Un "Flygande Loppan" au pays de Pippi Langstrump


Essais en vol du pou-du-ciel SE-XJH, un HM-14 avec ailes de HM-290/293

Nous avons reçu par mail un article de Bjorn ZEREBA, constructeur et pilote du seul et unique HM-14 volant actuellement sous le ciel suédois.

Nous remercions l'auteur et à Lennart Oborn, éditeur du magasine EAA-nytt de nous avoir autorisé à reproduire ici l'article original. En voici les traductions (française et anglaise) et le texte original en suédois.

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Un pou suédois

Cet appareil est particulier en ce sens qu’il est le premier à être officiellement immatriculé dans notre pays et qu’il est construit selon les normes actuelles. De plus, il comporte une installation électrique complète avec génératrice/alternateur, batterie, démarreur, trois pompes pour le carburant et beaucoup d’autres pièces d’équipement telles que radio, GPS, transpondeur de mode S et une alimentation en carburant réglée par ordinateur.

Cet appareil est le dernier de la lignée des HM-14 construits en Suède. Les constructeurs sont Henry Nyberg (construction des ailes en bois collé) et Björn Zereba (entoilage et ajustement général y compris le haubanage des ailes). C’est une réalisation faite en s’inspirant de divers dessins, provenant pour la plupart de Rob Germon de Nouvelle Zélande qui a revu les dessins de 1933 du concepteur Henri Mignet.

Flygande Loppan SE-XJH

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Le projet de construire mon propre appareil prit naissance pendant l’hiver de 2003. Il devait être petit pour ne pas occuper beaucoup de place. J’avais entendu parler du Pou-du-Ciel et en particulier de sa petite taille. C’est à peu près tout ce que je savais de cet appareil, à part qu’il était construit en bois, un élément intéressant pour un ancien modéliste.

J’ai mis de l’ordre dans les plans que j’ai trouvés en ligne et je les ai étudiés avec mon conseiller technique Anders Ljungberg. Ensemble, nous avons effectué les calculs, trouvé des solutions aux problèmes et déterminé la configuration finale de la machine.

Le HM-14 était plus bizarre que je me l’étais imaginé avec son aile avant pivotante commandée au manche, son absence d’ailerons, et le fait que le manche était relié latéralement au gouvernail de direction.

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Nous avons dessiné nous-mêmes les commandes au sol avec des pédales qui permettent une excellente manœuvrabilité et des virages selon un très petit rayon. Anders a pensé que le réservoir de carburant devait être placé derrière le pilote et non dans l’aile avant et c’est ce que nous avons fait. Il était également nécessaire que les attaches des câbles sur le fuselage soient renforcées par des câbles en acier sous le fuselage pour augmenter la résistance en traction. On peut les voir sur la photo.

Pour augmenter la stabilité latérale et la manœuvrabilité, nous avons allongé les longerons arrière du fuselage pour installer plus commodément un plan fixe vertical devant la gouverne de direction.

Flygande Loppan SE-XJH

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La structure de l’aile des premiers HM-14 laissait beaucoup à désirer. La première version n’était pas très efficace, avec un profil très désuet, pas de caisson de bord d’attaque et pas de longeron arrière. Une variante était nécessaire et nous avons choisi une autre des conceptions de Mignet, car celui-ci perfectionnait sans cesse ses réalisations. Notre choix s’est fixé sur les ailes du HM-290/293, un appareil de la même catégorie, avec un profil d’aile amélioré de conception moderne, deux longerons par aile, des ailes très rigides et pliantes, ce qui permet de garer l’appareil dans un petit espace. Les premiers HM-14 avaient une corde d’aile de 140 cm, mais les HM-290/203 se comportent très bien avec une corde de 121 cm. La position relative des ailes est toutefois similaire avec le bord de fuite de l’aile avant à l’aplomb du bord d’attaque de l’aile arrière.

Anders-Ljungberg et Henry Nyberg

Anders Ljungberg et Henri Nyberg

Sven Nillson

Sven Nillson

Henri a construit les ailes avec des points de fixation pour les deux possibilités de cabane, ce qui permettrait une modification éventuelle. L’aile arrière a été également munie de ce qu’on appelle un volet Cosandey, un volet installé au bord de fuite, qui ne se déplace que vers le haut et qui pourrait être un dispositif supplémentaire de sécurité si, pendant les essais, la machine montrait une tendance à piquer se façon incontrôlable. Jusqu’ici, ce volet s’est révélé totalement inutile, mais c’est bon de savoir qu’il existe!

