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Voici quelques bases pour le construire vous-même et à peu de frais
Dans ces pages vous apprendrez à construire vous-même votre avion personnel pendant votre temps libre, assez facilement et à peu de frais.

Calcul et Construction d'un Avion

Annexe 1c - Des prototypes remarquables

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HM154-26   

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La maquette de mon HM 154 - ou
le HM 14 "Pou du Ciel" d'Henri Mignet remis au goût du jour

A1c.1 Description du HM 14
A1c.2 Caractéristiques et améliorations possibles du HM 14
A1c.3 Construction de la maquette du HM 154 pour essais

      A1c.3.1 Flancs du fuselage
      A1c.3.2 Renforts pour le train principal
      A1c.3.3 Flancs centraux et arrière
      A1c.3.4 Réunion des flancs et siège
      A1c.3.5 Tableau de bord et lyre
      A1c.3.6 Plancher avant
      A1c.3.7 Capot moteur


Avant tout, je vous invite à consulter la bible de la construction amateur, le "bouquin qui rend fou", autrement dit "LE SPORT DE L'AIR" de Henri Mignet (peut-être encore disponible chez MIGNET AVIATION 14, Rue Henri MIGNET, 17600 SAINT ROMAIN DE BENET), bouquin dont je me suis largement inspiré pour concevoir cette évolution du célèbre HM14 communément appelé "Pou du Ciel".


A1c.1 Description du HM 14


Henri Mignet réalisa deux modèles de Pou du Ciel, l'un en 1935, qui avait encore quelques soucis de stabilité longitudinale à grande vitesse et aux petits angles d'incidence, et le second modèle à partir de 1936, modèle parfaitement sûr, où tous les problèmes résiduels étaient résolus. Bien entendu le HM154 s'inspire largement du HM14 modèle 1936.


fA1c.1-1
  Voici un très joli Pou du Ciel (ou HM14), modèle 1936, visible au Conservatoire de l'Air et de l'Espace d'Aquitaine

  Vue éclatée du du HM 14 :
fA1c.1-2   Vue éclatée du Pou du Ciel modèle 1935 publiée par la revue anglaise "The Aéroplane" en 1935 (fig. Henri Mignet page 349 du "Sport de l'Air")



Stabilité et centrage du HM 14 :

Le HM14 modèle 1936 était en réalité un modèle très sûr et très novateur. Il était stable naturellement en roulis (latéralement) et en tangage (logitudinalement) et on ne pouvait pas le mettre en perte de vitesse. Le virage engagé et la chute en vrille étaient donc impossibles, l'appareil se redressant tout seul. On ne pouvait pas non plus le faire décrocher, tout ce qu'on obtenait en réduisant la vitesse et en augmentant l'incidence, c'était d'amorcer une descente parachutale. Malgré sa finesse limitée à 8, il exécutait son tour de piste à 70 km/h et sa montée à de grands angles.

On doit cependant mentionner deux défauts :
- Son manque de défense latérale : il est sensible aux rafales de vent de travers. Bien qu'Henri Mignet ait supprimé les ailerons par souci de simplification, certains en ont rajouté (HM 380 L de François Lederlin) pour mieux contrer les rafales de vent de travers à l'atterrissage ou au décollage.
- Le centrage précis qu'il nécessite : il ne doit pas être centré trop arrière afin de ne pas introduire une instabilité longitudinale. Sur les modèles antérieurs à 1936 une telle instabilité risquait d'entraîner un piqué, puis un engagement avec passage sur le dos. Henri Mignet avait constaté que pour un débattement de l'aile avant de 10° on avait une instabilité à grande vitesse et aux faibles incidences, avec un risque de passage sur le dos. A 14° de débattement, le problème disparaîssait, ce qu'il a résolu en faisant pivoter l'aile arrière en sens inverse de l'aile avant.

