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Informations de base à fournir à Plane-Maker, et montage du chantier

Avant tout, recherche de quelques informations complémentaires sur notre futur Norécrin.

Présentation de l'aéronef

Pour partir d'un bon pied, commençons par renseigner le futur pilote et le contrôle aérien sur la machine dont il est question. Ainsi, nous avons besoin de :

  • l'immatriculation de l'aéronef : les lettres et chiffres qu'on lit sur le côté du fuselage et sur les aile, ou tout ce que vous voulez en 6 symboles alphanumériques, F-BHFK
  • le nom de l'auteur : vous-même.
  • la description succincte de l'aéronef : fabricant, modèle, version..., SNCAN Nord Norécrin 1203
  • le code OACI du modèle d'appareil : N120
  • un complément d'identification de l'avion pour le contrôle aérien : nom de l'avion, compagnie aérienne, …, Norecrin (ou Nord 1203). Si vous ne spécifiez pas de nom, l'ATC d'X-Plane utilise le nom que vous avez donné à votre fichier avion.

Plane-Maker propose une immatriculation par défaut, et l'absence des infos décrites dans ce paragraphe n'empêchera pas votre avion de voler...

Données obligatoires

Trois paramètres sont obligatoires, parce que, sans cela, Plane-Maker nous enquiquinera à chaque lancement en nous disant que tel paramètre n'est pas renseigné, et que X-Plane en a besoin pour satisfaire les lois physiques régissant notre monde. Comme sous sommes très loin de lancer X-Plane pour effectuer les premiers vols, renseigner tout de suite ces paramètres est une bonne idée. Il nous faut :

  • Vne, vitesse à ne jamais dépasser : 260 km/h (200 en air turbulent)
  • Poids à vide : 652 kg.
  • Poids maximum : 1050 kg

Si nous disposons des facteurs de charge (la résistance à la rupture de l'avion si on tire ou pousse trop fort le manche), il est bon de le spécifier dès maintenant, car c'est le petit détail qu'on oublie quand on veut tester l'appareil, et il se casse à la première manœuvre un peu forte parce qu'on a laissé 0. A défaut, -2 et +4 G semblent convenir pour un avion léger classique.

Données non déductibles du plan 3-vues

Débattement des gouvernes

Le plan nous donnera la dimension des gouvernes, mais pas  leur débattement. il est intéressant dès maintenant de rechercher quelles seront les valeurs de débattement de ces gouvernes :

  • Volets : rentrés 0°, décollage 20°, atterrissage 40°
  • Ailerons : vers le bas 14°, vers le haut 27°
  • Profondeur : vers le bas 40°, vers le haut 35° (la notice mentionne « tab », mais ne fournirait alors pas le débattement de la gouverne ?)
  • Direction : 28° de part et d'autre.

Calage des ailes

Il est très risqué d'estimer le calage des ailes à partir du plan 3-vues, parce qu'on ne sait pas si l'horizontale sur le plan qu'on a entre les mains était bien l'horizontale initiale, ni si le dessinateur a bien appréhendé la hauteur des bords d'attaque et de fuite de l'aile, il vaut nettement mieux chercher les données directement sur une notice technique :

  • Calage de l'aile : +2°
  • Calage de l'empennage : -2 à -2,5°

Profils d'aile et polaires

Les polaires expriment sous forme de courbe ou de tables les effets de portance, de traînée et de moment générés par un écoulement d'air sur un profil d'aile. Dans X-Plane ces données sont contenues dans un fichier afl propre à chaque profil.

Pour ce tutorial, nous ne disposons pas des profils utilisés par le Norécrin, et nous prendrons un profil classique disponible dans la banque de profils de X-Plane. Si un jour nous avons envie de coller au plus près de la réalité avec notre réalisation, il sera toujours temps de rechercher ces polaires, ou le moyen de les calculer soi-même avec des souffleries numériques, et de créer les fichiers afl correspondants.

Train d'atterrissage

Si le plan 3-vues représente un 747 sur une page A4, le train sera minuscule, et autant chercher tout de suite les bonnes infos ailleurs. Pour le Norécrin, petit appareil, nous allons faire confiance au dessinateur.

Conversion des données dans les bonnes unités

vitesse

L'unité de vitesse dans Plane-Maker est le knot, ou le mile per hour, et comme de juste, nous avons des kilomètres à l'heure... Voici le facteur de conversion pour obtenir des mph et des kt à partir de km/h :

1 km/h = 0.6213712 mph = 0.5399568 kt

Il suffit de multiplier notre vitesse max, 260 km/h, par ces constantes, et nous obtenons une vitesse de 162 mph ou 140 kt

mph ou kts ? Le mph était peut-être plus d'actualité à l'époque de la fabrication du Norécrin, aujourd'hui nous parlerions davantage en kt.

masse

masse à vide : 652 kg
Masse maximum : 1050 kg
Là aussi, PM ne parle pas en kg, il lui faut des livres, lb. Le facteur de conversion est :

1kg = 2.20462 pound (lb)

La masse à vide du Norécrin est donc 652* 2.20462 = 1437,41 lb
La masse maximale est 2314,85 lb

longueur

Pour les unités de longueur, nous avons le choix entre le foot, et le mètre, nous garderons les dimensions en mètres du plan 3-vues.