Première sortie, avec mes parents

Première sortie, avec l'aide de mes parents (
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En ce qui concerne le choix du moteur, nous avons choisi un moteur 2 temps usagé avec réducteur qui, après remise à neuf, nous a, en définitive, coûté plus cher qu’un modèle plus récent, et neuf, du même fabricant, Pour l’hélice, nous avons choisi un modèle tri-pales, au pas ajustable au sol. Nous pourrions éventuellement par la suite la modifier pour qu’elle soit ajustable en vol, ce sera à voir plus tard. Le carburant est un mélange essence-huile qui doit être préparé à l’avance, ce qui est un peu fastidieux.

Et comment se comporte l’appareil en vol?

Deux pilotes d’essai sont en train d’étudier son comportement et leur conclusion, au début de cette première période d’essais en vol, après 60 vols et 4 heures et demi dans les airs, est que c’est une machine intéressante et facile à piloter. Ceux qui effectuent ces essais sont Per Widing et le soussigné. L’appareil commence à se soulever à très basse vitesse, environ 40 km/h et décolle franchement autour de 60 km/h pour atteindre, jusqu’à présent, 100 km/h en vol horizontal. Pour conserver un bon contrôle de l’appareil, nous ne descendons pas en dessous de 65 km/h en approche finale.

J’ai essayé des décollages et atterrissages par des vents traversiers jusqu’à 10 nœuds (19 km/h) et je dois admettre qu’en ayant la bonne technique, cela ne pose pas de problème. J’ai fait des atterrissages jusqu’à 100 km/h au posé et néanmoins, l’appareil arrête après un durée de roulement au sol étonnamment courte, sans mettre les freins. Il est important de se souvenir qu’il suffit de diriger l’appareil latéralement au manche et que le reste se fait tout seul.

En l’air, l’appareil s’incline un peu quand on remue le manche en avant et en arrière mais il est stable. Il faut juste s’y habituer et ne pas essayer de corriger inutilement les oscillations latérales. L’appareil se rétablit de lui-même (il a une surface alaire relativement grande). Il se comporte en gros comme un planeur Bergfalke en vol rectiligne, mais comme un petit Pitts d’acrobatie quand il effectue des virages qui peuvent d’ailleurs avoir un rayon très réduit à cause de la faible vitesse de l’appareil.

À faible vitesse, il est particulièrement intéressant de noter que j’ai fait voler l’appareil tellement lentement que je n’avais presque pas d’indication sur le cadran. En réduisant un peu les gaz l’appareil garde la même assiette, pendant que l’arrière plonge et que la vitesse diminue. En continuant à réduire les gaz, il descend comme un ascenseur avec la même assiette. Une réduction plus importante abaisse le nez de l’appareil, ce qui est très positif. Le conseil qu’on peut donner pour ce type d’appareil quand il décroche est de mettre le moteur au ralenti, ce qui est important pour que les ailes aient aussi peu d’interaction que possible et volent librement. Le flux d’air du moteur souffle principalement sous l’aile avant et au dessus de l’aile arrière. La façon de tenir le manche varie aussi avec la vitesse qu’on donne à l’appareil.

Per Widing testpilot

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Nous pouvons affirmer maintenant que nos essais en vol sont suffisamment avancés pour que nous puissions régler les commandes de volets afin d’ajuster les forces exercées en vol par l’aile avant sur le manche, forces qui ne sont pas forcément désagréables, mais qui peuvent nécessiter des corrections pour les vols de longue durée.

Finalement, le fait d’avoir utilisé un pilote d’essai supplémentaire dans notre programme d’essais en vol est un atout important qui évitera à l’appareil de terminer dans un musée, où certains voudraient le voir plutôt que dans les airs.

Ensemble, nous pouvons augmenter la cadence de nos vols d’essai et comparer les impressions que nous avons de l’appareil. Cela donne également la possibilité à un plus grand nombre de spectateurs de voir le seul pou-du-ciel de Suède en vol, ce qui est un bien beau spectacle, même si sa ligne est un peu étrange.

Björn Zereba, pilote d’essai et constructeur.


 

Flight-testing the Flying Flea /Flight tests of the Flying Flea of the type HM14 with HM290/3 wings, license/registration SE-XJH.

