinte ou gabarit lui donnant sa géométrie, et susceptible de la recevoir à nouveau entre les séances de vol, pour l'abriter des chocs et des defornations habituellement provoquees par le vieillissement. Le montage de la maquette est ainsi operé par une succession d'assemblages simples, le positionnement des pièces entr'elles au moment du collage et jusqu'a' sechage complet étant assuré de façon rigoureuse par le moyen combiné de tetons de centrage, provisoires ou non, et de gabarits extérieurs. Les differents modes d'assemblage et de positionnement apparaitront plus clairement en examinant les figures placées en annexe. Fteprésente La figure 1 une section d'aile réalisée par exemple en matiere expansée très ingère 1 renforcée par un longeron et un bord de fuite rapportés, en balsa profilé par exemple. Le longeron 2 est encastré dans une rainure ménagée dans la matière expansée. Le bord de fuite34e pouvant être encastré est malgré tout positionné de façon rigoureuse au moyen de bossages 4 venant de moulage avec 1 . Ces bossages n'existent que d'un coté dans l'exemple representé, mais peuvent aussi etre répartis alternativement dessus et dessous pour empécher tout déplacement de 3 pendant le collage. Les bossages sont ensuite éliminés par sciage et ponçage. La figure 2 représente un autre mode de réalisation possible dans lequel la portion d'aile est constituée d'une partie 5 en matière expansée moulée en même temps qu'un- cadre support 9 et reliée à lui par un certain nombre de ponts 6. Le cadre support comporte de préférence au moins une face extérieure plane, pour faciliter le conformage en cours de fabrication, et eventuellement le controle et l'élimination des pièces gauchies. Un élément 8 est rapporté par collage sur 5, le maintien en cours de collage étant assuré conjointement par des têtons 7 venus de moulage avec 5, et la forme particulière du cadre 9.Les têtons 7 sont élimines après sechage de la colle. L'elément 8 peut être par exemple réalisé sous la forme dune feuille de matière plastique thermoforée, pouvant présenter des reliefs et l'aspect d'une aile véritable avec ses details de structure. La figure 3 représente une autre variante de réalisation dans laquelle l'aile est constituée de deux demi coquilles alvéolées et assemblées par collage. La figure 4 représente une solution avantageuse pour obtenir des bords affinés dans une matière ne permettant pas de les obtenir par moulage: l'excès de matière 10, reprisent en hachures croisées, est ajouté pour les seuls besoins du moulage, en relief par rapport â une face plane extérieure de la pièce woulée n qui peut comporter un cadre 12 ou non. La partie plane sert de guide au ponçage de finition, éliminant l'excédant 10 pour restituer le profil initial voulu. D'autres éléments provisoires, tels que les languettes de liaison 13 de l'élément n à son cadre 12 peuvent aussi etre placés en relief pour pouvoir être éliminés de la même façon. fies rodes de rélisations décrits ci-dessus ne sont évidemment pas limi- tatifs, et l'on connait par ailleurs d'autres odes d'ajustage qui peuvent etre valablement utilises dans la mesure où, comme les odes cités ci-dessus ils permettent obtenir des assemblages précis de pièces légères afin d'améliorer leurs caractéristiques zecaniques, tout en diminuant le poids. La figure 5 représente un mode possible de réalisation d'un fuselage d'avion réalisé conforièment â l'invention, celui-ci est creux et constitué de deux dari coquilles 14 et 15 dans lesquelles des encoches sont ménagées, de préférence â l'intérieur, pour recevoir des baguettes de renfort, en balsa par exemple. Les baguettes 17 sont ainsi enchassées dans une rainure me nagée entre les deur coquilles. Les baguettes 16 sont par contre fixées entre deux rangs de tons situes alternativement au dessus et au dessous, cette solution étant préférable dans une paroi de faible épaisseur.L'ensemble des renforts ainsi disposes permet d'accroître â la fois la rigidité et la resistance du fuselage aux contraintes résultant de l'utilisation d'un moteur caoutchouc par exemple, et de réduire le poids des coquilles et même de l'ensemble. La figure 6 représente un exemple de totons de positionnement d'une aile son point de jonction avec le fuselage, senl représenté, la forme de ltex- trématé de l'aile étant évidemment complémentaire. La figure 7 représente en coupe un