Ces problèmes sont résolus sur le modèle 1936, mais il faut cependant rester précis sur le centrage de l'appareil et éviter un centrage trop arrière.

fA1c.1-3

Centrage du Pou du Ciel modèle 1936 (fig. Henri Mignet page 330 du "Sport de l'Air")

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A1c.2 Caractéristiques et améliorations possibles du HM 14


Vitesses caractéristiques du HM 14 :
  ♦ tour de piste à 70 km/h ;
  ♦ V croisière 100-120 km/h ;
  ♦ VNE >160 km/h ;

Est-il encore possible d'améliorer le HM 14 ? (voir aussi http://pou.guide.free.fr/)
Oui, en adoptant pour contrer l'instabilité longitudinale...
  ♦ Un centrage pas trop arrière ;
  ♦ Une aile arrière mobile pour atteindre 14° de débattement entre l'aile avant et arrière ;
  ♦ Une distance entre plans d'au moins 180 mm ;
  ♦ Un profil d'aile autostable : NACA 23112 ;

Que faire pour contrer l'instabilité de route...
  ♦ Augmenter la surface du gouvernail de direction ;
  ♦ Ajouter une dérive ;
  ♦ Ajouter une verrière qui augmentera l'efficacité du gouvernail ;

Que faire pour diminuer la sensibilité aux rafales de vent de travers...
  ♦ Installer un train tricycle ;
  ♦ Installer éventuellement des ailerons ;

Et pour permettre aux grands de s'asseoir confortablement à bord du Pou du Ciel...
  ♦ Augmenter sa taille globale de 10% par homothétie.

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A1c.3 Construction de la maquette du HM 154 pour essais


Pour la réalisation de la maquette, tout comme pour celle du HM 154 en grandeur réelle je vous recommande vivement d'acheter le livre d'Henri Mignet et de vous y conformer. Pour gage de sécurité, seules quelques petites variantes mineures ont été apportées aux plans initiaux.


      • A1c.3.1 Flancs du fuselage


Les flancs du fuselage sont réalisés dans des panneaux de balsa de 0,6 mm d'épaisseur. Les dimensions du découpage à réaliser pour les deux flancs (identiques) sont données ci-dessous. N'oubliez pas que les flancs seront incurvés à l'avant, il faut donc veiller à ce que les fibres du balsa soient verticales par rapport à l'orientation de cette figure.

HM154-01ds4

  Dimensions des flancs avant du HM 154 (fig. Gilbert Pernot)


Les baguettes de renfort des flancs avant de la maquette du HM 154 sont des lattes de 4 x 4 mm de section.

HM154-02ds4

  Baguettes de renfort des flancs avant du HM 154 (fig. Gilbert Pernot)

Le trou rectangulaire (en noir sur la figure) mesure 4 x 12 mm, il est destiné à accueillir par la suite la poulie de renvoi de commande de gouvernail. Le trou rond (toujours en noir sur la figure) mesure 4,8 mm de diamètre, il accueillera l'axe de rotation longitudinale du manche à balai.





Notez bien que la baguette de longueur 62 mm est percée avant collage, dans sa partie haute, de deux trous parallèles au flanc et espacés de 8 mm. Ces trous recevront par la suite les brides de la ceinture (fig. Gilbert Pernot ci-contre à droite).

HM154-03p.jpg

A la base du fuselage, la latte de 560 mm dépasse le flanc de 380 mm (fig. Gilbert Pernot ci-dessus).


      HM154-02bds4





























HM154-01 HM154-02






















  Flancs avant et renforts sur la maquette du HM 154 (fig. Gilbert Pernot)

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      • A1c.3.2 Renforts pour le train principal


Nous avons décidé d'installer un train tricycle pour diminuer la sensibilité du HM 154 aux rafales de vent de travers. Il nous faut donc abandonner le style de train d'atterrissage classique du HM 14, le positionner désormais en arrière du centre de gravité et non plus en avant, et enfin modifier les renforts des flancs destinés à l'accueillir.