This particular machine is very unique as it is the first in the country to have an official registration and is built according to a set of rules in modern times. In addition, it has a complete electrical system with generator/alternator, battery, starter, three fuel pumps and a lot of other equipment in general such as radio, GPS, mode S transponder and fuel computer.

This machine is the latest in the line of constructions of the type HM14 that has been built in Sweden. Manufacturer Henry Nyberg (wings and working methods for woodworking and gluing) and Björn Zereba (cloth covering and everything in general including wing frames it is a work from scratch from various drawings mostly from Robin Germon (New Zealand) who has revised the drawings from designer Henri Mignet and his basic design from 1933.

The idea of building an own aircraft began in the winter of 2003 and it had to be small so that it did not take up so much space. One had heard of the Flying Flea and it would apparently be small so that was about all I knew about the type and that it was built out of wood and that of course suited a former model aviator.

Ordered home the plans I found online and read up on the design in order to together with my technical reviewer Anders Ljungberg go through solutions / calculations and a final configuration of the machine.

The HM14 proved more quirky/odd than I imagined with a front wing moveable with a joystick and a lack of ailerons and that the joystick sideways was linked to the side rudder. Ground Control is of our own design with pedals and allows excellent maneuverability and small turning radius on the ground. Anders said that the fuel tank should be placed behind the driver instead of the top of the front wing so that it had to be. It was also necessary that the wire brackets to the fuselage would be bonded with steel so it is these wires? that can be seen under the fuselage for receiving the load.

To enhance the directional stability and to increase the maneuverability we elected to extend the body longerons for the rear body to contribute to the base for a fin and thus get more fixing points for the side rudder.

The wing structure of the first HM14:s leaves much to be desired when the early version was ineffective with a very outdated airfoil no torsional nose and absence of calculated spars. So a more modern variant was needed of Mignet as he was a designer who constantly developed his designs with continuous improvements. The choice fell on Mignet’s HM 290/3 wings they have the same range and more modern improved airfoil, two wing spars and very rigid in addition they are folding so that the machine does not take so much space. Early HM14’s have a wing chord of 140 cm but HM290 / 3 wings manage well on 121 cm. The position is similar though, with the rear edge of the front wing in level with the front edge of rear wing.

Henry built the wings with attach points for both types of pylon mounts so that if you wanted to in the future could use another variant. The rear wing was also supplied with a so called Cosandly flap an at the rear adjustable flap that can only move upwards this as an extra safety feature in the event that the machine would have an uncontrollable diving tendency during flight testing, it has so far proven to be a completely unnecessary detail, but it's nice to know that it exists.

Then to the engine choice we settled for a used two-stroke with transmission of 45 hp that after an extensive renovation to new condition turned out to cost more than a newer new model from the same manufacturer. For a propeller a ground adjustable three-blade was elected that which options can even be made adjustable in the air, but that will be a later question. The fuel is mixed with the oil in the ground so that is a little tedious procedure in itself.

 

So how is it to fly the machine?

Two test pilots are trying to determine this and the answer is that this early in the flight testing with 60 flights and air time of 4.5 hours, you can conclude it as interesting but not difficult to fly. We who are flying the cart is Per Widing and undersigned. The machine eases at very low speed around 40 km/h and rises good around 60 km/h to level flight so far, reach 100 km/h. One should not go less than 65 km/h on the final to have a direct positive control.

I've been trying crosswind take-offs / landings of up to 10 kt and must admit that it is rather insensitive with the right technique. Landings have been undertaken with ??-speed up to 100 km / h and it stops nonetheless on a surprisingly short stretch without brakes. The most important thing is that you should remember that the lever movement sideways keeps the course and the rest comes by itself.

In the air she tilts a little after last up/down sweep but is stable in course and altitude one just has to get used to it and not try to correct side tilts unnecessarily with lever she straightens up on her own (she has a relatively large wing area). It is very easy to place the machine where you want it and it's basically like a Bergfalke in vertical (rising?) but a little Pitts when it goes into turns that also in the air can be performed with very small turning radius due to the machine's low speed.

For low speed range, it is highly interesting I have flown her down to where you hardly have any indication if one reduces the gas a bit it keeps its attitude (position??) when the rear body sinks down with decreasing speed forwards further deduction it becomes an elevator ride in the corresponding attitude. A substantial deduction lowers the nose which is very positive. The recommendation for this kind of machines in stall is pulling the engine to idle and it is important so that the wings will have as little effect on each other as possible and fly free. The engine air flow runs mostly under the front wing and over the rear wing. Joystick mode also varies with the speed one conducts the machine.