ode de réalisation possible du gabarit d'asseiblage général de la maquette, et conforme a l'invention. Le fuselage est A titre d'exemple constitué de deux demi coquilles se raccordant dans un plan horizontal. Cette solution permet eventuellement de mouler le dessous du fuselage avec le fond du gabarit. Dans ce cas, des ponts existent entre le fond du gabarit et le dessous du fuselage, mais ne sont pas représentés dans la figure; ils sont situés de préférence loin des voilures de façon à en faciliter la découpe et le ponçage après assemblage de la maquette. Le gabarit d'assemblage conforme à l'invention comporte de préférence des surfaces d'appui et de positionnement placées au dessous (18) et au dessus (19) des voilures, de préférence en vis & vis, de façon a positionner parfaitement ces voilures en cours de montage, et salement ultérieurement, pendant les périodes de stockage de la maquette terminée. Les surfaces supérieures 19 sont de préférence solidaires d'un couvercle 20 entrant avec frottement dans le fond, le tout formant une bofte à triple fonction: emballage pour la commercialisation, gabarit de montage, botte de rangement mettant la maquette â l'abri des chocs et des déformations. Le nez de la maquette peut venir de moulage avec les deux coquilles du fuselage, ou être rapport, le choix dépendant essentiellement des formes et des possibilités de moulage. Dans le cas d'un nez rapporté, il pout être avantageux de me nager un appui pour celui-ci dans le fond du gabarit, voire dans les deux parties: ces appuis permettent d'avoir un contact supplémen- taire entre le fuselage et le gabarit, qui trouve son utilité après montage de la maquette de son gabarit et disparition des ponts de liaison qui omis- taient jusque là entre le fuselage et le dessous du gabarit ( lorsque les deux éléments sont moulés ensemble). La figure 8 montre un exemple de gabarit de montage réalisé conformément a l'invention, adapté au montage d'un biplan. Le mode particulier de découpa- ge des deux demi coquilles de fuselage permet de reproduire un fuselage 23 de section circulaire portant un conge Karmann 21 de raccordement i ls e inri- eure (2Z. Dans un biplan, l'aile inférieure étant entièrement plao6e sens l'aile supérieure, il n'est pas possible de maintenir sitplexent la première par une surface solidaire du couvercle. Parmi les différentes solutions possibles à ce problème, la figure 8 en représente deux.La première oonsiste en un ou deux tetons venant de moulage avec les ailes et pouvant se loger à frottement dur dans des trous dù gabarit (24). Ces têtons sont détruits après assemblage complet. La deuxième consiste en une plaque, par exemple élastique, placée au dessus de l'aile en 25 pour l'appliquer sur son appui inférieur. Les moyens de fixer cette plaque étant par ailleurs connus, ne sont pas décrits. La pièce 25 devra être démontée avant extraction de la maquette hors du gabarit. Les mats du biplan sont représentés ici dans une réalisation conforme A l'invention, en matière taillée ou ioulée, et presentantun têton 26 de positionnement è chaque extrémité, venant s'encastrer dans des logement du du fuselage et des ailes. Ces mats peuvent egalement comporter de petits trous 27 facilitant le montage et le positionnement des haubans 28, réalises en fil fin collé après tension. Les exemples representes ci-dessus montraient des gabarits de montage de taille suffisante pour enfermer totalement la maquette. Il est cependant possible d'utiliser des gabarits de dimensions inférieures à celles de la maquette sans pour celà sortir du cadre de l'invention. L'inconvénient majeur de tels gabarits est de ne pas protéger les parties dépassantes des chocs. Ils peuvent cependant présenter des avantages économiques, principalement dans le cas de maquette de dimensions importantes. De même on peut avoir intérêt dans certains cas à remplacer le couvercle et ses surfaces d'appui par des petits éléments fixés localement, voire par des épingles fines fixant directement les voilures par exemple sur le gabarit. Ce mode de réalisation conforme à l'invention pourra être utilisé chaque fois que le gabarit est réputé ne servir qutau montage, ou seulement exeptionnellement ensuite. La figure 9 représente une possibilité de réalisation simple d'un train d'atterrissage pour maquette de chasseur réalisée conforméent à l'invention et dans laquelle