La précision de la direction est un facteur déterminant pour les performances de tout voilier radiocommandé, qu'il s'agisse d'une coque rapide ou d'une maquette plus tranquille. L'installation des gouvernails, qu'ils soient un ou deux, constitue une étape critique qui influence directement la réactivité et la stabilité du bateau. Une attention particulière doit être portée à chaque détail, de la minimisation du jeu mécanique à l'alignement géométrique parfait des composants. Ce guide détaillé explore les principes et les techniques éprouvées pour garantir une installation fiable et une manœuvrabilité optimale de votre modèle, en s'appuyant sur l'expérience collective des modélistes.
L'Ennemi de la Précision : Le Jeu dans le Système de Gouvernail
Dans le monde du modélisme naval radiocommandé, la précision est primordiale. Plus sérieusement, à partir d'une certaine vitesse, assez vite atteinte, il est certain que le moindre jeu dans le gouvernail ralentit sensiblement la coque. Un utilisateur partage son expérience : "J'ai un gouvernail pour mon 3,5cc qui a du jeu. Pour certains il doit être minime mais pour moi, il est limite trop important, à moins qu'on me certifie le contraire, surtout les utilisateurs de H ou nos amis les électrons libres." Ce jeu, même s'il semble infime, peut avoir des conséquences notables sur la tenue de route et l'efficacité de la manœuvre.
Le jeu dans la tringlerie n'est pas difficile à éliminer. Cependant, le jeu dans l'axe de rotation du gouvernail représente un défi plus complexe. Si l'on bouge la lame d'avant en arrière, le bas de la lame peut reculer de 1% environ, ce qui représente 1,2 mm pour une lame de 12 cm de long. Ce mouvement indésirable dégrade la qualité de la trajectoire et force le pilote à des corrections constantes, diminuant ainsi le confort de pilotage. Certains n'ont "bizarrement pas de jeu", tandis que d'autres constatent la souplesse latérale de la lame, notamment sur des configurations à deux gouvernails. Les vibrations, souvent évoquées, sont moins une cause de jeu dans l'eau ; la forme des safrans est même "carrément inverse de celle d'un aileron d'avion… dans l'eau il "s'autocentre"".
Pour contrecarrer ce problème de jeu axial, l'emploi de matériaux robustes et durables est essentiel. L'utilisation de bagues DU ou Glycodur (SKF), qui sont en fait la même chose, est fortement recommandée pour les paliers de l'axe de gouvernail. Un modéliste expérimenté témoigne : "J'ai fabriqué des gouvernails, et leurs supports, j'ai toujours utilisé des bagues DU ou Glycodur (SKF) c'est la même chose………et franchement, avant d'user les bagues….il faut user quelques chemises/pistons…….. pas de jeu, ……..je trouve que les trajectoires sont meilleures……un confort pour le pilote…….". Ces bagues réduisent considérablement la friction et l'usure, assurant une rotation fluide et sans jeu de l'axe du gouvernail. La précision de la direction, ainsi accrue, assure un contrôle plus fin et prévisible du bateau, ce qui est l'objectif premier d'une installation soignée.
Les Composants Essentiels et leur Assemblage Mécanique
La construction d'un système de gouvernail pour un voilier RC repose sur l'assemblage de plusieurs composants clés, chacun ayant un rôle précis pour garantir la fonctionnalité et la durabilité. Au cœur du système se trouve la palette du gouvernail, communément appelée le safran. C'est cette surface immergée qui dévie le flux d'eau pour orienter le bateau.
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L'installation des charnières de gouvernail peut représenter un défi, même pour un modéliste expérimenté. Il existe de nombreuses combinaisons différentes de charnières de gouvernail en raison du grand nombre de fournisseurs dans le monde. Quelles que soient les charnières de gouvernail fournies dans votre kit de modélisme naval, il existe une procédure standard pour installer correctement les pièces sur le montant de la poupe. La longueur de la goupille correspond à la taille du joint prédécoupé dans le gouvernail ; ce joint est conçu pour prendre la largeur des deux articulations. Si votre gouvernail n’a pas de joints prédécoupés, c’est le moment de les découper. La goupille doit être coupée à la taille de l’espace. Utilisez une paire de pinces (plyers) pour écraser le laiton et le positionner correctement dans l’articulation du gouvernail. Une fois la colle de la charnière sèche, les clous en laiton peuvent être coupés à la bonne taille. Le gouvernail est alors prêt à être installé sur le poteau de poupe. Le trou du gouvernail sous les pions de bois doit être façonné pour recevoir la tête du gouvernail. Une fois le gouvernail placé dans le trou du gouvernail, il convient d'appliquer un clip sur la partie inférieure, comme illustré dans certains guides. Si l’on vous donne du plomb ou un autre métal mou pour les charnières, la technique est la même, à la différence que vous n’aurez peut-être pas besoin de clous pour faire le travail. Le montage doit être conçu pour permettre au gouvernail de se déplacer en douceur, sans aucune résistance.