Now one can say that we in flight testing have progressed so far that it is time to evaluate trim controls to adjust the joystick feedback of air forces which are not necessarily unpleasant, but for the long flight may need to be adjusted.

Finally, to have got an additional test pilot in the program for evaluation is a great asset.

It is a way to keep the machine from being placed in a museum where some believe that these belong instead of the air.

Together we can increase the pace and generate more flights and compare our impressions of the machine. With time it also gives an opportunity for others to see Sweden's only "Flying Flea" in the air where it is actually fairly nice to look at even if it is a bit odd in the design.

Björn Zereba, test pilot and builder


 

Flygutprovning av Flygande Loppan av typen HM14 med HM290/3 vingar, registrering SE-XJH

Just denna maskin är mycket unik då den är den första I landet som har fått en officiell registrering och är byggd enligt ett regelverk I modern tid. Dessutom har den ett fullständigt elsystem med generator, batteri, startmotor, tre bränslepumpar och en hel del utrustning i övrigt såsom radio, GPS, mode S transponder och bränsledator.

Den här maskinen är den senaste I raden av de byggen av typen HM14 som byggts I Sverige. Tillverkare Henry Nyberg (vingar och arbetsmetoder för träbearbetning och limning) samt Björn Zereba (dukning och allt i övrigt samt vingspryglarna) det är ett arbete från grunden från olika ritningsunderlag mestadels från Robin Germon ( New Zeeland) som omarbetat ritningsunderlaget från konstruktören Henri Mignet och hans grundkonstruktion från 1933.

Tanken att bygga något eget flygplan började redan vintern 2003 och det skulle vara litet så att det inte tog upp så mycket utrymme. Flygande Loppan hade man hört talas om och den skulle tydligen vara liten så mycket mera visste jag inte om typen samt att den var byggd utav trä och det passade ju en före detta modelflygare.

Beställde hem de ritningar jag hittade på nätet och läste på om konstruktionen för att tillsammans med min tekniska granskare Anders Ljungberg gå igenom lösningar/beräkningar och slutlig konfiguration av maskinen.

HM14 visade sig vara mer udda än vad jag kunnat föreställa mig med en med styrspaken rörlig framvinge samt avsaknad av skevroder samt att styrspaken i sidled var kopplad till sidrodret. Markstyrningen är utav egen konstruktion med pedaler och medger mycket god manöverförmåga och liten svängradie på marken. Anders menade att bränsletanken borde placeras bakom föraren istället för uppe i framvingen och så fick det bli. Det var även nödvändigt att vajerfästena i flygkroppen förbands med stål så det är dessa band man kan se under flygkroppen för upptagning av belastning.

För att öka riktnings stabiliteten samt att öka manöverförmågan så valdes att förlänga kroppslongerongerna till att bakkroppen bidraga till basen för en fena och därmed få fler fästpunkter för sidrodret.

Vingkonstruktionen hos de första HM14 lämnar mycket övrigt att önska då den tidiga varianten var ineffektiv med en mycket föråldrad vingprofil ingen torsionsnäsa och avsaknad av beräknade vingbalkar. Så det behövdes en modernare variant från Mignet då det var en konstruktör som konstant utvecklade sina konstruktioner med ständiga förbättringar. Valet föll på Mignets HM 290/3 vingar de har samma spännvidd samt modernare förbättrad vingprofil, två vingbalkar samt är mycket vridstyva dessutom är de ihopfällbara så att maskinen inte tar så mycket utrymme. Tidiga HM14 har en vingkorda på 140 cm men HM290/3 vingarna klarar sig utmärkt på 121 cm. Placeringen är dock liknande med bakkant på framvingen i höjd med framkant bakvinge.

Henry byggde vingarna med fästpunkter för båda typerna av pylon fästen så att man om man så ville i framtiden kunde använda en annan variant. Bakvingen försågs också med en sk. Cosandly klaff en i bakkant reglerbar klaff som bara kan röra sig uppåt detta som en extra säkerhetsdetalj i händelse av att maskinen skulle få en okontrollerbar dykningstendens under flygutprovning det har hitintills visat sig vara en helt onödig detalj men det är skönt att veta att den finns.

