Techniques et méthodologie

Vans fourni dans le preview plan set un  nombre important d'information sur les différentes techniques qui doivent être utilisées lors de la construction. Ce document est une mine d'information et doit a mon avis être consulté très régulièrement. Voir ici ce document.

Ebavurage

Il est précisé dans la documentation Vans qu'il est très important de veiller à ne pas avoir de rayures ou bavures d'usinage (burr) sur les tôles constitutives. En effet, celles-ci sont autant de criques ou ruptures potentielles lorsque les pièces seront soumises au "stress" ou efforts en vol. Il est donc de la plus grande importance de manipuler les pièces avec précaution, utiliser au maximum une protection sur la table de travail avec par exemple un morceau de moquette.
Lorsque les pièces sont percées après montage à blanc, il est important avant l'application du primer de supprimer les bavures.
Celles-ci peuvent se trouver sur les trous de perçage, dans les trous d'allègement des ribs, sur toutes les bordures des tôles, ...
Attention à l'ébavurage des trous de perçage dans les skins. L'épaisseur de la tôle des skins est tellement faible, notamment sur l'empennage qu'il est très facile d'ovaliser un trou dans un élan d'enthousiasme inconsidéré !

Flutting

Les nervures sont obtenues par emboutissage. Il en résulte que le fond de la nervure n'est pas totalement plat, et les bords ne sont pas totalement perpendiculaires au fond. Il est extrêmement important que les bords soient bien perpendiculaires dans la mesure où les skins de faible épaisseur une fois rivetés vont de se déformer pour épouser la forme des nervures. La planéité des surface va s'en trouver affectée.
Pour remédier à ceci, il convient de "fluter". Les outils ad hoc sont  la pince à fluter grâce à laquelle on déforme la tôle entre deux trous de rivets et la pince à bord plat (hand seamer) qui permet de "prendre" un bord et lui donner l'angle requis. Cette déformation permet de redresser les bords des ribs, les ramener perpendiculaires au fond, et également de remettre le fond à plat . Le fluting doit être réalisé précautionneusement afin d'obtenir en même temps planéité du fond et perpendicularité des bords, sans sur-déformer les pièces.

Dimpling

Les rivets utilisés sur les avions vans sont en très grande majorité des rivets flush (à tête fraisée), du moins pour les rivets visibles depuis l'extérieur de l'avion. Ce type de rivets permet de faire en sorte que la tête du rivet soit affleurant à la surface de la tôle. L'intérêt évident est d'abord esthétique (il suffit de regarder une aile de PA28 par exemple pour constater la différence avec une aile Vans), et également en terme de performance. Cela permet une réduction de la traînée. Ceux d'entre vous qui sont allés voir "Aviator" comprendront de quoi je parle. Il existe deux méthodes pour réaliser le logement dans les tôles des têtes fraisées des rivets flush.

La première
, celle préférée par Vans se fait par déformation de la tôle. Une fois le perçage au diamètre final réalisé, on utilise deux poinçons, un mâle, un femelle dont la forme est adaptée pour les différentes tailles de rivets. Ces poinçons peuvent être montés sur la pince (manuelle ou pneumatique) ou sur le C-frame qui permet de dimpler les grandes tôles pour lesquelles l'accès n'est pas possible. Il existe également différents accessoires pour permettre de dimpler à des emplacements particulièrement délicats d'accès. Voir ci-après les exemples photo. Cette méthode à l'intérêt de donner une grande solidité au montage.