La tringlerie assure la liaison entre le servomoteur et le gouvernail. Pour des modèles de taille conséquente, il est judicieux d'opter pour un montage costaud. Cela peut impliquer une tige en CAP de 3mm avec des chapes à rotule, similaires à celles utilisées sur les avions de grande taille, pour une robustesse et une précision accrues. Si la légèreté est un critère, un jonc carbone de 3mm ou un tube de 4mm peut être envisagé. Un palonnier double et deux câbles peuvent être utilisés pour limiter le jeu et le rattraper efficacement, assurant ainsi une transmission de mouvement plus directe et sans perte.
L'ensemble de ces éléments (safran, charnières, axe de jaumière, tringlerie, palonnier) forme un système mécanique cohérent, dont la qualité de l'assemblage est directement proportionnelle à la finesse de la direction du bateau. Chaque composant doit être choisi et installé avec soin pour maximiser la performance et la durabilité.
Le Servomoteur : Le Cœur de la Direction
L'installation d'un servomoteur dans un bateau radiocommandé (RC) est une étape critique qui affecte directement la précision de la direction et les performances globales de votre bateau. De nombreux amateurs, en particulier les débutants, rencontrent des difficultés avec le placement du servomoteur, un mauvais alignement des liaisons ou une étanchéité inadéquate, entraînant une manipulation erratique ou même une perte totale de contrôle. Un servo correctement installé assure un contrôle précis et prévisible du bateau.
Le servomoteur est l'élément qui traduit l’entrée de direction de votre émetteur en mouvement physique du gouvernail. Avant de fixer définitivement le servo, il est conseillé de le monter à sec à l’intérieur de la coque et de marquer son emplacement avec un crayon. Cela permet de visualiser l'alignement et l'accessibilité avant toute fixation permanente.
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Deux méthodes principales de montage du servomoteur sont couramment utilisées :
- Méthode A (montage à vis) : Cette approche utilise les œillets en caoutchouc et les œillets en laiton généralement fournis avec le servomoteur. Des trous pilotes doivent être percés dans un support de servo en contreplaqué ou directement dans un plancher de coque renforcé en fibre de verre. Cette méthode offre une fixation très solide et est privilégiée pour sa robustesse.
- Méthode B (support adhésif) : Pour les coques sans trous pré-percés ou lorsque l'accès est limité, cette méthode est une alternative viable. Elle commence par le nettoyage de la surface de la coque avec de l'alcool isopropylique pour assurer une adhérence maximale. Ensuite, du ruban mousse à haute adhérence ou des bandes à double verrouillage sont appliqués sur la base du servo. Il est crucial d'appuyer fermement sur le servo et de le maintenir enfoncé pendant au moins 60 secondes pour garantir une bonne prise. Une erreur courante est d'utiliser du ruban adhésif double face seul sur une surface humide ou huileuse, ce qui entraînera le détachement du servo au premier virage serré.
Concernant l'orientation, un servo peut fonctionner dans n'importe quel sens, horizontalement, verticalement et même à l'envers, comme le prouvent les applications en aéromodélisme. Cette flexibilité permet des implantations créatives. Par exemple, il est possible de rapprocher le servo du gouvernail en l'installant juste au-dessus du tube d'étambot. En le couchant de manière à ce que l'axe de rotation du pignon soit horizontal et que le plan du guignol soit vertical, parallèle à l'axe du bateau, il pourra pousser et tirer parfaitement bien le guignol du gouvernail. Cette configuration peut également libérer de l'espace autour du moteur si le bateau en est équipé.
L'étanchéité du servomoteur est un aspect souvent négligé mais essentiel pour la longévité de l'équipement. Même les servos dits « résistants à l’eau » tomberont en panne s’ils sont éclaboussés de manière répétée ou immergés. Pour une protection accrue, il est recommandé d'ouvrir le boîtier du servo (généralement fixé par 4 vis d'angle) et de sceller la sortie du fil avec du ruban isolant liquide ou du mastic silicone. Pour l'arbre de sortie, l'application de graisse marine autour de sa base offrira une barrière supplémentaire contre l'humidité.
Optimisation du Débattement et Alignement Géométrique
Le réglage précis du débattement du gouvernail est fondamental pour obtenir une manœuvrabilité optimale sans sacrifier la vitesse. La règle générale stipule qu'un débattement maximal du gouvernail devrait être de 30 à 35 degrés de chaque côté de l'axe du bateau. Au-delà de cet angle, le safran agit comme un frein plus qu'un élément directeur, ralentissant considérablement la coque sans améliorer la capacité de virage.
