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lundi 22 mai 2017

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Airboat USCG

Airboat USCG : deuxième partie

Thierry Jorissens

La cabine

La cabine de l’airboat est également très simple puisque non détaillée : seul l’extérieur est construit, en CTP de 1,5 mm pour la partie avant "en dur" avec ses vitres rigides et incorporant une espèce "d’arceau" en CTP 10 mm (2 couches de 5 mm), et en toile plastifiée collée sur des "couples" en CTP de 5 mm pour la partie centrale, dont les vitres sont en plastique souple opaques.
Les seules difficultés sont les panneaux latéraux de la partie avant, inclinés vers l’arrière et vers le centre, ce qui ne permet pas d’en déterminer les mesures sur plan : gabarit obligatoire lors de la fabrication !
La partie avant avec son arceau est collée sur le pont avant, tandis que la partie centrale est amovible, ce qui permet d’accéder à l’emplacement de la batterie et à l’électronique embarquée.

L’arceau est collé à 90° sur la base qui délimite la position des vitres. La face avant, plate, est collée en premier.
Ensuite, les faces latérales sont ajustées grâce à un gabarit en carton. Si on travaille bien, un seul gabarit est suffisant pour les deux côtés, symétriques...

Les vitres sont découpées dans des déchets d’emballages, juste un peu plus grandes que l’ouverture dans la carrosserie. Leurs côtés sont recouverts de double-face autocollant de 5 mm (servant à coller les vitres de smartphone : très fin, et très collant).
Elles ne sont pas encore collées dans leur encadrement à cet instant.

Après peinture de la cabine avant en aluminium, le contour des vitres est peint en noir, pour simuler le caoutchouc.

Après avoir foré les trous de passage des câbles des sports dans l’arceau, les vitres peuvent enfin être collées.
Ensuite, chaque spot est vissé sur un petit support en laiton, lui-même vissé sur l’arceau. Les deux spots sont câblés "en série", et les deux fils seront raccordés plus tard à leur interrupteur électronique, après collage de la cabine sur le pont.

La dernière petite touche de finition du pare-brise, les essuie-glaces, sont sculptés dans un morceau de CTP 3mm ; la lame est une baguette carrée de 1 mm.
La lame est recouverte de double-face noir de 1 mm et est collée directement contre la vitre.

La cabine centrale est constituée d’arceaux créés en baguettes de 10x3 mm.
Un premier gabarit permet de fabriquer les arceaux à l’identique, un second permet l’assemblage de la structure.

Les arceaux sont reliés entre eux par des petits profilés de 7x1 mm sur les côtés, et de 5x2 sous le dessus.
Le premier arceau, côté cabine avant, est taillé d’une pièce dans du CTP de 3 mm de peuplier avec le grand renfort qui s’emboite dans la coque, contre le couple avant.

La toile de la cabine centrale est composée de plusieurs morceaux, et est découpée dans un vieux sac d’ordinateur portable...
Il s’est avéré que cette matière plastique texturée représente très bien la toile de tente dont semble recouvert le vrai airboat, et se colle parfaitement et sans tâches blanches à la cyano !

Les panneaux latéraux sont dans la même matière, et les vitres sont en plastique souple translucide mais pas transparent, ce qui dissimulera l’équipement électronique.
Pour trouver ce genre de plastique translucide, il suffit de ne jamais jeter... les emballages à jeter... !
Les vitres ne sont elles, pas collées à la cyano, mais au double-face noir.

La cabine centrale terminée, amovible, dissimulera toute la partie électronique.

L’équipement électronique

Ici aussi le système est assez simple (quoique...), puisque les quelques circuits électriques présents sont réduits à leur plus simple expression : un interrupteur électronique relié au récepteur, et le "consommateur" (les spots, les feux de navigation, la rampe de feux bleus, la sirène) connecté à l’interrupteur. Tous les circuits sont en 6 V, alimentés via le récepteur. La batterie LiPo 3S (12 V) est connectée en direct sur le contrôleur du moteur d’hélice, et à un UBEC qui alimente lui, le récepteur.

Le matériel électronique embarqué : de haut en bas, et de gauche à droite, on distingue :
- Le récepteur ;
- La sirène ;
- Le UBEC ;
- Les 4 interrupteurs électroniques, que j’ai déjà soudés à une petite plaque de circuit imprimé préperforé.

J’ai installé deux interrupteurs : un petit pour le UBEC qui alimente le récepteur et donc tous les circuits, et un gros pour le moteur d’hélice. J’aurais pu n’en mettre qu’un, mais cela permet de ne pas prendre de risques avec l’hélice tout en "jouant" avec les lampes et la sirène en expo !

Petite parenthèse technique : le contrôleur que j’ai utilisé disposait d’un BEC, mais celui-ci ne fournissait que 5 V. Or, deux circuits sont composés de deux LEDS blanches, et une LED blanche demandant 3 V, deux LEDS en série ne s’allument pas en 5V...
En parallèle, il aurait fallu ajouter une résistance... et compliquer le câblage, or je voulais quelque chose de simple et rapide. J’ai donc débranché ce BEC intégré, et opté pour un UBEC externe qui délivre 6 V, ce qui permet de raccorder deux LEDS blanches en série, sans résistance.