les axes de roues 28 et jambes de train 29 sont solidaires d'une poutre de préférence ajouree 30 venant s'encastrer dans une fente ménagée à cet effet dans les ailes et le fuselage. L'ensemble du train peut être moulé d'une seule piece et présente ainsi une excellente solidité pour un poids minimum, et sert en même temps de renfort à la voilure. La liaison de la jambe à la poutre peut également être réalisébous la forme dtun toton autorisant un démontage en cas de choc, et limitant donc les efforts envoyés par le train dans la voilure. Dans ce cas, la contrefiche 33 sera de préférence suffisomment souple et solidement fixée pour empêcher la séparation et la perte du demi train. L'élément 31 est un guide facultatif permettant éventuellement le positionnement et le guidage de la maquette sur une tige de catapulte et qui est avantageusement solidaire de la poutre centrale du train lorsqu'elle existe. La figure 10 représente une solution avantageuse de moulage de certains éléments conformes à l'invention dans laquelle ceux ci sortent du zeme moule qu'un des éléments, couvercle ou fond, de la boite gabarit. La figure 11 represente une solution intéressante de catapulte pouvant etre associée à une boite de construction conforme i l'invention et permettant à un constructeur debutant de s'affranchir de l'apprentissage du lancer main. Cette catapulte est constituée d'un rail de guidage 34 matérialisant la trajectoire initiale de l'avion et servant en outre à immobiliser l'helice en rotation dans le cas de propulsion à moteur caoutchouc, d'un ou plusieurs guides 31 solidaires de la maquette et coulissant librement sur le rail 34, et d'un élément élastique non représenté, pouvant être un ressort de compression placé en arrière des guides 31, ou plus simplement un bracelet de caoutchouc tendu entre un crochet solidaire de la maquette, et lsextremite 35 du rail. La maquette est maintenue à sa position d'attente arr ère, catapulte armée, par exemple au moyen d'une encoche 36 pratiquée dans le rail, et un peu plus longue que le guide 31 de façon à autoriser celui-ci à sty loger en fin d'armement, grace à un léger mouvement latéral ou vertical de la maquette. Une légère poussée inverse fait sortir le guide de l'encoche et libère la maquette. Le rail 34 peut avantageusement être rendu solidaire de la boîte gabarit, par enfichage, et avoir une inclinaison sur l'horizontale telle que la trajectoire initiale soit très legèrement ascendante d'une part, et que d'autre part, la maquette une fois placée sur sa rampe de départ repose simultanément sur ses roues. L'ensemble gagne ainsi en commodité d'emploi et en réalisme.La zone de départ peut représenter par exemple un pont de por L'examen detaille des figures a permi de mieux comprendre les possit te tes nouvelles que procure le mode de construction conforme à l'invention: l'assemblage aise de matériaux complémentaires permet de limiter le poids des élbments, tout comme dans la classique structure baguettes / papier d'entoilage, mais avec facilite et sécurité grace à l'emploi quasi general d'assemblages précis entre les différents constituants. Le gabarit de montage, réalisé de préférence en matière expansée moulée, et présentant une surface inférieure plane pour en faciliter la fabrication, le contrôle et l'utilisa- tion, permet d'assembler les différents éléments, fuselage,voilure, train, avec facilité et securité. Des variantes du gabarit permettent, selon le cas, de mettre l'accent sur le moindre court: gabarit sans couvercle, maintien des élements en place au moyen de teutons à briser (voir la figure 8 repère 24) ou d'épingles, ou encore, gabarit portant directement de moulage une partie des éléments euxmême: dessous de fuselage seul, ou dessous de fuselage complet avec les ailes, par exemple. Ou au contraire, de mettre l'accent sur la qualité et la longévité, en adoptant un gabarit-bolte permettant le rangement de la maquette, ainsi que ses reparations éventuelles, avec sécurité. I1 n'a que peu été question du mode de propulsion de la maquette, car le mode de construction conforme à la présente invention s'applique à tous les modes de propulsion, et même éventuellement aux maquettes fixes dont la structure complexe rend l'assemblage "en l'ai ' malaisé, et justifie l'utilisation d'un gabarit. Enfin, la mise à disposition combinée d'une maquette à construire selon