Par contre, à chaque lancement de Plane-Maker (oubli du programmeur ?), il faudra spécifier qu'on désire travailler en mètres.

Préparer le dossier qui recevra votre avion

Si vous ne l'avez pas encore fait, c'est le moment de naviguer dans l'arborescence du dossier « Aircraft » à l'intérieur du dossier d'X-Plane, pour y ajouter un dossier qui contiendra le Norécrin. Je vous propose cette arborescence :
« votre dossier X-Plane 9 »\Aircraft\General Aviation\Nord Aviation\Nord 1203 Norecrin

Le nom de l'avion et son chemin d'accès seront affichés dans la ligne en bas de l'écran, lorsque Plane-Maker sera ouvert.

Ouvrons maintenant Plane-Maker. Si un avion apparaît à l'écran, demandez un nouveau projet, par le menu « Fichier », item « Nouveau » : vous devriez obtenir une sorte de cylindre gris foncé :

Une fois ce nouvel « avion » sauvegardé, (menu « Fichier », item « Sauvegardez sous... »...), son emplacement s'affiche alors en bas de l'écran :

Renseigner Plane-Maker avec les informations de base

Par le menu « Standard », passez sur l'écran « Point d'Observation », onglet « défaut », pour porter les informations trouvées :

  • Immatriculation de l'aéronef : F-BHFK
  • Nom de l'auteur : vous-même
  • Description : SNCAN Nord Norécrin 1203
  • Code OACI : N120
  • Call Sign pour ATC : Norecrin (ou Nord 1203)
  • Case « edit in METRIC dimensions » cochée (et il faut la cocher à chaque lancement du programme, bug ?)
  • Vne = 140
  • Unité de vitesse : noeud
  • G positif = 4
  • G négatif = 2 (ne pas mettre de signe «- » devant 2, il est implicite du fait de « G négatif ») Ce ne sont pas les valeurs réelles du Norécrin, je ne les connais pas.

Puis passez sur l'écran « Poids & Balance » accessible par le menu « Standard », entrée « Masses et équilibrage ». Vérifiez que vous êtes sur l'onglet « POIDS » et entrez les valeurs :

  • Poids à vide : 1437,4 lb
  • Maximum weight : 2314,8 lb

Rien n'empêche d'arrondir ces valeurs à 1437 et 2315 lb cela ne devrait pas être critique, l'essentiel étant de savoir quel indice de confiance accorder aux données d'origine que nous avons trouvé.

Préparation et vérifications des plans

Plan 3-vues :

Il y a plusieurs manières de faire des mesures sur un plan : avec le bon vieux double-décimètre et le rapporteur, ou par informatique avec des logiciels qui n'ont pas besoin d'être hors de prix ou de portée, vous êtes libre d'utiliser l'outil qui vous convient le mieux.

Vérification des dimensions, et de l'échelle :

Un dessin étant une réalisation humaine, et l'être humain n'étant pas parfait, il arrive que des erreurs se glissent dans un schéma. C'est donc une bonne idée de mesurer la longueur des ailes, du fuselage sur chaque vue, et de les comparer entre elles, ce qui permettra d'isoler des éléments qui nous semblent douteux, ou au moins de travailler en toute connaissance de cause, lors du relevé des dimensions. On peut aussi vérifier l'échelle du dessin, la dimension la plus adaptée pour cet usage étant l'envergure (parce qu'on ne sait pas forcément si la longueur est mesurée à partir du plan de l'hélice ou de la pointe du cône d'hélice, ni si la dimension verticale de l'avion tient compte du diamètre de l'hélice, alors que l'envergure reste une envergure).

Habituellement, nous ignorons tout de la naissance et de la vie du plan que nous avons dans les mains, qui a pu lui-même être une copie de copie, avec les déformations qui peuvent en découler : le plan 3-vues ne peut être garanti juste.

Plusieurs copies de votre plan 3-vues :

A chacun sa méthode, mais si vous n'utilisez que le plan d'origine, vous allez bien vite vous apercevoir qu'au fur et à mesure de vos annotations, le plan deviendra de plus en plus confus. Il peut être une bonne idée de faire plusieurs copies de ce plan, en s'arrangeant pour ne garder qu'une vue par copie : dessus, dessous, côtés, avant, arrière. Conservez ces vues comme des originaux, dont vous ferez des copies en fonction de vos besoins : vous aurez ainsi toujours de la place pour faire les annotations et les cotations correspondant à une étape de la modélisation.

Créer des fonds d'écran pour la modélisation du fuselage :

Plane-maker permet d'insérer des bitmaps en fond d'écran pour faciliter le travail de modélisation du fuselage, mais la création de ces bitmaps nécessite de respecter quelques règles.