Le train principal est constitué d'une lame de train métallique flexible ; on fixe ensuite une roue à chacune des deux extrémités de la lame de train. Il est donc nécessaire de renforcer les flancs, légèrement en arrière du centre de gravité, pour y fixer la lame de train principal. Nous reviendrons plus loin sur la structure plus précise du train principal et de la roulette de nez. Les languettes de tôle de 0,2 mm d'épaisseur sont à découper à la cisaille. Le patin (4 x 5,2 x 46 mm), sous les pieds devrait être réalisé en bois dur (noyer, chêne ou hêtre). Note : ces figures remplacent les figures 120 et 121 page 249 du "bouquin" d'Henri Mignet. (fig. ci-dessous).


HM154-02c_renforts_train_principal       HM154-02d_fixation_train_principal

  Renforts et fixation du train principal du HM 154 (fig. Gilbert Pernot)

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      • A1c.3.3 Flancs centraux et arrière

HM154-07-flancs-centraux       HM154-07-flancs-arriere

  A gauche flancs centraux, à droite flancs arrière du HM 154 (fig. Gilbert Pernot)



HM154-07_ArmatureFlancsArriere      

  Armature des flancs, dimensions des lattes de renfort (fig. Gilbert Pernot)



HM154-07       HM154-04

  A gauche lattes de renfort des flancs, à droite assemblage des flancs du HM 154 (fig. Gilbert Pernot)



HM154-08       HM154-09

  A gauche latte terminale de la pointe arrière, à droite détail de la pointe arrière du HM 154 (fig. Gilbert Pernot)



La latte de renforcement des accoudoirs (132 mm) s'amincit à ses extrémités.

HM154-06      

                                          Renforts d'accoudoirs et renforts du train principal sur les flancs du HM 154 (fig. Gilbert Pernot)

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      • A1c.3.4 Réunion des flancs et siège


Dimensions d'un siège d'avion :

Les dimensions habituelles d'un siège d'avion sont les suivantes : pour un homme de 1,80 m, assis, le torse (de la tête au postérieur) mesure 90 cm. et les jambes 110 cm (du postérieur aux pieds). La largeur du siège est généralement de l'ordre de 650 à 850 mm, ceci pour éviter que deux personnes ne soient par trop serrés aux épaules dans une configuration de deux sièges côte à côte.

HM154-10_CotesSiege       HM154-10_CotesSiege_2
Le dossier du siège du HM 154 :

Les dimensions du dossier du siège pilote sont données ci-dessous.

HM154-11_DossierSiege      

A l'endroit du panneau constituant le dossier, en bas, on pose une latte en 4 x 4 x 90 mm ; à l'envers, au centre (entre les deux trous carrés), on pose une latte en 4 x 4 x 82 mm, et à l'envers, en haut, une latte en 4 x 4 x 90 mm.

HM154-10       HM154-11

  Dossier du siège du HM 154, assise arrière, et terminaison de l'assise arrière (fig. Gilbert Pernot)



Les deux flancs de l'appareil sont réunis par le dossier du siège pilote. Le dossier est percé de deux trous carrés (50 mm et 40 mm) renforcés par des baguettes en 2 x 2 mm pour permettre l'accès au coffre à bagages.

HM154-12       HM154-13

  Réunion des flancs du HM 154 (fig. Gilbert Pernot)


L'assise du siège du HM 154 :

Les dimensions de la partie arrière de l'assise du siège sont données sur la figure ci-dfessous. La partie avant de l'assise du siège est un trapèze percé d'un trou, lui-même renforcé par deux lattes (2 x 2 mm).

HM154-12_SiegePartieArriere       HM154-12_SiegePartieAvant

  L'assise du siège du HM 154 : à gauche partie arrière, à droite partie avant (fig. Gilbert Pernot)



Un panneau (105 x 21,6 mm) constitue la terminaison avant de l'assise arrière du siège ; deux lattes (4 x 4 x 9,7 mm) viennent le renforcer.

