Projet Dewoitine D520

L'association a récupéré en 2012 une réplique de Dewoitine D520, célèbre chasseur français de la Seconde guerre mondiale. Il n'existe actuellement que trois exemplaires authentiques de cette machine, tous se trouvant en France, mais aucun n'est en état de vol, et nombreux sont les passionnés qui aimeraient voir une réplique de cet avion mythique voler. 

 

C'est sans doute ce qui a motivé un constructeur amateur du Sud de la France à se lancer au début des annés 2000 dans la réalisation d'une réplique à l'échelle 1 de cet avion. Hélas, faute d'une conception structurelle suffisante, de sérieuses lacunes dans la conduite de cette entreprise d'envergure et d'un choix de motorisation particulier, basé sur une turbine Walter, l'appareil fabriqué au prix de plusieurs milliers d'heures de vol n'a jamais pu prendre l'air... et ne le prendra jamais. 

 

Cela étant, cette réplique a pu être préservée pendant une dizaine d'années dans d'assez bonnes conditions de conservation, et c'est notre président de l'époque, Eric Janssonne, qui s'est vu proposer rien de moins que de prendre en charge cette imposante machine pour la rapatrier en Alsace et la mettre en valeur dans une présentation statique évocatrice et intéressante. 

Après l'aventure du rapatriement, dont le côté picaresque serait plaisant à évoquer ici mais nous prendrait trop de temps, voici venu le temps de mettre le projet initial à exécution, à savoir remettre la machine en croix, la décorer d'une livrée ayant une signification historique et la présenter au public et aux amateurs qui nous rendront visite.  

La livrée choisie, celle du D.520 piloté par le sergent Robert Killy en 1940

On trouvera dans les articles qui suivent quelques moments forts ou intéressants de cette entreprise, et pour plus de renseignements, eh bien il faudra nous contacter et nous rendre visite, par exemple à l'occasion des Journées du Patrimoine organisées traditionnellement au mois de septembre. 

Eté & Automne 2017 - Travaux sur le fuselage

Au hangar, les travaux continuent : au programme de l’été, la poursuite du travail sur le fuselage.  Côté état de surface, et comme nous l’avions décidé en janvier, nous cherchons à nous rapprocher de l’état de surface d’un vrai Dewoitine, par exemple celui restauré avec talent au CAEA de Bordeaux : 

En effet, notre réplique a été construite en bois et le coffrage du fuselage produit une surface lisse du nez de l’avion jusqu’à son étambot. Or, un avion en métal de cette époque possède un revêtement réalisées en tôles qui viennent se superposer en "tuiles". Il nous faut donc tâcher de reproduire ce mode de fabrication, ce qui nous amène à nous demander dans quel ordre les tôles étaient posées. La consultation des photos disponibles, doublée d'un raisonnement, nous montre que l’on procédait à l’époque de l’arrière vers l’avant et de bas en haut. Ainsi, on installait d'abord la plaque inférieure d’étambot, puis on remontait le long de la partie inférieure du fuselage. Ensuite, une deuxième couche si l’on peut dire, avec les flancs réalisés là aussi d’arrirère en avant. Pour finir par le dessus, lui aussi d’arrière en avant. Ainsi, notre travail de restaurateurs d'une réplique (un travail de "faussaire" pourrait on dire) nous amène tout de même à nous poser des questions sur les techniques de réalisation employées à l’époque sur une vraie machine.

Pour réaliser ces tôles simulées, et après cogitations, nous optons pour une bande en bois à coller à chaud de 0,8mm d’épaisseur, affinée si nécessaire pour les parties courbes ; elle sera collée au fer, cette opération étant suivie d’un masticage et d’un ponçage... 

 

Il faudra ensuite tâcher de reproduire les rivets. Là encore, il faut inventer une technique détournée. Après quelques essais, on fabriquera une petite fraise ad-hoc dans une vis tête cylindrique 6 pans, afin d’obtenir cet effet d’enfoncement de la tôle autour du rivet. 

 

Munis de photos du résultat à obtenir, et du plan de rivetage de l'avion, l'équipe Bruno, Frank et Ghislain appliquera une bonne couche d'huile de coude pour réaliser les quelques dizaines de rivets figurant sur le plan...

Plan de rivetage de l'avion

 

Ensuite, il faut faire les trappes de visite. Si la trappe est recouvrante, on vient coller une plaque de CTP de 1mm directement sur le fuselage. Si elle est affleurante (et donc montée sur languettes intérieures, Bruno trouvera la technique idoine : la réalisation délicate d'une découpe à mi-bois avec un morceau de scie à métaux fera parfaitement l'affaire. 