Så till motorvalet det fick bli en begagnad tvåtaktare med växellåda på 45 hk som efter en omfattande renovering till nyskick visade sig kosta mer än en nyare ny modell från samma tillverkare. Till propeller valdes en på marken omställbar trebladig som med options kan fås att även vara omställbar i luften men det blir en senare fråga. Bränslet för blandas med oljan på marken så det i sig är ju en lite omständlig procedur.

 

Så hur är maskinen att flyga?

Två testpiloter försöker att utröna detta och svaret är att så här tidigt i flygutprovningen med 60 flygningar och tid i luften på 4,5 h så kan man sammanfatta det hela som intressant men inte svårflugen. Vi som flyger kärran är Per Widing och undertecknad. Maskinen lättar vid mycket låg fart runt 40 km/h och stiger bra runt 60 km/h för att i planflykt så här långt nå 100 km/h. Man bör inte understiga 65 km/h på finalen för att ha direkt positiv kontroll.

Jag har prövar sidvinds starter/landningar med upp till 10 kt och måste medge att den är ganska okänslig med rätt teknik. Landningar har företagits med sättfart upp till 100 km/h och den stannar ändå på en förvånansvärt kort sträcka utan bromsar. Det viktigaste är att man ska komma ihåg att spakrörelsen i sidled håller kursen och det övriga kommer av sig själv.

I luften lutar hon lite efter senaste upp/nedsvep men är kurstabil och höjstabil det är bara att vänja sig vid det och inte försöka korrigera sidlutning med spaken i onödan hon rättar ju själv upp sig ( hon har ju en relativt sett stor vingarea). Det är mycket lätt att placera maskinen där man vill ha den och den är i stort sett som en bergfalke i höjdled men en liten Pitts då den går in i svängarna som också i luften kan utföras med liten svängradie mycket pga maskinens låga fart.

Vad gäller lågfartsområdet så är det högintressant har flugit henne ned till där man knappt har någon indikering minskar man gasen lite så behåller den attityden då bakkroppen sjunker ned med avtagande fart framåt ytterligare avdrag så blir det hissåka i motsvarande attityd. Ett rejält avdrag sänker nosen vilket är mycket positivt. Rekommendationen för sådana här maskiner är vid stall att man drar av motorn till tomgång och det är viktigt för att vingarna ska ha så liten på verkan på varandra som möjligt och flyga fritt. Motorns luftström går ju mestadels under framvingen och över bakvingen. Styrspakens läge varierar också med den hastighet man framför maskinen.

Nu kan man säga att vi i flygprovningen kommit så långt att det är dags att utvärdera trimfunktioner för att reglera styrspakens återmatning av luftkrafterna vilka inte nödvändigtvis är obehagliga men för långflygning kan behövas justeras.

Slutligen att ha fått ännu en testpilot i programmet för utvärdering är en stor tillgång. Det är ett sätt att hålla maskinen från att placeras på museum där vissa anser att sådana hör hemma i stället för luften.

Vi kan tillsammans öka takten och generera fler flygningar samt jämföra våra intryck av maskinen. Det ger ju även i förlängningen en möjlighet för andra att få se Sveriges enda ”Flygande Loppa” i luften där den faktiskt är relativt vacker att beskåda även om den är lite udda i utformningen.

Björn Zereba, testpilot och byggare.

 


Un prédécesseur suédois

Le (premier?) HM-14 construit par les ingénieurs Molin, Bergwick et Jaerte, moteur 35 cv. sur l'aérodrome de Hagersnaes (photo Jérôme Falc: http://jolly.roger.free.fr/suede.htm)

Flygande Loppan à Hagersnaes (Suède)

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Commentaire de Björn Zereba:

 

I do believe it is the Pou du Ceil that the magazine 'FLYGNING' made flown at Hägernäs F2 a military airbase in the Stockholm area.

The pilot is probably Björn Bjuggren featured in the attached article. the first flight of this flea took place in January 1936. As featured in the article it had several engine failures but made some flights reaching heights of 3000m and speed of 110kmh. Björn Bjuggren found it to be both interesting and scary and in the end refused it commenting that it was not a type he could recommend.


 


 

Il y a d'autres poux suédois:

Par exemple ici ou encore ici.

Jean-Jacques LEGRAND



Origine de l’article: Message de Bjorn ZEREBA
Photos: Love OBORN et Bjorn ZEREBA
Traduiction: Evi WAGER (SE>AG) et Paul PONTOIS (AG>FR)
Mise en ligne: Thibaut CAMMERMANS


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