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Construire son propre monoplace : l’avion original rêvé par Harry Züger (1997-2014) [vidéo]

 

Le choix d’une hélice propulsive arrière conditionne la garde au sol de l’avion au décollage, la place du moteur, le centrage de l’avion et ses ailes, la hauteur du train… et offre au constructeur novateur une som- me de défis infinis à résoudre. Il lui faut aussi convaincre l’autorité du bien fondé du projet et trouver un pilote d’essai ! En retour, l’amateur polyvalent mène une vie passionnan te, avec une bonne raison d’entrer chaque matin dans son atelier et bénéficiera d’une vue magnifique depuis le cockpit de son monoplace unique au monde. C’est l’histoire du "Fiberhawk" d’Harry Züger


Harry Züger dans son atelier genevois où il œuvre tous les matins des jours ouvrables, seul ou presque, au chevet de son impressionnant et élégant projet, le Fiberhawk FH-80 (automne 2013).

La genèse : du modélisme au vol à moteur

Membre du Groupe de Vol à Moteur (GVM) de l’Aéro-Club de Genève, Harry N. Züger (né en 1936) termine la réalisation de son rêve : imaginer et construire son propre avion et le concevoir de ses propres mains. Son appareil est en phase finale de montage dans un hangar spécialement conçu pour son projet, dans la zone industrielle de Meyrin-Satigny (GE). Voici son récit :

- H.Züger : "A l’âge de 10 ans, j’ai débuté par la construction de planeurs sur plans (les boîtes de construction n’étaient pas encore sur le marché). La proximité de l’aérodrome militaire de Dübendorf y était certainement pour quelque chose, car les avions militaires tels les C-35, C-36, Morane, P51 Mustang et par la suite, Vampire et Venom - dans leur ordre d’apparition - faisaient partie de ma vie quotidienne. Par la suite, mon école de recrue dans l’aviation à Payerne n’était donc qu’une suite logique. Malheureusement, ma carrière de pilote militaire ne put se réaliser."

- "Toutefois, le désir de piloter un avion ne me quitta jamais et après mon établissement à Genève en 1960, j’ai finalement pu réaliser ce projet en 1975 avec l’obtention du brevet PPL à l’Aéro-Club, à Cointrin. Depuis lors, je suis membre du GVM. L’idée de construire un avion m’est venue en 1997 en vue de ma retraite professionnelle qui approchait. C’était donc un défi que je me lançais et qui pouvait être une occupation valorisante et passionnante."

 

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Ailes et coque sont en composite : 2 fois 2 couches de fibre de verre croisées autour d’une mousse synthétique.

 

Le Fiberhawk, un challenge de taille d’une remarquable créativité

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L’hélice propulsive au pas réglable d’un diamètre de1,60m environ.

- "L’avion de mon rêve devait répondre aux critères suivants : être monoplace, construit en composite, avec un train d’atterrissage fixe, un tableau de bord conventionnel, un moteur central mais surtout avec une hélice propulsive. Ce dernier choix se basait sur plusieurs raisons : l’hélice tournant à l’arrière offrait une meilleure efficacité dans l’air plutôt que située devant, cela permettait aussi de bénéficier d’un cockpit situé en avant des ailes, offrant au pilote la vue panoramique d’un pilote de planeur, et cet ensemble donnait à l’avion le "look" d’un jet."

- "Sur ces bases, je me suis lancé dans le dessin de l’avion à l’échelle 1:10. Ayant une formation commerciale, je me suis procuré une documentation technique pour acquérir les bases nécessaires à la réalisation mon ambitieux projet : Firewall forward, de Tony Bingelis |*| Light airplane design, de L. Pazmany |*| Light airplane construction (Pazmany) |*| Landing gear (Pazmany) |*| Modern aircraft design, de M. Hollmann |*| Airplane design, de Donald R. Crawford |*| GA Airfoils, de Harry C. Ribblett |*| Composite basics, de A.C. Marshall |*| Les stratifiés et l’amateur, par Jean M. Truchet |*| etc."