HM154-12_BordAssiseArriereSiege       HM154-12_BordAssiseArriereSiegeEnPlace

  Bord de l'assise arrière du siège du HM 154 : à gauche schéma, et à droite sa mise en place (fig. Gilbert Pernot)



Un panneau (109 x 40 mm) percé d'un trou carré (40 x 40 mm) constitue le bord avant du siège ; il est fixé sur deux lattes (4 x 4 x 101 mm) et sur les tasseaux des flancs situés les plus en avant. Le trou permet d'accéder au mécanisme du manche à balai.

HM154-12_AvantDuSiege       HM154-12_AvantDuSiegeEnPlace

  Le bord avant du siège du HM 154 : à gauche lattes et renforts, à droite sa mise en place (fig. Gilbert Pernot)



Une latte (4 x 4 x 101,5 mm) collée à la base du bord avant du siège est ensuite fixée à l'extrémité des deux longerons principaux.

HM154-12_LatteAvantDuSiege                                                           Latte de la base du bord avant du siège du HM 154 (fig. Gilbert Pernot)



La partie avant de l'assise du siège (voir dimensions plus haut) est percée d'un trou trapézoïdal qui laisse au manche à balai assez d'espace pour être manœuvré, et qui permet d'accéder au mécanisme pour inspection.

HM154-12_SiegeAssiseAvant       HM154-12_SiegeAssiseAvantEnPlace

  Partie avant de l'assise du siège du HM 154 (fig. Gilbert Pernot)



Toujours pour lier les deux flancs, trois lattes (4 x 4 x 64) dont celle du haut reçoit une cale (4 x 4 x 20) et celle du bas une autre cale (4 x 4 x 14).

HM154-14_FondCoffre                                                           Dimensions des lattes du fond de coffre du HM 154 (fig. Gilbert Pernot)



HM154-14_FondCoffre       HM154-16

  Lattes du fond de coffre du HM 154 : à gauche prêtes à poser, à droite en place (fig. Gilbert Pernot)

A ce stade on peut ajouter le plancher du coffre supérieur, un panneau horizontal en forme de trapèze (h140, B98, b71 mm), fixé sur les longerons situés à mi-hauteur, et un panneau vertical constituant le fond des coffres (119 x 71 mm) fixé sur les trois lattes de fond des coffres décrites ci-dessus, ceci pour que les bagages n'aillent pas glisser à l'extrémité de la pointe arrière. Tout au fond, c'est le fond inférieur de la caisse qui fera office de plancher du coffre inférieur.


A l'aide de la latte terminale de la pointe arrière décrite plus haut, il ne vous reste plus maintenant qu'à réunir les deux extrémités des flancs pour finir la réunion des flancs au niveau de la pointe arrière.

HM154-15
                                                                           La pointe arrière du HM 154 (fig. Gilbert Pernot)

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      • A1c.3.5 Tableau de bord et lyre


Le tableau de bord et la lyre du "Pou Bouquin" d'Henri Mignet ont dû être modifiés afin de recevoir un capot moteur et une verrière un peu plus aérodynamiques. La présence d'une verrière et d'un capot moteur augmentera l'efficacité du gouvernail, ce qui contribuera à contrer l'instabilité de route connue chez le HM 14.


Le tableau de bord du HM 154 :

Le tableau de bord du HM 154 se présente en deux parties. La partie basse qui ressemble à un pont, et la partie haute en forme d'arc de cercle qui a été ajoutée par rapport au tableau de bord du "Pou Bouquin". Cette partie haute est destinée à supporter le capot moteur.



HM154-17_TableauBordSchema       HM154-17

  Le tableau de bord du HM 154 : à gauche Schéma et dimensions, à droite partie basse (fig. Gilbert Pernot)



Une latte (102 x 12 mm) donne au tableau de bord un minimum de rigidité. Elle est fixée à l'envers et biseautée parallèlement à l'inclinaison de la lyre (voir plus loin). La partie haute en forme d'arc de cercle est absente ici, elle sera ajoutée au moment de fixer le capot moteur.

