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Bonjour à tous

Ce sujet détaillera toute la construction d'un modèle réduit de sous-marin de la classe Collins.



Point historique : la classe Collins (HMAS : Her Majesty's Australian Ship) est une classe de 6 sous-marins diésels australiens, actuellement en fonction. Inspirés des constructions suédoises, ils présentent la particularité d'être équipés de barres en croix de Saint-André : disposées en X. Le premier bâtiment, le HMAS Collins, fût livré en 1996.

Le modèle réduit : la construction du Collins est basée sur l'utilisation du PVC. C'est une construction "à l'allemande" qui consiste à fixer tous les éléments internes sur une structure dépendante de la poupe et de la proue, mais indépendante du tube central.
En gros, voila ce que ça donne lorsque les éléments sont sortis du tube :

(ancienne version du sous-marin)


Je ne vais pas reprendre tous les détails de la construction, ce serait beaucoup trop long
Pour des informations plus précises, voici l'adresse de mon site internet : www.sub-rc.c.la

Je vais cependant redétailler les points qui font l'originalité de ce sous-marin :

- Thermoformage et utilisation d'un moule en pierre pour la réalisation de la proue (avant) ;
- Animation d'aériens basée sur l'utilisation de seringues récupérées ;
- Utilisation de l'air comprimé pour la plongée statique (j'en parlerai plus tard).

1. Thermoformage et utilisation d'un moule en pierre pour la réalisation de la proue (avant)

Les précédents moules étaient réalisés avec des lattes en bois qui me restaient de la construction de mon sous-marin en bois (un projet antérieur au Typhoon en PVC).
Seulement le stock diminue, ce qui m'amène à réfléchir à un autre moyen de faire ces moules.

J'ai fait quelques essais avec du styrodur (polystyrène expansé) pour thermoformer le kiosque du Collins. Le moule ne fond pas lorsqu'il n'est pas exposé directement au flux du décapeur. Mais il y a mieux...

J'en ai parlé à un ami, et il m'a proposé de le réaliser... en pierre!
Au fond l'idée n'est pas mauvaise. De la pierre (béton cellulaire), il a réussit à en récupérer gratuitement, et de plus il fait du très beau travail en la travaillant.

En quelques jours le moule était prêt. Le résultat en photos :

Le bloc de pierre pendant les travaux. On remarque le burineur pneumatique qui permet de dégrossir le travail :


Puis, le résultat !






C'est très réussi, et pourtant la forme de la proue est loin d'être évidente (merci encore à lui ).
Je prend donc la suite en construisant la coque par le thermoformage et à l'aide du moule en pierre.

Pour pouvoir réaliser le mieux possible la forme, je vais la diviser en 6 parties :



J'ai commencé par thermoformer la première pièce (n°1, demi moitié, inférieure gauche).

Tout d'abord, le matériel de base : on remarque le décapeur thermique.


Puis, après découpage et thermoformage d'une plaque PVC de 10,5*22 cm :




Après une bonne heure de travail, le PVC épouse parfaitement le moule, malgré sa forme très arrondie :


La pièce est finalement découpée pour obtenir le résultat final :


Le thermoformage sur un moule en pierre est aussi agréable à faire que sur un moule en bois. Ici la pièce est réussie et ne sera pas refaite.

L'assemblage des 6 pièces en PVC s'est fait sans problème :



Des renforts thermoformés ont été positionnés à l'intérieur de la structure. Le tout est vraiment solide.



On remarque les trous pour les tubes lance-torpille initialement prévus (en décoration seulement) :


Vue d'ensemble avec la proue :

2. Animation d'aériens basée sur l'utilisation de seringues récupérées

Je vais utiliser du matériel récupéré en milieu hospitalier. J'ai pu recevoir tout un ensemble de seringues de différentes tailles et volumes. Les durites ainsi qu'une rampe de robinets s'ajoutent au tout.



Ci-dessous : le support permettant de fixer parallèlement 4 seringues. Notez le pas de vis sur chaque embout, les seringues peuvent être vissées, donc amovibles !



Gros plan sur le pas de vis, lui aussi présent dans les embases des seringues :



Puis, plusieurs seringues de différents volumes sont mises en place.

L'idée est de déplacer un fluide d'une seringue d'un volume important vers plusieurs autres seringues dont la somme des volumes égale le volume de la seringue primaire.