 

On parachèvera tout cela par le remplacement des disgracieuses vis à tête bombée des arceaux de verrière par des vis tête fraisée aux dimensions optimales, avec écrous taille basse associés.

 

On passera un coup d’apprêt pour juger du résultat, plutôt convaincant à notre avis ! 

Eté 2017 - Modélisation sous Catia du D520

Une visite à Graulhet nous aura permis de rencontrer quelques membres de l’association Réplic’Air, dont on sait qu’elle s’attaque à la monumentale tâche de faire voler le Dewoitine 551, après quelques décennies d’interruption du programme… Par rapport à une telle entreprise, nous ne sommes que de tout petits poucets, mais cela n'empêchera pas ses membres ne ne pas hésiter à nous proposer le prêt d'une véritable pale d’hélice de D520 pour reproduire la nôtre. Même si nous avons trouvé une autre solution, merci à eux ! Mais cette rencontre à Graulhet nous oriente par ailleurs sur les Archives départementales de la Haute-Garonne, et nous prendrons contact avec le responsable des archives aéronautiques, M. Gaste, qui nous reçoit au téléphone avec enthousiasme. Il se trouve que les Archives de la Haute-Garonne ont conservé quasiment tous les plans (environ 4000 tout de même) du D520 - et nous ne manquerons pas bien sûr d’aller visiter ce trésor à l’occasion à Toulouse. 

Documentation d'origine de l'hélice Ratier

 

Mais le responsable de ces Archives nous donne aussi les coordonnées d'un passionné installé dans l'Est de la France et qui parle le Catia V5.0 mieux que vous et moi le français. Ce dernier ne tardera pas à nous rendre visite pour voir notre machine et nous offrira benoîtement une quantité impressionnantes de restitutions 3D du D520 qu’il modélise à ses heures perdues depuis quelques années. Travail magnifique dont voici quelques aperçus…

Il nous suffira désormais, si nous avons une question, de l'appeler pour avoir derechef et par retour de mail les plans et restitutions qui nous manquent.

 

Et tiens, justement il nous faut refaire une casserole d’hélice. En effet, celle que nous avons, s'il s'agit certes d'une véritable gamelle, n’a pas de trou pour le canon de 20mm et ne saurait donc être la bonne ni nous contenter.

 

Nous voici donc munis des plans, avec cotes de réalisation et d’emmanchement des différentes sections… On apprend à l'occasion que le problème du rotor électrique de l’hélice Ratier était qu’il était trop proche du canon, qu’il chauffait et se grippait, ce qui n’était pas le cas du régulateur de l’hélice Chauvière. Diable, nous avons choisi de reproduire une Ratier… Dieu merci elle ne tournera jamais autour d’un canon en fonctionnement… 

 

Quoi qu’il en soit, on constate – mais c’est une constante dans cette aventure, que le D520 est véritablement un avion mythique, suscitant enthousiasme, passion communicative et recherches poussées jusqu'au moindre détail…

Eté 2017 - Modélisation 3D et réalisation de l'hélice 

Pendant que l’on s’active au hangar, nos partenaires du Lycée Couffignal ne chôment pas et ont ces temps derniers bien avancé sur le projet de reconstitution des pales d’hélice. Une fois le modèle de point validé, le nuage permet de créer un fichier machine qui définit la surface exacte à reproduire sur la machine. Celle-ci, une Homag 5 axes de dimensions respectables, est mise à contribution dès qu’un peu de temps machine se libère, ce qui n’est pas si facile au vu du nombre de projets menés dans cette ruche qu’est le département Travail du Bois du lycée…

Modélisation permettant la programmation de la machine

Plutôt que d’utiliser du médium, ce bois reconstitué souvent utilisé sur ce type de machine, nos amis décident qu’un solide lamellé de hêtre sera plus résistant. En effet, les pales sont minces à leur extrémité et le médium serait trop fragile. Le hêtre se prête bien à l’usinage et offrira un bel état de surface.  Il faut d’abord faire l'extrados et le pied de pale. 

La première passe de 8mm est réalisée. La fraise tourne tout de même à 24.000 t/min. Il vaut mieux tenir ses doigts à l'écart !

 

Le résultat après passe de finition.