HM154-17_LatteRenfortTableauBord       HM154-17_RenfortTableauBord



HM154-18       HM154-19


La lyre ou pointe avant du HM 154 : HM154-20_BrancheLyre

La lyre ou pointe avant du HM 154 sert a rapprocher et à fixer les deux flancs avant. Les deux branches, parfaitement symétriques, sont découpées dans une planche de (196 x 21 x 4 mm). Les extrémités avant et arrière de la lyre devront être biseautées pour s'adapter à la courbure des flancs.

Pour tracer la courbure de la lyre, on part d'un bord (rectiligne) de la planche et l'on mesure l'écart de la courbe à cette ligne droite. A partir du nez de l'appareil (0), puis à 10 mm puis 20 puis 30 mm, etc. Les écarts au bord rectiligne sont les suivants :

        ♦    0    → 14 mm.
        ♦  10    → 11
        ♦  20    → 8,5
        ♦  30    → 6,4
        ♦  40    → 4,8
        ♦  50    → 3,2
        ♦  60    → 2,2
        ♦  70    → 1,3
        ♦  80    → 0,9
        ♦  90    → 0,2
        ♦100    → 0

L'écartement des branches de la lyre se mesure au nez de l'appareil (73 mm), et au niveau du tableau de bord (110 mm).

HM154-20_LyreSchemaVuDessus HM154-20_LyreProfil















HM154-22       HM154-23

  La lyre ou pointe avant du HM 154 : à gauche prête à poser avec le tableau de bord, à droite la lyre en place (fig. Gilbert Pernot)

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      • A1c.3.6 Plancher avant du HM 154
HM154-24_PlancherAvant



Le dessous du plancher avant du HM 154 :

Voici les dimensions du plancher avant. Il est plus épais que tous les autres panneaux, 1,2 mm (au lieu de 0,6). Raccourcir de 2 mm la base de cette pointe afin de laisser libres 2 mm sur le tasseau. Les largeurs entre les deux bords de la pointe, du sommet (100 mm) à la base (0), sont les suivantes :

        ♦108    →   56,00 mm.
        ♦100    →   73,00
        ♦  90    →   78,87
        ♦  80    →   84,14
        ♦  70    →   89,71
        ♦  60    →   94,57
        ♦  50    →   99,09
        ♦  40    → 102,61
        ♦  30    → 105,55
        ♦  20    → 107,03
        ♦  10    → 108,81
        ♦    0    → 110,00 mm.

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      • A1c.3.7 Capot moteur


Le capot moteur se découpe dans un trapèze (B 320, b 114, H 238 mm). Sur la petite base du capot, il faut retirer un arc de cercle (h 3 mm) pour prendre en compte l'inclinaison du tableau de bord. Après cette opération on ajoute la partie haute du tableau de bord en forme d'arc de cercle (109 x h10 mm) destinée à supporter le capot moteur. Des pattes (22 x 15 x 9 mm) permettront de fixer le capot à l'avant du fuselage. A l'avant du capot, on découpe une ellipse (h 31) qui permettra de laisser passer l'hélice et d'aérer le moteur. Enfin un trapèze (B 73, b 30, h 55 mm), hachuré sur la figure, permet de fixer entre elles les deux joues avant du capot (B = 2 x 36,5mm). Il est préférable de le découper séparément, contrairement à ce qui est indiqué sur la figure.

HM154-25_CapotMoteur
                                                                  Dimensions du capot moteur du HM 154 (fig. Gilbert Pernot)



HM154-25       HM154-26

  Le capot moteur du HM 154 : à gauche vu de la place du pilote, à droite vu de 3/4 face (fig. Gilbert Pernot)

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Architecture Web : Gilbert Pernot