Pour régler ce débattement, il convient d'abord d'allumer l'émetteur et le récepteur, en s'assurant que l’accélérateur de l’émetteur est au neutre et que tous les trims et sous-trims sont à zéro. La plupart des bateaux exigent que le gouvernail soit parfaitement droit lorsque le servo est centré. Le mouvement est donné par le servo, relié à la mèche du safran par un jeu de tringlerie.
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Si un servo tourne d'un total de 70 degrés, la position neutre (gouvernail dans l'axe du bateau) doit se situer exactement au milieu de ses deux extrêmes. La rotation se fera alors de 35 degrés dans un sens et 35 degrés dans l'autre. Pour ajuster cet angle, plusieurs méthodes sont disponibles :
- Distance de la tringlerie : On peut jouer sur la distance de la tringle par rapport à l'axe du servo et/ou l'axe du gouvernail pour réduire ou augmenter le mouvement du gouvernail. En rapprochant la tringlerie de l'axe du servo, ou en l'éloignant de l'axe du gouvernail, on diminue l'angle de débattement, et inversement pour l'augmenter. Il ne faut pas limiter la course du servo lui-même, mais plutôt agir sur ces leviers mécaniques.
- Bras de servo et guignols : Au repos, le bras du servo, sur lequel est fixée la tringle, doit être perpendiculaire à l'axe du bateau. Il en va de même pour le guignol du gouvernail. Il est impératif que la commande soit parallèle à l'axe du bateau pour assurer des débattements égaux de chaque côté. Si le guignol du gouvernail est équipé de plusieurs trous, il est possible de raccourcir la patte pour n'en conserver que deux et d'utiliser le deuxième trou avec une chape à rotule. Les essais permettront d'ajuster l'écartement de la chape sur le servo et le débattement avec la radio, en s'assurant que le mouvement ne bloque nulle part, car un servo qui grogne est un signe de blocage.
Les radios programmables offrent un luxe appréciable pour ces réglages. Des modèles comme la Spektrum DX5, ou mieux encore la DX6 pour quelques euros de plus, permettent le réglage fin de la course des servos, des mixages et la mémorisation de plusieurs modèles, ce qui facilite grandement l'optimisation. Il est important de prévoir l'accessibilité pour les réglages, la sortie de la batterie et le placement du lest éventuel avant de fermer le pont du bateau.
Des Systèmes de Commande Avancés : Chaînes et Câbles
Si la tringlerie rigide est la méthode la plus courante pour relier le servo au gouvernail, certains modélistes, en particulier pour des maquettes ou des bateaux nécessitant des passages de commande complexes, optent pour des systèmes à chaîne et câble. Cette approche peut offrir une flexibilité d'implantation accrue pour le servomoteur, là où une tringlerie droite serait difficile à réaliser.
Un des avantages de ce système est la possibilité de déporter le servo, permettant une meilleure répartition des masses ou une intégration plus discrète dans la coque. Par exemple, une chaîne peut être proposée comme solution pour contourner des contraintes d'emplacement du servo. Sur certaines réalisations, on observe une partie chaîne suivie d'un câble qui arrive directement au servo. Ce type de montage se voit bien sur des photos détaillées, montrant la transition entre la chaîne et le câble.
Pour réaliser un tel système de guidage, il est souvent nécessaire de fabriquer des composants sur mesure. Un modéliste a ainsi trouvé des éléments et les a modifiés pour les transformer en réas de poulies en laiton. Deux poulies après le secteur du gouvernail, et deux en renvoi d'angle, peuvent permettre de faire rentrer la commande sous une passerelle ou dans des espaces exigus. Quatre autres poulies de chaque côté, le long des pavois, peuvent servir de guides pour le câble ou la chaîne, assurant ainsi un cheminement fluide et sans frottement excessif de la commande.
L'utilisation de chapes à rotule est également préconisée avec ces systèmes, notamment pour la fixation au servo. Une chape à rotule dans le deuxième trou du guignol du servo, combinée à des réglages de débattement via la radio, permet une grande précision. Il est crucial de s'assurer que la commande ne touche aucun fil électrique et que son cheminement soit le plus direct et fluide possible pour éviter tout point de blocage ou de friction inutile.
Principes Fondamentaux de la Coque et de la Flottabilité pour la Stabilité
Avant même de considérer la direction, il est crucial de comprendre les principes fondamentaux de la conception d'une coque de bateau RC, car ils dictent la facilité avec laquelle le bateau peut être dirigé. Pour prendre appui sur l'eau, il est impératif que le fond du bateau ne soit pas plat ; il lui faut une quille, un plan de dérive. Sans cela, le bateau glissera n'importe où comme une savonnette sur une toile cirée. La coque doit être dirigeable facilement.