un mode d'assemblage simple et sur conforme à l'invention, donnant une maquette légère et précise, et d'un système de catapultage adapté, dont l'exem- ple décrit n1 est qutune possibilité, d'autres étant connues par ailleurs permet de supprimer simultanément tous les handicaps propre au modéliste dé- butant t insuffisante habileté de construction, ignorance des lois de la mécanique du vol, insuffisant. habileté au lancer, lteffet cumulatif de ces différents handicaps étant catastrophique dans le cas de raquettes classiques. L' ensemble constitue ainsi une combinaison permettant au de butant de faire voler parfaitement une maquette finement réalisée. Revendications 1 - Botte de construction de maquette d'avion, par exemple de maquette volante à moteur caoutchouc, caractérisée par l'utilisation d'éléments préfabriqués légers, éventuellement renforcés par contrecollage de plusieurs sous-ensembles dont certains peuvent être des baguettes de balsa par exemple, et assemblés entre ex â l'intérieur d'un gabarit de pontage, le gabarit et les surfaces de collage étant conçues pour permettre un positionnenent aisé et rigoureux des éléments, et empêcher tout défaut géométrique préjudiciable au vol de la maquette terminée. 2 - Bosse de construction de maquette d'avion conforme à la revendication 1, et caractérisée par le fait que le gabarit de montage est constitué de matière moulée par exemple du polystyrène expansé, et comporte une surface inférieure plane pouvant servir de référence lors du conformage en fabrication ou lors du contrôle des gabarits. 3 - Botte de construction de maquette d'avion, conforme å l'une des reven- dications 1 ou 2, et caractérisée par le fait qu'une partie des éléments de la maquette est moulée en même temps que le fond, et & la place qu'ils occu- pent au cours du montage genéral de la maquette. 4 - Botte de construction de maquette d'avion conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 3, et caractérisée par le fait que le gabarit de mon- tage se présente sous la forme d'une botte avec fond et couvercle, s'emboîtant de préférence l'un dans l'autre avec frottement, et portant les bossages nécessaires au positionnement et au maintien en place des éléments de la M- quette. 5 - Botte de construction de maquette d'avion conforme M à l'une quelconque des revendications 1 a 4, et caractérisée par le fait que un ou plusieurs éléments de la maquette sortent de moulage solidaires d'un cadre, comportant de préférence une surface plane de références ce cadre pouvant être le gabarit. 6 - BoSte de construction de maquette d'avion conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 5, et caractérisée par le fait que le positionnement relatif de deux éléments ou plus > ou le positionnement d'un élément ou plus dans le gabarit, est réalisé au moyen d'ergots eu pattes venant de moulage avec lun des éléments, et éliminés ensuite en cours de finition. 7 flotte de construction de maquette d'avion conforme å l'une l'e quelconque des revendications 1 à 6, et caractérisée par le fait que des opérations de finitions sont prévues, par exemple par ponçage, en prenant appui sur des snr- faces guides faisant partie de l1élément et / ou de son cadre. 8 - Botte de construction de maquette d'avion conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 7, et caractérisée par l'adjonction d'un système de catapultage, comportant par exemple un guide solidaire de la maquette et coulissant librement le long d'une rampe , pouvant être solidaire ou non de la boîte de montage, et permettant le départ infaillible de la maquette achevée. 9 - Boîte de construction de maquette d'avion conforme à la revendication 8, et caractérisée par le fait que le rail de catapultage comporte a' sa base une encoche dans laquelle peut stengager le ou les guides, en fin d'armement de la catapulte, afin d'immobiliser momentanément la maquette, qui se tl'ou- vera libérée et catapultée par une légère pression, faisant sortir le ou les guides de l'encoche du rail. 10 - Boîte de construction de maquette d'avion conforme A la revendication 8 ou 9, caractérisée par le fait que la catapulte est conçue de telle façon qu'en position de départ, catapulte armée, la maquette repose en même temps sur ses roues sur une surface plane, pouvant etre le dessus de la boSte de montage, et pouvant par exemple représenter le pont d'un porte-avions.