  • Il faut deux bitmaps au format bmp ou png.
  • ils doivent être de dimensions identiques. Pour vous donner un ordre d'idée des dimensions à utiliser, la taille des vues dans Plane-Maker dans son affichage par défaut est de 984 pixels de large sur 199 pixels de haut : tout bitmap de ces dimensions ou respectant le même rapport largeur/hauteur sera affiché sur toute la surface de la vue. Ne cherchez pas à remplir cette condition, car elle est un cas particulier, et un bitmap peut très bien être juste et n'occuper qu'une partie de la vue.
  • Ces bitmaps comporteront pour l'un, une vue latérale du fuselage, et pour l'autre, une vue combinant une vue de dessus et une vue de dessous. Des vues de dessus et de dessous indépendantes sont possibles, mais multiplieront beaucoup les séries de clics pour charger/décharger les vues selon les besoins, alors autant préparer une vue de dessus/dessous unique.
  •  Les fuselages doivent être à la même échelle sur les deux bitmaps. Ceci est obligatoire car il n'y a aucun moyen d'ajuster les bitmaps dans Plane-Maker, qui se basera sur leurs proportions pour les adapter à ses vues.
  • Nous devons définir ce que sera le fuselage : pour notre Norécrin, il commence à la pointe avant du cône d'hélice, et s'arrête à la charnière de la gouverne de direction. Pourquoi le cône d'hélice est inclus dans le fuselage ? Parce que sa présence fait partie de la forme du fuselage, et qu'elle permet de mieux se rendre compte de la justesse de la modélisation dans son entourage. L'autre raison est que X-Plane fait tourner les hélices, mais pas les cônes, qui peuvent alors faire partie du fuselage.
  • L'avant du fuselage doit toucher le bord gauche des bitmaps. Plane-Maker adaptant les bitmaps à ses vues en fonction de leurs proportions, il est préférable de ne pas laisser d'espace vide sur un bitmap, donc l'arrière du fuselage est confondu avec le côté droit du bitmap.
  •  La hauteur du bitmap est déterminée par la plus grande des dimensions hauteur ou largeur du fuselage, à laquelle nous pouvons ajouter quelques pixels au dessus et en dessous, car il est parfois plus facile d'estimer une courbe au bord d'un bitmap, qu'une courbe confondue avec le bord du bitmap. La dimensions la plus grande a été trouvée sur la vue latérale, donc nos deux bitmaps auront la hauteur déterminée par la hauteur de la vue latérale.

  • Vous pouvez mettre ces fonds dans le dossier de l'avion, ou dans tout dossier appartenant à X-Plane, mais pas en dehors, car vous ne pourrez pas aller les chercher à partir de la fenêtre d'ouverture des fichiers que propose Plane-Maker. A vous de voir si vous préférez les mettre dans le dossier de X-Plane (plus « rapide ») ou dans le dossier de votre futur avion (plus « organisé »)

Déterminer le point de référence, dessiner les axes :

Le point de référence est celui à partir duquel toutes les longueurs seront mesurées. Il peut être placé n'importe où, mais il est habituellement placé à la pointe avant de l'avion.

Plane-Maker utilise un espace à 3 dimensions, dont les axes sont perpendiculaires entre eux, et se coupent au point de référence. Donc nous allons sur chacune de nos vues, porter le point de référence et deux des trois axes, le troisième étant confondu avec votre regard, en suivant le modèle ci-dessous. Le « 0 » est excentré, juste pour un souci de clarté de l'illustration, nous verrons plus tard que pour ce projet nous choisirons la position du « 0 » sur la pointe avant du cône d'hélice.

Positionner les points caractéristiques :

Sur chacune des vues, reportez les points suivants :
(il y a d'autres points caractéristiques, mais nous n'en avons pas besoin pour ce projet)

  • Centre de gravité
  • Tête du pilote
  • Réservoirs
  • Fixation des jambes du train
  • Sortie de l'échappement (un seul par moteur, maxi, donc faites un compromis)

Vous devriez obtenir ceci, ce qui permettra de mesurer toutes les distances entre les points caractéristiques et les axes :

Nous pouvons maintenant attaquer la modélisation 3D de notre Norécrin. L'aspect que nous pourrons obtenir ici sera simpliste, parce que les outils 3D de Plane-Maker le sont aussi : pour des détails ou du fignolage, il faudrait passer par un modeleur 3D tel que Blender, ce qui demande connaissances et travail supplémentaires, donc nous allons nous contenter de rester « à notre niveau » pour un début. Un moyen de faire du fignolage avec les éléments 3d de Plane-maker consiste à utiliser des « misc body », traduits par « éléments divers » dans le logiciel, mais ces éléments étant pris en compte dans le calcul de la traînée aérodynamique globale de l'avion, les assembler « n'importe comment » peut amener des surprises au niveau du réalisme de vol.