Traduction

Manufacturing Methods
Traduction de G. Delerm 

 Le « Decavitator »
Méthodes de fabrication








Le Decavitator a été construit entièrement par des étudiants au MIT (à la fin du projet certains étudiants ont obtenu leur diplôme). Le Decavitator est, en partie un engin issu d’un magasin de bricolage, en partie une étude Hi-Tech et une réalisation de rêve, et en partie un travail de retouche de dernière minute.
 

Fuselage

Le dessin du fuselage a été copié sur celui du Daedalus afin de profiter des études du Daedalus concernant les problèmes de position. Mais alors que le Daedalus utilisait une hélice devant le pilote entraînée par un arbre en fibre de carbone, le Decavitator utilise une hélice située derrière le pilote et entraînée par une longue chaîne.
Contrairement au cadre en fibre de carbone du Daedalus, le fuselage du Decavitator est constitué d’un assemblage de tubes en aluminium de faible épaisseur recouvert d’une couche de kevlar. Des blocs de mousse dense ont été insérés aux extrémités des tubes puis les tubes ont été usinés sur une fraiseuse et assemblés à la main. Les tubes d’aluminium sont plus résistants aux coups et aux impacts que le carbone et ils constituaient une bonne base pour faire des essais poussés sur les différentes configurations qu’a connu le bateau au cours des années.

Carénage du fuselage

Le moule du carénage du Daedalus a été utilisé pour le Decavitator. Deux couches de tissu de kevlar bidirectionnel ont été stratifiées dans le moule. Des renforts en carbone/ Rohacell/ carbone ont été ensuite collés à l’intérieur de la forme. Cette forme, encore un peu fragile, a été montée sur le fuselage avec quelques petits bouts de tube de carbone et beaucoup d’astuce.

Coques

Les coques ont été réalisées en utilisant les techniques et la technologie de Composite Engineering. Elles ont été fabriquées un peu comme les kayaks avec un sandwich verre/ Nomex/ verre et des cloisons en contre-plaqué encastrées à l’intérieur comme renforts. Chaque coque mesure 5,5 m (18 ft) de long et pèse 3,2 Kg (7 lbs). Pour obtenir des précisions au sujet des techniques de fabrication des coques, contacter
Ted VanDeusen   à :
Composite Engineering
Concord    Massachusetts.

Cadre de liaison

Le fuselage est suspendu entre les coques sur une pyramide de tubes de carbone. Cette pyramide est en fait un tétraèdre. Les tubes ont été réalisés en posant de la fibre de carbone pré-imprégnée autour d’un mandrin en aluminium. Les tubes ont été cuits dans un four que nous avons spécialement construit à cet effet. Un des tubes avait des extrémités aplaties, aussi avons-nous gravé le mandrin à l’acide chlorhydrique. Les tubes ont été assemblés grâce à du tissu de carbone.

Hélice

L’hélice à deux pales a été stratifiée dans un moule en tissu de verre. Chaque demi pale a été stratifiée séparément puis les deux éléments ont été collés ensemble. Chaque moitié de pale est constituée d’un sandwich kevlar/ Rohacell/ kevlar. Des inserts de bois de balsa et de Rohacell ont été utilisés à la base de la pale pour guider l’encastrement du point d’attache constitué d’un tube d’aluminium de faible épaisseur.

Foils et stabilisateurs

Les foils et les stabilisateurs sont d’une conception originale grâce au logiciel « Xfoil » développé par le professeur Marc Drela pour étudier les profils à nombre de Reynolds faible.
Les premiers foils furent construits dans des moules en stratifié de verre, réalisés à partir d’un noyau mâle. Des gabarits aux formes du foil ont été utilisés pour réaliser un noyau le plus fidèle possible (en mousse couvert d’une couche de tissu de verre).Un moule en deux parties constitué d’une stratification de tissu de verre a été réalisé autour de ce noyau. Des couches de tissu de carbone furent ensuite stratifiées dans ce moule. La réalisation des premiers foils par cette méthode dura 6 mois (de la conception à la pièce prête).
 

Les moules furent usinés dans des blocs massifs d’aluminium puis sablés et polis jusqu’à une finition très douce. La fibre de carbone fut stratifiée dans chaque demi moule et polymérisée sous vide. Les deux demi foils furent enfin sablés et collés.





Nous avons été frustrés par la lenteur dans la fabrication des moules composites et nous avons alors décidé de mettre en œuvre une fabrication des moules par fraiseuse à commande numérique. Les coordonnées de la forme des foils ont été chargées dans une fraiseuse numérique 3 axes et les moules en creux ont été usinés directement dans des blocs d’aluminium. Les moules en deux parties furent sablés et polis à la main jusqu’à obtenir un fini satisfaisant. Les premières pièces provenant de ces nouveaux moules et réalisées par cette nouvelle méthode furent prêtes au bout de 6 semaines. Vers la fin du projet, la réalisation d’un foil, de la conception à la pièce prête ne prenait plus que 6 jours.

Système d’entraînement.

Les poulies guides chaîne furent usinées sur une fraiseuse numérique dans un bloc d’aluminium de 1/8 inch (3,2 mm) d’épaisseur. La roue dentée supérieure en titane fut offerte par Fat City Cycles. Un ensemble bielles/pédalier du commerce, de marque Shimano, fut percé pour l’alléger un peu (chaque gramme compte). La chaîne est un modèle ayant un pas d’¼ de pouce en acier inoxydable de marque Berg.

Siège

Le siège fut réalisé à partir d’un assemblage de tubes d’aluminium de faible épaisseur, le tout recouvert d’un lourd tissu de kevlar dont les bords furent collés à la colle époxy.

Système de chronométrage

Marc Schafer a imaginé un système simple mais élégant pour résoudre le problème du chronométrage à travers une rivière assez large. Son système utilise une puissante source de lumière ordinaire (pas besoin d’un laser) et un montage électronique réduit.
 

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