- "Les dessins des moules et leur fabrication débutèrent en 1998 (fuselage, ailes, empennage). En parallèle, je réalisais les dessins et les calculs détaillés de l’avion. Le projet fut annoncé à l’EAS (Experimental Aviation of Switzerland) au début 98 et suivi depuis par des conseillers techniques jusqu’à ce jour. Pour le moulage des différentes parties, la technique "sandwich" fut employée, soit 2 couches de fibres de verre extérieures bidirectionnelles, croisées à 45°, un noyau de mousse de 8mm d’épaisseur puis à nouveau 2 couches de fibres de verre croisées à 45° à l’intérieur. Ce procédé offre une rigidité exceptionnelle à la structure. Bien entendu, tout ce matériel, ainsi que l’époxy et le durcisseur utilisés répondent aux normes d’aviation."

L’âge de la retraite pour encore plus d’activité

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Le moteur Rotax de 80 CV dans le dos du pilote.

- 1999 : "La fabrication des deux longerons d’ailes demandèrent un temps considérable. En effet, jusqu’à 70 bandes de fibres de verre unidirectionnelles (5cm de large x 340cm de long) furent nécessaires sur la partie supérieure à la racine et jusqu’à 55 bandes sur la partie inférieure du longeron en mousse, les extérieurs ne recevant que 5 bandes. Pour tenir compte des charges sur l’aile, le longeron était divisé en 8 segments. Par la suite, le longeron était enveloppé par des bandes bidirectionnelles, réparties sur 4 segments (19 à la racine et 2 à l’extérieur). Toutes ces bandes étaient coupées à la main ! Couples et nervures (en sandwich) étaient ensuite collés à l’époxy dans les éléments moulés."

- "Les dessins et la fabrication des articulations et attaches mécaniques en aluminium représentèrent de nouveau un gros investissement en temps. Mais, une fois installées et les deux moitiés des pièces moulées assemblées, l’avion prenait forme. Tubes en alu, tôles, boulons (AN), écrous, rivets et bien d’autres articles furent principalement fournis par Aircraft Spruce en Californie. Les ailerons, les volets et le gouvernail de profondeur sont articulés par tubes en alu, le gouvernail de direction est mû par câbles."

- "Le moteur (Rotax 912 UL) fut livré par Aerotec, de Granges, le 14 mars 2008 et l’installation s’est faite environ 3 mois plus tard. Pour passer à travers la découpe, dans le fuselage central, il fallut démonter les 2 carburateurs. L’arbre de transmission pour l’hélice arrière, en aluminium, a une longueur de 135cm et un diamètre extérieur de 60mm (52.5mm en interne) ; pour répondre aux dimensions du cardan côté moteur et de la flasque de l’hélice, l’arbre a dû être rectifié au tour."

- "L’hélice tripale fut déjà fournie en décembre 2003 par Ivoprop USA. Elle dispose d’un diamètre de 62 pouces avec un pas réglable électriquement. Le train d’atterrissage principal provient également des USA. Il fut fabriqué spécialement selon mon dessin par Grove Aircraft. Pour le moulage de la verrière, je me suis adressé à Mécaplex, à Granges. Elle fut réalisée en une seule pièce dans laquelle j’ai découpé l’emplacement du pare-brise par la suite."

Des défis multiples et une impressionnante ténacité

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Un tableau de bord conventionnel sophistiqué et complet.

- "Au printemps 2006, une importante tâche m’attendait : Le test de charge des ailes et du gouvernail de profondeur qui ne pouvait se faire sans l’aide d’amis. Un plan détaillé fut établi et c’est la voirie de Meyrin qui mit gracieusement à disposition des sacs de sel de 25kg permettant de lester les composants. Chaque aile recevait un total de 820 kg et le gouvernail de profondeur était chargé avec 100kg par côté. Au total cela représenta 31 sacs et quelques petits sachets annexes par aile. Impressionnant ! Les déflections du bord d’attaque et du bord de fuite furent mesurées en 6 positions et reportées sur une feuille de contrôle tenue par l’expert de l’EAS."

