réalisation d'un vélomobile composite...

bonjour à tous, je suis décidé à franchir le pas dans le milieu de la construction de VM, plus envies de saliver devant l'écran, de pas trouver le sommeil et de rouler en VD...

Le cahier des charges:
-dimension: 250 cm de long, 70 cm de large, et 90 cm de hauteur.
-garde au sol : environs 10cm ajustable.
-masse: j'espère arriver à quelque chose de moins de 40kg avec tout les gadgets classique
-roues: 20" à l'avant et  26" à l'arrière (en configuration tadpole)
-construction : je pense la faire en trois partie,le nez et la queue seront en fibre de verre et seront juste des carénages. La partie centrale sera quand à elle porteuse (plutôt logique ) et sera faite avec des couples en contreplaqué recouvert d' un bordage en chant plat et de fibre comme le VM de rsv93 et le Velomotocomotive en cour de construction de mokozore.
Le plancher sera surement  fait dans du contreplaqué de 3mm avec deux plaques et un treillis intercalé.




(j'éditerai surement ce message au fur et à mesure et le compléterai)

Bonjour P-V,

Excellente initiative et bon courage pour la suite.

A+, Willy.

merci Willy.

au sujet du bois bordé, j'aimerai savoir si il est possible d'utiliser, pour des parties planes du contreplaqué (ce qui me permettrai d'avoir une construction plus rapide et de faire moins de collage)

Oui, à la condition que la surface soit développable.
A+.

Sur certains ULM, la construction du fuselage est prévu avec des bordées en contreplaqué de 3mm, avec un marouflage de toile en finition.
Donc c'est possible pour les surfaces plates et courbes.

Le contre-plaqué est plein de ressources (attention, le terme est vaste et recouvre du bon au mauvais - souvent en GSB, tout juste apte à faire des caisses jetables...). Il faut bien choisir le bois et la colle en fonction de l'application. Un bon plan : prendre du contre-plaqué déclassé aviation.

• Pour les faces planes : c'est évident ! Par contre, on peut alléger en mettant 2 peaux en contreplaqué fin séparées par des entretoises légères (baquette bois, mousse klegecel, nida...)
  
• Pour les faces courbes développables (en gros, on peut placer une règle en contact de toute une génératrice de la courbe) cela reste simple (sur couples, gabarit jetable, cousu-collé) sauf pour un tout petits rayon de courbure.
  
• Enfin, il est possible de faire des surfaces courbes non développables avec une préparation du contreplaqué (très mince, j'ai du 0.8mm 3 plis à la maison) proche du bois moulé (trempage ammoniaque, vapeur...) et surtout une technique de maintien en place genre "sac à vide".
  

Pour tout ce qui concerne la construction légère et super-costaud en contre-plaqué je recommande les oeuvres de Michel Colomban (concepteur d'avions ultra légers, me contacter en MP si vous ne trouvez pas) et la lecture des infos du site Arwen-Marine (ou de leur mentor américain CLC pour ceux qui aiment l'anglais) et enfin allez voir le club d'aviron le plus proche en espérant qu'ils ont encore des bateaux en bois !
Enfin, attention à l'entoilage cher à l'aviation : ce n'est pas très adapté à la circulation routière et aux contacts qui en résultent couramment. Surtout, cela génère beaucoup de tension dans la peau entoilée, et ce n'est adapté que sur des formes fermées qui supportent et équilibrent ces tensions (genre profil d'aile justement...) Sinon, grosses déformations en vue... 
Il faut à mon avis préférer le marouflage en fibre de verre (ou autre suivant budget) / résine epoxy formulée pour imprégnation du bois.