Le seconde
se fait par usinage et donc enlèvement de matière. Pour les tôles au delà d'une certaine épaisseur, le dimpling n'est plus possible et il convient d'usiner, il s'agit du countersinking. L'outil pour le countersinking est  un outil de chamfreinage monté dans une cage à hauteur variable. Une fois la hauteur d'usinage réglée, il est possible de réaliser les usinages à hauteur constante. Il convient de vérifier de temps en temps si la hauteur ne s'est pas déréglée.
(Photos à venir)

Rivetage

Les avions Vans sont réalisés quasi exclusivement avec des rivets solides à froid. Les rivets pop sont très peu utilisés pour des raisons de coût et de solidité. En effet les rivets pop sont peu conseillés sur les assemblages structurels, sauf à utiliser des rivets qui existent mais qui sont d'un coût très élevé. On trouve entre autre chez Vans et chez Spruce une grande variété de rivets solides ou pop aux normes aéronautiques.  Il existe une vaste littérature sur le rivetage. Un des documents de référence est la norme militaire US ci-jointe. Les différents techniques de rivetage employées sur les avions Vans sont les suivantes :
 

  I - Rivets flush -à tête fraisée (AN 426)

           1. 1 - Rivetage à la pince (manuelle ou pneumatique)

Cette méthode est la plus employée pour l'assemblage des skins de l'empennage. 98% des rivets de l'empennage sont accessibles avec un yoke standard (par exemple le 3" livré sur le hand squeezer du kit Avery). Les autres rivets sont accessibles avec le "no hole / thin nose" yoke ou le longeron yoke - Malheureusement absolument indispensable - Le prix de ces accessoires est un mystère. Aucune raison logique ne peut justifier un tel prix au kg d'acier.
La pince manuelle (hand squeezer) est utilisée pour ces rivets avec les "flush rivet sets". Il s'agit d'embouts à face plate qui sont montés aux deux extrémités du yoke. Les efforts à la pince manuelle pour le montage des rivets  est assez faible et permet le montage sans trop de fatigue du très grand nombre de rivets des skins.

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         1. 2 - Rivetage au pistolet pneumatique

Pour tous les montage où l'accès de la pince n'est pas possible, et qui ne se prêtent pas au back riveting, il convient d'utiliser le pistolet pneumatique avec un flush rivet set. Celui livré avec le kit Avery est doté d'une jupe en caoutchouc qui épouse la forme et est un peu plus haute que le "champignon" . Cela permet de faciliter la tenue en place sur la tôle et favoriser une position bien perpendiculaire à la tôle. Attention, il est très facile lors d'un moment d'inattention -grandement facilité par le coté "un peu" répétitif - de déformer la tôle pour les plus fines d'entre elles - Expérience vécue sur l'empennage ! L'utilisation du pistolet pneumatique impose (sauf back riveting) le recours à un tas en acier (bucking bar) qui par réaction lorsqu'il est appliqué à l'autre extrémité du rivet matte celui-ci. Il en existe une grande variété afin d'accéder dans tous les emplacements possibles et non imaginables. Ceux livrés avec le kit Avery me semblent suffisants pour le moment.
L'objectif est d'obtenir la forme finale du rivet avec un minimum d'impulsions du pistolet pneumatique. Il convient donc d'avoir un détendeur en sortie du compresseur et d'ajuster la pression selon la taille des rivets. Pas de règle précise à ma connaissance, mais plutôt une méthode empirique, au "juger".

riveting AN au pistolet pneumatique

          1. 3 - Back riveting

La plus plaisante par le résultat quasi assuré: Les têtes de rivets sont bien en place dans leur logement, aucune aspérité au toucher. La méthode consiste à positionner tous les rivets sur la face externe de la tôle, coller une bande de riveting scotche afin de maintenir les rivets en place dans leur logement, retourner la tôle et positionner les têtes de rivets sur la back riveting plate (en fait une tôle épaisse d'acier, environ 1cm), mettre en place sur les rivets la pièce à fixer et frapper les rivets avec le pistolet pneumatique équipé d'un embout pour le back riveting  (back riveting set). La méthode est rapide, facile et le résultat est garanti.

outillage   
 
back riveting

Pour ce qui concerne le fuselage, Francis Brakl m'a indiqué avoir largement utilisé cette méthode avec une bucking bar spéciale pour le back riveting (existe chez Avery sous la référence 635)
 
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  II - Rivets standards à tête bombée (AN 470)

          2. 1 - Rivetage à la pince (manuelle ou pneumatique)