- "Après le montage des ailes au fuselage, l’avion semblait fini. Mais, comme on dit : "90 percent done, 90 percent to come". Cela se confirmait aussi dans mon cas. En effet, l’intérieur de l’avion demandait encore un gros travail : l’installation du pédalier, des câbles du gouvernail de direction, des conduites de benzine et des freins, du réservoir d’huile etc. Mais petit à petit tout cela se mettait en place. D’autres moules furent nécessaires pour fabriquer les raccords Karman, les saumons et le siège. Le tableau de bord fut d’abord dessiné sur du carton avec l’emplacement précis des différents instruments et ensuite transféré sur une plaque d’alu et découpé."

- "L’installation des instruments et la connexion représenta de nouveau une masse de travail. Tous ces instruments furent livrés par Aircraft Spruce, à l’exception des instruments du moteur qui furent livrés par Aerotec de Granges. Les deux ponçages de l’avion me demandèrent environ 120 heures. Pour la couche finale du revêtement, j’ai utilisé du PU-Vorgelat blanc."

Il faut maintenant faire voler ce Fiberhawk FH-80 !

- "Mis à part quelques détails, la construction est actuellement terminée. Il reste à déterminer le poids final de l’avion, le centre de gravité et la mesure de la poussée de l’hélice. Egalement au menu figurent les essais du moteur avec mesure du flux de benzine et l’établissement de différents dossiers dont l’AFM qui, heureusement, est pratiquement terminé. Avant la visite finale de l’OFAC, un expert de l’EAS doit encore établir un "Type inspection report" (TIR) qui demande une inspection minutieuse de l’avion. Ceci est une nécessité pour tout prototype d’avion."

- "Jusqu’en juin 2014, le nombre d’heures de construction s’élèvait à 8.000h. A cela, il faut ajouter environ 2.000 heures pour la fabrication des moules, les dessins et divers calculs techniques. Quand j’ai commencé ce projet, j’estimais qu’il me faudrait 6 à 7 ans pour sa réalisation. Il m’en aura fallu plus que le double ! Mais cette aventure m’a beaucoup appris et apporté et je me réjouis de l’avoir entreprise. Je remercie aussi toutes les personnes qui m’ont aidé et soutenu tout au long de la réalisation du projet."

Harry souhaite que le 1er vol s’effectue dès 2016. Il est prévu d’héliporter l’avion depuis Meyrin-Satigny. Nous souhaitons "bons vols" au Fiberhawk, avec nos sincères félicitations !

 

Données techniques HB-YNF
Envergure : 6,31 m. Longueur : 5,18 m.
Moteur : Rotax 912UL 80CV. Hélice : Ivoprop 3 pales, 62".
Surface alaire : 5,2 m2. Dièdre de la voilure : 6 degrés.
Poids à vide : 313 Kg (estimé). Poids maxi décollage : 445 kg (estimé).
Réservoirs : 60 litres. Vitesse croisière : * 180 MPH.
Vitesse max : * 210 MPH. Vitesse de montée : * 1700 FT/MIN.
* Des performances à confirmer en vol.

 

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Citons approximativement une phrase célèbre de Marcel Dassault : " Quand un avion est beau, en principe il vole bien !" Alors y’a plus qu’à... Harry !
Par : Jean-Claude Cailliez
Le :  dimanche 11 octobre 2015
  • Article de Patrick Schelling publié dans La Feuille Volante no.129, du 15.08.2014, pp:4-6, 10 ills (Aéro-Club de Genève).
  • [10.2015] Construction de l’unique Fiberhawk, près de Genève, par Harry Züger (2010-2015), diaporama musical, 02’46’’, 6Mo). Format Flash.

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