Edit : je vois que tu es à Beauvais... Arwen Marine est à Clairoix, voisin quoi !

ayant connaissance de milieu de l'aviation légère car je baigne dans ce milieu depuis un peu plus de deux ans maintenant, je connait le luciole de M colomban merci du conseil  
je vais aussi regarder en détail un plan de jodel et de gazaile car il y en a à la maison.
pour le plancher j'envisage de faire la partie interne en nervure de contreplaqué recouvert d'un coffrage, le tout également en ctp.
je n'ai pas l'intention d'entoiler certaine partie du VM, lorsqu'un gravier va à sa rencontre, ça laisse le plus souvent des marques et l'entoilage peut créer des contraintes structurelle très importante.
la partie centrale sera marouflé à la fibre de verre, c'est prévu  

Avec toutes ces bonnes références culturelles, je me réjouis de voir ton oeuvre !  
N'oublies pas de rajouter quelques gramme de "garantie" autours des concepts minimaux de Colomban.
La longévité des collages n'est pas toujours au rendez-vous, surtout que les sollicitations d'un VM sont moins "propres" que sur un ULM... et il y a les curieux qui s’appuient dessus n'importe où pour voir dedans quand il est garé  , ceux qui mettent un coup de pied dans la roue pour voir si c'est costaud...   Avec ma carlingue en alu poli, je peux prendre les empreintes des coupables, mais souvent trop tard !
Bonne construction !

l'A4 est solide, je pense qu'il doit assez bien supporter tout ça  
j'ai vu ça comme construction en ctp, c'est une construction très simple mais je ne suis vraiment pas convaincu de sa solidité tu as un avis ?

Lundi matin j'ai fais une "maquette" grossière à l'échelle 1/10 pour me donner une idée, voilà ce que ça donne:

Bonjour,
Le sujet est intéressant!! très instructif ..Merci du partage.
Petite remarque ,sûrement inutile après ponçage. La douceur des courbes de la carène évite les turbulences...
Je fais allusion aux l inflexions visibles sur l arrière en vue de dessus ...

Sympa la maquette. J'adore quand on peut "toucher les idées".
Je rejoins cebd sur les formes arrières : inflexion = recirculation. Il faut des lignes "tendues" et cela tombe bien , c'est plus facile à faire en bois      
Deuxième point :  la section semble "carrée à coins arrondis". Ce n'est pas le plus facile en bois, ni le meilleur sur la section frontale, et cela favorise la sensibilité au vent latéral.
Un assez bon ratio largeur / longueur à 1:3 est donné par le corps d'Eiffel (voir Quest) mais cela n'est pas forcément optimal car cela induit une portance par vent de travers, surtout avec des flancs plats (le coté sympa, c'est que cela te "pousse", le côté pas sympa c'est que cela provoque des décrochages dynamiques à haute vitesse lorsque tu as une perturbation d'écoulement genre virage, croisement de camion, trou dans la haie etc... voir écrits de cebd sur le sujet dans ce très bon forum). L'autre défaut que j'y vois, c'est qu'un humain couché sur le dos et vu de dessus, cela ne ressemble pas au corps d'Eiffel non plus... alors tu peux regarder des profils symétriques NACA avec un maître couple reculé ! Tiens, le Milan vu de dessus ressemble plus à cela!
Comme tu fais "ton" engin, fais le à tes mesures :  positionne ton "maître couple" (hanches ? / épaules ?) et essaye de passer au plus près. Le vélomobile de Woods est chouette à ce sujet. En petites lattes de bois, inspiré du quest en forme générale, il y a deux "bumps" pour laisser tourner genoux et pointe de pieds. Le designer esthétique se dit : il a oublié le mouvement   !! mais quand on y réfléchit, il gagne en section frontale et les boursouflures du capot le désavantagent peu en Cx et rendent l'engin moins sensible à l'effet de voile.