Intérêts : La présence de seringues de différents volumes permet d'animer des aériens avec différentes vitesses. Chaque aériens ou groupe d'aériens étant fixé sur le piston d'une seringue.

De plus, le support utilisé (sauvé gratuitement de la poubelle) présente une série de robinets, en fonction de chaque sortie (cf photos plus haut). Il est donc possible de changer le débit d'entrée d'eau pour chaque seringue, très simplement.

Le réalisme peut être renforcé encore par le type de fluide circulant dans le circuit. Eau ou air, tout dépend de ce que l'on souhaite obtenir. Ici j'utilise de l'eau : bien que l'air permet un déploiement plus fluide, il a aussi la capacité de se comprimer. Certaines seringues ont donc tendance à "attendre le dernier moment" avant de partir à grande vitesse ; ceci dû à la compression de l'air dans le circuit.

L'eau ne se comprime pas.

Autre avantage, je n'ai pas à me préoccuper de sorties étanches avec joint torique ou tout autre type de passe coque. Ici, la grosse seringue sera actionnée à l'intérieur de la coque étanche, et les autre seringues s'animeront à l'extérieur. Il n'y a qu'une durite qui traverse la coque étanche, pas de problèmes d'étanchéité.

Autre chose encore (et c'est ce qui m'a convaincu pour le choix de ce système), la grosse seringue actionnée mécaniquement peut se trouver n'importe où dans le modèle. Si les aériens se trouvent au dessus d'un ballast (c'est mon cas), je peux quand même les animer en faisant fonctionner la grosse seringue 30cm plus loin.

Je pense que cela est donc applicable dans les systèmes WTC qu'utilisent les américains pour leurs modèles.

Voici une vidéo du fonctionnement du système :

Voici comment a été réalisée la plaque des aériens.

C'est peut-être la partie la plus compliquée du sous-marin à réaliser : j'ai beaucoup de choses à installer avec très peu de place.

Au dessus de cette plaque sont présents :
- les 6 aériens uniquement décoratifs ;
- le schnorchel fonctionnel et par la même occasion décoratif ;
- le bras commandant l'ouverture d'un robinet situé sur le ballast pour plonger ;
- la sonde de détection d'eau ;
- le mécanisme des barres de plongées ;
- la valve schrader.

Et sous la plaque...
- deux servos (pour le schnorchel et le ballast) ;
- un moteur pour la rotation du radar ;
- le mécanisme de remise en position du radar ;
- 4 seringues pour l'animation des aériens et la rotation des barres de plongées situées sur le kiosque ;
- des fins de courses, des engrenages, et toutes les connexions électriques...

Bref, beaucoup de monde !

Tout doit rentrer dans l'espace visible sur cette photo :



J'ai choisi de réaliser tout ça avec de la plaque inox de 3 mm, récupérée.
Avantage : forte rigidité, et possibilité de souder un tube inox pour le schnorchel et des presses étoupes pour rendre les seringues amovibles si le besoin de les changer se fait ressentir.



Avant perçage, je redessine les points principaux que je "pointe" à l'aide d'un pointeau réalisé pour l'occasion. Il s'agit d'une pièce métallique limée pour être pointue, chauffée au rouge puis plongée dans l'eau pour augmenter sa dureté. L'objectif est de marquer précisément la tôle pour éviter que le foret ne glisse lors du perçage.

Les presses-étoupes utilisés sont des pièces en laiton prenant en sandwich un joint en caoutchouc. Les deux pièces en laiton se visse l'une dans l'autre ; plus on les visse, plus le joint est comprimé et plus son diamètre intérieur se réduit. Il s'adapte donc parfaitement à la seringue qui le traverse.

A l'origine, ils étaient prévu pour des boitiers électriques afin de protéger les sorties de câbles d'éventuelles intrusions de poussières ou d'eau. Après plusieurs tests, je me suis rendu compte qu'ils étaient étanches et que j'allais pouvoir m'en servir ici.



Premier positionnement avant les perçages et soudure (on remarque le tube du schnorchel dressé au milieu de la plaque) :


Je vais souder à l'argent avec un chalumeaux assez puissant pour chauffer la plaque épaisse.

Après cette opération, tout à changé de couleur :


Un travail de nettoyage m'attend :


Le moteur, les servos et les autres éléments seront fixés sous la plaque inox à des plaques en PVC.