La rampe de feux bleus de HobbyKing est blanche : je l’ai donc peinte en noir. Je lui ai adjoint une antenne en rond de styrène de 1,5 mm, emboitée sur un ressort permettant de la replier lors du transport.

Voici la "nouvelle" rampe lumineuse composée de 16 LED’s clignotant selon 9 modes différents : moins de 7 euros chez HobbyKing.

Une attention particulière est à apporter au passage et à la fixation des câbles des équipements de la cage, afin de ne pas risquer leur arrachement par l’hélice qui ne tourne qu’a 1 cm des arceaux... Les 7 fils qui descendent le long du montant de l’arceau traversent le pont et sont raccordés à une prise RJ45 qui les relie aux interrupteurs électronique situés dans la cabine centrale. Cela permet une éventuelle désolidarisation complète du pont arrière supportant toute la partie technique de la coque, à laquelle elle est vissée par 8 vis, le contrôleur (fixé sous le pont) étant lui aussi relié à des borniers amenant le courant de la batterie.

Le feu de navigation avant est composé de deux LED 5 mm : une verte et une rouge en série, et une résistance (oui, je sais, la rouge éclairera plus que la verte...).
Le tout est "emballé" dans un petit support rond en CTP de 0,4 mm, puis peint en alu, et collé sur le pont avant. Les deux fils seront raccordés sur leur interrupteur électronique plus tard (en parallèle avec le feu arrière, composé d’une LED blanche 5 mm et d’une résistance, situé au sommet de l’arceau - j’avoue, cela se complique un tout petit peu...)

Sous le pont arrière, on voit ici les deux interrupteurs (qui seront fixés dans le couple à droite de la photo), les deux raccords pour l’alimentation du contrôleur (ce qui permet le débranchement de ce dernier), et tout en haut, la prise RJ45 qui reliera les 7 fils descendant de l’arceau vers les interrupteurs électroniques dans la cabine centrale.
On voit aussi en noir, contre un des connecteurs, la petite sonde de température qui sera installée contre le contrôleur. A l’extrême droite de la photo, on voit le petit module électronique de télémétrie qui transmet la température au contrôleur.

Le câblage est réalisé après peinture en noir mat de l’arceau. Les fils passent dans de la gaine thermo noire pour la finition.
Les spots proviennent de chez HobbyKing.

C’est le long du côté gauche de l’arceau avant que se concentrent les 7 fils : 2 pour les spots (câblés en série), 2 pour le feu de navigation, 3 pour la rampe lumineuse qui est directement raccordée au récepteur.

Toute la partie électronique (récepteur, interrupteurs électroniques, sirène, UBEC) est regroupée sur une plaque de CTP 3 mm sur charnière, sous laquelle prend place la batterie. J’en ai profité pour installer en outre deux capteurs (un mesurant la température du contrôleur, et un mesurant la tension de la batterie) pour tester la télémétrie incorporée à une nouvelle radio programmable (de chez HobbyKing) que je me suis offerte pour Noël...

La cabine centrale abrite une plaque de CTP de 3 mm sur laquelle se trouvera l’électronique. Elle est montée sur charnière, pour dégager l’accès à la batterie installée juste en dessous.

La plaque de CTP relevée laisse voir l’emplacement de la batterie, au centre de la coque.
Remarquez au passage le morceau de baguette 10x10 mm collé verticalement contre le flanc, visible sur la photo ci-dessus également, et guidant le positionnement de la cabine lors de son emboitement.

Voici l’installation électronique fixée sur sa platine. On voit bien les deux interrupteurs : le plus gros coupe l’alimentation du moteur, le plus petit celle du récepteur et des accessoires électriques.

Platine relevée, on voit le câblage : en haut de la photo celui qui vient de l’arceau arrière, en bas les 4 fils qui viennent de l’avant : deux pour les spots de la cabine, deux pour les feux de navigation avant.
Fixé sous la platine, on voit le deuxième petit module de télémétrie donc le rôle est de transmettre le voltage de la batterie principale sur l’écran de la radio.

La batterie trouve sa place avec aise... On distingue le raccordement de la "sonde" de contrôle du voltage dans la prise d’équilibrage de la LiPo.

L’airboat terminé pèse tout de même près de 2,7 kilos mais la poussée est telle que je ne doute pas qu’il fonctionne correctement... Je vous en dirai plus dès que j’aurai pu le tester sur un lac, quand l’occasion se présentera, sachant que j’ai fabriqué cet engin en une semaine entre Noël 2015 et nouvel an 2016...



Quelques vues de l’airboat terminé. Il reste à finir quelques lettrages sur le tableau arrière et les gouvernes, et installer quelques accessoires (coffres, bouées, extincteur, bouteilles de plongée... ) pour meubler l’espace arrière et masquer les interrupteurs.

Cette construction simplifiée est différente d’un bateau, et finalement aussi facile à réaliser qu’un Springer. Bien sûr, je l’ai agrémentée d’accessoires électriques et de deux petits modules de télémétrie, mais si on retire tout cela, il reste un simple moteur d’hélice et un servo de "gouvernail" : une radio minimaliste de deux voies suffit amplement.