La construction en CP c'est costaud et durable : j'ai navigué à voile et à l'aviron sur des unités qui étaient plus vieilles que moi (et j'ai bientôt le 1/2 siècle)
C'est aussi assez facile à réparer (en aviron, les apontages hasardeux, les pieds qui se baladent en fond de bateau et les manutentions désastreuses sont communes)
Je travailles sur les plans d'un VM plus léger et coursifié que mon alleweder (justement choisi pour son coté bête de somme à l'épreuve des balles pour vélotaffer) Il sera à base de CP sandwich !

j'aime bien matérialiser les choses, pour infos la maquette est feuille de polystyrène de 12mm et ctp relié ensemble à la colle d'écolier ce qui permet de décoller pour modifier un couple sans devoir reprendre de A à Z  au final c'est plus rapide que de faire de la cao ( dans mon cas).
pour les dimensions, je me suis servis de mes mesure (185cm et pointure 45) et me suis également mis en position type d'un vmiste ( couché sur des planche et pieds sur les pédales d'un vélo installer juste devant moi   )
le couple de queue sera élargit effectivement, le couple se situant devant les roues verra sa hauteur réduite de 5cm (le reste du vm aussi mais à moindre mesure)au risque de devoir installer des "bumbs"
Les angles des flans du VM seront surement plus prononcé mais il faudra alors que les roues aient du carrossage négatif.
Je vois ce que ça implique sur une voiture ou la section du pneu est plutôt rectangulaire mais sur un vélo la section est ronde. le carrossage sur un VM changerait t'il juste les contraintes exercer sur la roue ?

Carrossage négatif : ceci n'est que mon avis et expérience, mais je sais que d'autres ici ne le partagent pas et ils ont surement de bonnes raisons (Cela peut dépendre des châssis je pense).
J'ai réglé mon carrossage en super négatif (mais avec un parallélisme soigné aussi !) pour élargir ma voie avant au maximum afin d'avoir une stabilité suffisante pour passer un rond point sans lever une roue à une vitesse de 45km/h. Ceci me permet de choisir ma trajectoire en étant aussi (voire plus) rapide que la majorité des voitures.
Je n'ai pas relevé d'impact négatif sur des mesures de puissance / vitesse avec les pneus Marathon+ qui sont de section bien ronde et avec une gomme homogène. Seul inconvénient mineur : croiser les pneus G et D à 5000 km.

Avec ce carrossage, en virage, la roue AV externe travaille dans un axe un peu plus conforme à celui d'un vélo "qui penche". Le seul risque en ligne droite : en cas de nid de poule, la jante est un peu moins protégée par le pneu.

Remarque : la voiture de record en efficacité énergétique PAC-Car II, de l'ETH Zürich, possède aussi un carrossage négatif très prononcé.

qu'appelles tu "super négatif" ? as-tu une valeur ?

Je viens de mesurer avec le clinomètre du smartphone : -8° de chaque coté, +/- 0.1° incertitude, sans charge (je ne sais pas mesurer lorsque je suis dedans).

Autre chose : pour le réglage du parallélisme, la tige filetée façon VM standard c'est pas super. On ne peut jouer que de 1 tour (ou de 1/2 tour suivant le type d'embout à rotule). Cela donne un réglage à 1,25 mm (ou 0,625mm) près (tiges filetées M8 en général)
Il vaut mieux avoir un pas à droite et un pas à gauche sur la même biellette, et les embouts assortis bien sûr. Cela permet un réglage au 1/100 mm si on est pinailleur   (pas la peine en fait car suivant la charge, le parallélisme des roues joue un peu.)

merci patsygarett, c'est vraiment sympa de m'éclairer  
j'envisageai 10°  
pour mon autoconstruction je pense que le M6 est suffisant, c'est couramment utilisé sur beaucoup de vélomobiles et je pense que je pourrai me contenter d'un réglage au milimetre  

Tu as raison, les biellettes de direction c'est du M6.
Le M8, c'est les biellettes de suspension.