Souvent un peu plus "physique" puisqu'il s'agit de rivets de diamètre généralement plus important que les rivets flush.
Ceux d'entre vous qui ont réalisé en une seule cession, sans interruption le rivetage du rear spar du stabilizer horizontal au hand squeezer comprendront ! La méthode est strictement la même que pour les rivets flush, sauf que une des embouts utilisé est un cupped squeezer set, avec la forme bombée de la tête du rivet. Les efforts plus importants à réaliser font qu'il est plus facile de ne pas réussir le montage de ces rivets. Si la pince n'est pas bien perpendiculaire à l'axe du rivet, c'est raté ! La difficulté de certains accès fait que ce cas de figure n'est pas exceptionnel. Il est indispensable de fixer à la table de travail l'assemblage à riveter. Pour ma part, j'utilise quelques cales en bois et des serre-joints.

          2. 2 - Rivetage au pistolet pneumatique

Même technique que pour les rivets flush, mais avec un rivet set différent, adapté à la forme bombée de la tête des rivets AN 470. Il existe une assez grande variété de rivet sets, avec différentes longueurs ou différentes formes pour accéder aux endroits difficiles. Ces rivets sont utilisés principalement pour la fixation des pièces de structure. Les mêmes recommandations que ci-dessus s'appliquent : Toujours fixer les pièces pour réaliser le rivetage. Si celui-ci est fait à deux personnes, une synchronisation parfaite est nécessaire. Si le pistolet démarre avant que la bucking bar ne soit en place, il y a un fort risque de déformation de la tôle des pièces à riveter - expérience vécue ! Il est également assez facile que le rivet set se déplace un peu pendant le rivetage, et ceci défonce la tête du rivet. A refaire !

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Bords d'attaque roulés

Les bords d'attaque des elevators et du rudder doivent être réalisés avec un "surplus" de tôle qui est roulé puis riveté avec des rivets pop. Les trous pour les rivets pop sont pré-percés sur la dernière génération d'empennage de RV7, ce qui est une évolution par rapport à la génération pré-2002. Néanmoins, cette opération  n'est pas si simple pour obtenir un résultat satisfaisant. Le manuel Vans précise qu'il est possible d'utiliser un manche à balai ou un morceau de tube d'un diamètre compris entre 3/4" et 1" fixé à l'extrémité de la tôle à rouler par un adhésif "sérieux", et appliquer un couple sur le tube avec deux pinces étau. Il est également précisé qu'il n'est pas possible d'obtenir avec cette méthode la forme définitive et complète de la tôle, mais simplement un arrondi l'extrémité de celle-ci, le reste venant naturellement lors de l'assemblage.

Cette méthode n'a pas véritablement fonctionné pour moi. M'inspirant de la méthode de Francis Brakl, j'ai réalisé comme lui un outillage tout simple avec deux morceaux de tube de 3/4" soudés (voir photo). L'outillage est ensuite utilisé selon la méthode Vans, avec au minimum deux paires de main. L'outillage permet de faire en sorte qu'une seule personne applique facilement le couple requis pour cintrer la tôle, et une autre personne appuie sur le tube vers le bas afin que la tôle ne se soulève pas sous l'effet du couple. Ça marche, même avec de jeunes et petits bras pour l'application du couple sur l'outillage !

outil pour bord d'attaque roulé
 
 
roulage du left elevator

Bord de fuite plats


Les bords de fuite des elevators et du trim tab doivent être parfaitement plats. Il convient de réaliser ceux-ci avec une presse, en prenant soin d'obtenir une surface bien plate, avec un bord bien net. Vans précise que le non respect de cette consigne peut avoir des conséquences sur les qualités de vol de l'avion. Ci-dessous la presse que j'ai réalisée avec un basting de 2 m de longueur et des charnières sérieuses. Exemple d'utilisation pour le pliage du trim tab.

07 Janvier 2006 : Conseil utile - Cet outillage est utilisé également sur les ailerons dont les bord de fuite doivent aussi être aplatis. La longueur du bord de fuite de l'aileron est de 1.4 m. Alors, si vous réalisez cet outillage, ne faites pas comme moi, faites dès la première fois à la bonne longueur !!

presse pour bord de fuite plat