Une vue d'ensemble, après montage :


Tout n'est pas encore terminé. On remarque le moteur à gauche, réducté. Les engrenages blancs ne servent qu'à déporter l'axe de rotation. Ils proviennent d'une imprimante. A côté du tube du schnorchel se trouve la sonde blanche, récupérée dans un lave-vaisselle. Ce n'est qu'une tête de vis isolée de la structure métallique. La carte de détection d'eau enverra du courant par cette tête et le recevra par la plaque inox si le sous-marin se trouve sous l'eau. Un relai empêchera alors la mise en marche du servo et du compresseur.

On distingue ici deux seringues sortant des presses-étoupes, ainsi qu'une valve schrader soudée sur la plaque. Elle me permettra de mettre le sous-marin sous pression pour les futurs tests d'étanchéité :



Là-encore, des seringues dont une qui attend d'être usinée pour recevoir son aérien :


On remarque au pied du tube du schnorchel le bras de commande qui actionnera le robinet du ballast.

Voici le fonctionnement du schnorchel. Je ne sais pas si quelqu'un a déjà adopté ce système...
Le principe est donc d'admettre de l'air dans le sous-marin pour remplir la bouteille d'air comprimé grâce au compresseur embarqué.
Ici, je ne veux rien d'automatique, juste quelque chose qui s'ouvre lorsque je décide de mettre le compresseur en marche.

Voila mieux qu'un long discours :


L'avantage est que malgré les ouvertures répétées, pas une seule goutte d'eau ne rentre dans le sous-marin. Si de l'eau se trouve sur la pièce en PVC, elle sera poussée vers le haut, mais ne pourra pas rentrer.

Voila concrètement à quoi cela ressemble :


Afin de voir si le système fonctionne bien en navigation, un schnorchel décoratif sera fixé au bout de la tige filetée et dépassera du kiosque lorsque le système sera ouvert.

Sous la plaque, voici le servo qui actionne cette tige :


Les switchs permettent la mise en route du compresseur si le schnorchel est ouvert. Depuis la radio-commande, je pourrai faire fonctionner ce servo si le sous-marin est en surface (condition possible grâce à la sonde et à une carte de détecteur d'eau que j'avais montré précédemment).

Sur ces photos, il me reste les connexions électriques à faire, installer les derniers aériens dont le radar et son mécanisme ainsi que celui des barres de plongées.

Pour cette partie, tout a été récupéré sauf les deux servos achetés. Le plus long a surtout été de réfléchir à l'organisation des pièces. N'ayant pas les connaissances pour utiliser un logiciel 3D, il a fallu passer par les plans 2D... A l'ancienne comme disent certains !



Quant à la seringue principale, elle est motorisée ici :

super Simon

As tu commencé le pont et le kiosque?

Salut Arnaud,

Non je ne les ai toujours pas commencés !
J'avais essayé plusieurs formes pour le pont, mais sur toute la longueur de la pièce, il y a des déformations trop visibles...

Donc pour le moment, "il n'y a que du tube"
Je viens de finir mes exams et je signe pour 3 semaines de vacances... va falloir se mettre au boulot

Salut Simon

Ca avance bien dis moi ! Le massif est en route ?

Salut Simon,

Super tout ça

Question: la motorisation de la seringue est-elle symétrique (je veux dire, cela tire sur un seul côté ou des deux côtés ?)
Car c'est délicat d'avoir un mouvement bien linéaire et sans a-coups sur ce genre de motorisation je trouve...

Simgurdil a écrit :Salut Arnaud,

Non je ne les ai toujours pas commencés !
J'avais essayé plusieurs formes pour le pont, mais sur toute la longueur de la pièce, il y a des déformations trop visibles...

Donc pour le moment, "il n'y a que du tube"
Je viens de finir mes exams et je signe pour 3 semaines de vacances... va falloir se mettre au boulot

Peut-être pourrais tu diviser ton pont en plusieur petites sections pour que se soit plus facile à termoformer et avoir moins de déformation! enfin ce n'est qu'une suggestion moi j'y connais rien en termoformage

Bonjour

Exellent ce moule en beton cellulaire chez nous de l yton
le burin pneumatique c est pas tendre ! comment as tu obtenu une tel finition de ton moule ?

Merci pour ta reponse Leo