Un bateau, à l'instar d'une voiture dont les roues avant sont directrices et les roues arrière propulsives et qui s'accroche au sol, doit pouvoir s'accrocher à l'eau. Dans un bateau, le safran de gouvernail, souvent placé derrière l'hélice sur les modèles motorisés, dévie le flux de l'hélice qui propulse le bateau pour le diriger. Même sur un voilier sans hélice de propulsion principale, le safran interagit avec le flux d'eau généré par le mouvement de la coque.
La flottabilité est un autre aspect essentiel. Il faut que le bateau s'enfonce jusqu'à sa ligne de flottaison, qui est la ligne séparant ce qui est dans l'eau de ce qui est hors de l'eau. Ce n'est pas une lapalissade ; la coque n'ayant pas la même forme dans sa partie immergée et émergée, elle ne peut pas s'enfoncer trop ou trop peu. La ligne de flottaison est définie par l'architecte naval qui dessine la coque en fonction de son cahier des charges, garantissant un comportement marin équilibré.
Le centre de gravité de la coque doit impérativement se situer plus bas que la ligne de flottaison. Dans le cas contraire, le bateau se coucherait sur l'eau et finirait par couler. Le principe d'Archimède nous enseigne que pour flotter, le poids du bateau ne doit pas dépasser le poids du volume d'eau déplacé par sa coque sous la ligne de flottaison.
Si la maquette est basée sur un vrai bateau, il est possible de mesurer sur le plan le diamètre de l'hélice, l'inclinaison de l'arbre d'hélice, ainsi que la surface et l'emplacement du safran. Si la coque est une création originale, il faut alors faire au mieux en se basant sur les principes de conception navale. Par exemple, si le poids actuel est de 2,3 kg, il faut d'abord poser le bateau sur l'eau et le lester avec du plomb ou des cailloux jusqu'à ce qu'il s'enfonce jusqu'à sa ligne de flottaison. En pesant le poids du lest nécessaire, on saura de combien de marge on dispose pour le matériel à embarquer (moteur, batteries, radio, servos, etc.).
Vérifications Pré-Navigatoires et Tests en Eau
Une fois l'installation mécanique et électronique du système de gouvernail réalisée, une série de vérifications et de tests est indispensable avant de lancer le bateau sur l'eau. Ces étapes garantissent non seulement le bon fonctionnement mais aussi la sécurité et la performance de votre modèle.
Tout d'abord, il faut allumer l'émetteur et le récepteur, en s'assurant que l’accélérateur de l’émetteur est au neutre et que tous les trims et sous-trims sont réglés à zéro. La plupart des bateaux exigent que le gouvernail soit parfaitement droit lorsque le servo est centré. C'est la position neutre de référence.
Ensuite, il est essentiel de faire pivoter manuellement le gouvernail : il doit se déplacer en douceur, sans aucune résistance ni point dur. Toute friction ou blocage pourrait indiquer un problème d'alignement ou une interférence, ce qui entraînerait un effort excessif pour le servo et une usure prématurée. Un test sur terre ferme, en plaçant le bateau sur un support, permet de vérifier que le mouvement est fluide sur toute la course du servo et du gouvernail. On peut alors, à l'aide de l'émetteur, déplacer le gouvernail complètement à gauche et à droite pour s'assurer que les angles de débattement sont corrects et symétriques. Si un "trou" se produit en fin de course du servo, c'est-à-dire que le gouvernail atteint sa position maximale mais que le servo continue encore un peu, cela indique un mauvais réglage des fins de course ou une tringlerie trop souple, comme cela peut arriver avec du cuivre. Avec une radio programmable, ces réglages sont simplifiés.
Avant de fermer le pont du bateau, il est impératif de tout essayer. Il faut prévoir l'accessibilité pour régler les composants, sortir la batterie et bien placer le lest éventuel. L'emplacement de la batterie doit également être prévu pour affiner le lestage et l'équilibre général du bateau. Un équilibre parfait permet de vérifier que le safran est bien en alignement avec la dérive.
Pour la première mise à l'eau, il est conseillé de commencer par naviguer à basse vitesse, en essayant de tourner dans les deux sens. Cela permet d'observer le comportement du bateau et de détecter d'éventuels problèmes de direction ou de stabilité. La "trainée de gouvernail" est une réalité ; un safran bien aligné en ligne droite ne devrait pas avoir d'influence, l'idéal étant une coque qui tire droit sans gouvernail.