 

Seulement, une fois l’extrados réalisé, il faut constater que l’intrados ne sera pas simple à tailler. En effet, sous l’action des différentes fraises (dégrossissage et finition), le bout de pale, du fait de sa minceur, risque de ployer et nous n’obtiendrions pas le résultat souhaité. Il faut donc venir soutenir, pendant l’usinage de l’intrados, l’extrados au moyen d’une contre-forme. Celle-ci est bien sûr taillée à l’aide du même fichier, mais pris en « miroir », puis agrémentée d’une fine rainure de pourtour qui recevra un joint néoprène. Ensuite, des trous percés au centre de l’espace de support permettront de faire le vide et de maintenir ainsi l’extrados sur la contre-forme. Voyez plutôt les photos, qui valent mieux que tous les longs discours. 

La machine Homag 5 axes utilisée pour l'usinage.

 

Cette machine Homag est suffisamment élaborée pour permettre une simulation de l’usinage en accéléré, permettant de valider le travail à réaliser. Notez l'architecture de la tête d'usinage, qui permet de réaliser d'un seul coup le tourillon de pied de pale... 

Mars 2017 - Scan 3D de l'hélice au Lycée Couffignal

Au mois de mars 2017, une petite équipe (Joël, Laurent et Henri) s’est rendue au Lycée Couffignal dans les bâtiments des techniques industrielles et sciences de l'ingénieur pour réaliser la numérisation 3D d'une hélice Ratier de MD 312 que nous a prêtée une association amie qui exploite cette belle bête qu'est le Flamant.  

Au Lycée, les professeurs Jean-Yves, Alain, Virgile et Gaël nous accueillent très gentiment pour réaliser cette numérisation dont le résultat sera un fichier exploitable à l’aide d’un centre d’usinage pour fabriquer les trois pales d’hélice. A noter que le fait de procéder par numérisation puis usinage va nous permettre de corriger le diamètre de l’hélice : en effet, le diamètre de la Ratier du Flamant est de 2,70m tandis que celui de l'hélice du D520 est de 3,00m. Nous pourrons donc réaliser une homothétie qui nous amènera au bon diamètre. La génération de pale et les profils étant très voisins, nous ne serons vraiment pas loin de la « vraie » Ratier du D520. Cette homothétie aurait été bien difficile à réaliser avec un réglet et un rabot…

Pour la numérisation, on pose simplement l‘hélice verticalement sur le marbre, la procédure de balayage ne nécessitant aucun contact avec la pale. Virgile nous explique que la tête de ce petit bijou de scanner va enregistrer 50.000 points par seconde, les filtrer pour ne retenir que les meilleurs, et que petit à petit, en promenant la tête au-dessus de la pale comme on le ferait avec un pistolet à peinture, on va obtenir un nuage de points matérialisant la peau de la pale. Notre objet de 1,30m est plutôt grand par rapport aux pièces généralement travaillées ici et il va sans dire que le nuage de points obtenu sera plutôt conséquent, disons quelques petites centaines de Mo.

Nos pales d’hélice étant simplement destinées à un usage « décoratif », nous pourrons ensuite les faire usiner dans un bloc de bois reconstitué à l’aide d’une machine 5 axes ou encore d’un usinage par strates (strato-conception). Bien sûr, le lycée dispose également des machines magiques nécessaires… Mais que ne savent-ils pas faire là-bas ?

 

Avant de passer à cette étape décisive, que nous ne manquerons pas de relater ici, il faudra d’abord que Virgile travaille le nuage de points brut pour en faire un fichier propre, lissé, directement utilisable par la machine.

On croit comprendre que cette affaire pourrait bien alimenter quelques travaux dirigés pour ses élèves…

Mille mercis au quatuor Alain, Gaël, Virgile et Jean-Yves pour leur accueil !

Les membres de l'association se retrouvent de temps à autre, en fonction des disponibilités des uns et des autres, au hangar à Entzheim pour travailler sur le projet. vous pouvez suivre l'évolution du travail ICI.

 

Il s'agit de procéder d'abord à divers petits travaux de remise en état du fuselage et des ailes, d'ouvrir le train et de pouvoir le maintenir bloqué en position ouvert, afin d'assurer la sécurité de l'engin après mise en croix, de réaliser une hélice factice et une roulette de queue, manquantes pour le moment, et de travailler les surfaces pour y appliquer l'apprêt puis la nouvelle peinture. 

 

Autant d'occasions pour les membres de se retrouver au hangar pour se retrousser les manches...