D'après les recherches de personnes expérimentés (...) l'angle de carrossage maxi est de 9°. Au delà les perte sont exponentielles
donc entre 0 et 9° les pertes sont négligeables.

bonjour à tous, je ne donner plus de news car j'étais partis en vacances.

du coup le projet n'a pas avancer mais la méthode de construction prévue à quelque peu changer.
Je garde le principe de couples et de lisses réalisés en contreplaqué mais je ne vais plus les recouvrir par placage et coffrage.
l'idée et d'insérer du polystyrène entre les lisses pour donner une forme au vm et de stratifier l'ensemble.

pourquoi ça plutôt que le placage ?
pour l'isolation thermique et phonique,ça me semble aussi moins dangereux en cas de casse, et le prix par rapport à du ctp aviation sera au final sensiblement le même.
à vous de critiquer, donner vos avis et faire vos remarques  

Tu garderais les couples en CP + les lisses en CP + les mousses entre les lisses + une stratification sur le tout ?
Ou bien une stratification qui prendrait les lisses et mousses intercalaires en sandwich ?
Cette 2ème solution donnerait quelque chose de beaucoup plus costaud et durable dans le temps (humidité interne) par contre tu vas galérer pour stratifier en interne. A moins de faire une grande découpe puis recollage avec bande de fibre, comme pour un pontage de kayak.
Tes couples ne risquent-il pas d'être surdimensionnés pour cette construction ? cela va être lourd et inconfortable (un intérieur lisse est plus logeable et il y a pas mal d'occasion de se frotter les guibolles contre le carénage : ralentisseurs, nids de poules, passage sur 2 roues en rond point...

Autre démarche :
Tu pourrais te servir du gabarit constitué par ton ensemble lisses+couples pour former une mousse genre Airex (voir ce lien) que tu stratifierais en sandwich autoporteur (en conservant quelques raidisseurs CP dans le sandwich pour les points d'accrochage). Tu peux te faire suer moins que lui pour la mise en forme de la mousse car tu la recouvres, puis tu stratifies l'intérieur (toujours la même idée, tu découpes puis tu refermes la boite avec une bande de stratifié)
Plus léger, tu auras une coque sandwich autoporteuse.
Le top pour l'isolation   ... pour le bruit cela dépend de ta mousse  

J'envisage une stratification intérieur et extérieur qui me permettrais de protéger le bois de l'humidité.
Comme les parties avant et arrière seront surement démontables, la stratification intérieur ne sera pas trop difficile à réaliser (à mon avis ).
l'épaisseur des couples sera la même que celle des lisses (3cm) , donc de l'intérieur,ils ne seront pas visibles.
je ne suis pas sûr d'avoir bien saisis la démarche que tu proposes, l'idée et de recouvrir la structure avec de l'airex à l’extérieur et à l'intérieur et de stratifier dessus ?  

Ok bien compris ton idée : un sandwich de 3cm avec des raidisseurs croisés en CP : ça va être costaud !  

Ce que je proposais était de :

• mettre en forme la mousse airex sur ton ensemble couples + lisses (utilisé comme un mannequin)
  
• stratifier la mousse airex maintenue en forme sur son mannequin (couche externe, comme un shape de surf)
  
• découper la forme obtenue en 2 demi-coques (ou plus, avec la "porte d'entrée du VM"), choisies pour être ainsi démoulables (quitte à leur mettre un renfort externe provisoire genre couples en tripli + colle chaude)
  
• stratifier l'intérieur des mousses ainsi exposées : on obtient des quartiers en sandwich
  
• recoller les quartiers pour reconstituer la coque (avec des renforts en stratifié au niveau des coupes)
  

Ce sera moins costaud (encore que tu peux mettre des renforts en CP, là ou tu en as besoin dans l'épaisseur du sandwich, pour reprendre les points de fixation des suspensions par exemple) mais plus léger.

moi aussi j'ai compris ton idée  
dans ma construction la fibre aura plus un rôle d'habillage/carrosserie que de structure.
d'après les calculs la partie centrale (sous entendue sans nez ni queue) fera 12 kg je vais essayer de voir pour réduire un peu le poids mais je pense que la masse finale prévue sera au dessus de 10kg.