Le simu : DIY

Quelques options lourdes ...

En 2018, les simulateurs d’avions ne sont plus chose rare, ça n’était pas le cas 6 ans plus tôt ; désormais, il existe une offre commerciale riche, qui va du simulateur clé en main aux composants élémentaires nécessaires à une construction intégrale, en passant par les sous-ensembles principaux : panels et instruments, commandes de vol, cabine, hardware d’interfaçage, etc … ; de même, au plan des logiciels, tout ou presque existe, y-compris les outils de base qui permettent d’interfacer le/les logiciels de simulation et les composants de base ; il faut cependant être prêt à dépenser soit le prix d’une voiture de moyenne catégorie, soit dépenser nettement moins mais y consacrer beaucoup de temps : du temps pour chercher, se documenter, concevoir (beaucoup), et pour construire – dans le cas présent, des milliers d’heures, mais il est vrai qu’il s’agit d’un avion complexe.

Pour ma part, mon intérêt pour la simulation réside bien dans le plaisir de “piloter”, mais plus encore dans celui de concevoir et fabriquer : c’est vraiment mon option de base, construire chaque fois que possible, le tout DIY comme disent les anglo-saxons.

Une autre option importante : chercher à reproduire à l’identique, ou s’autoriser quelques libertés pour autant que le simulateur reste fonctionnellement proche de la réalité ? Je n’ai pas cherché à calquer à la réalité, ne serait-ce que pour des raisons de place : un cockpit  d’A320 mesure environ 2,50 m de large, si l’on rajoute un écran cylindrique c’est au moins 3,50 m ! et il faut pouvoir tourner autour … faute de disposer de cette place, je me suis contenté d’un demi A320, et suis même allé jusqu’à réduire la taille des panels, et à en supprimer certains, loin d’être indispensables dans le cadre d’une simulation non experte. En revanche, je me suis attaché à obtenir une bonne immersion, et de ce point de vue, l’objectif est largement atteint !

De nombreux équipements réalisables par soi-même :

Par quoi commencer, dans quel ordre construire, quel équipement ?

Je passe rapidement sur les évidences : c’est un projet, il faut comme dans tous les projets étudier, concevoir globalement, détailler, vérifier les principales faisabilités, planifier, chiffrer … c’est énormément de temps, en particulier avec internet qui offre désormais une richesse d’informations extraordinaire en matière de simulation. Pour autant, en découpant correctement le projet, on peut , il faut, rapidement commencer à construire, : réaliser un premier lot tout en étudiant le suivant, c’est possible dès que la conception générale est posée, et ça permet de ne pas s’enliser faute de ne pas voire les choses se concrétiser.

Le pied à l’étrier, c’est Claude Kieffer qui me l’a mis ; il m’a inspiré les korrys (je n’irais pas jusqu’au bout, souhaitant me plus rapprocher de la réalité), le FCU, et la première version du throttle ; puis un peu plus familier avec l’A320 (dont l’étude des systèmes est absolument indispensable, à commencer par la lecture et la re-lecture du FCOM) je suis devenu plus autonome, en commençant à mettre au point mes propres procédés : car en effet, il faut déterminer que construire, mais aussi comment.

Les korrys :

Ces dizaines de petits boutons qui s’éclairent, c’est un peu la magie du cockpit, les vrais coûtent tellement chers qu’il faut absolument trouver à les construire : dans un premier temps je suis parti sur une construction manuelle, à la fois très minutieuse et fastidieuse, mais suis passé à une formule plus élaborée grace à la première CNC, acquise dès le début du projet.

Le FCU :

Panel majeur, le plus complexe, avec lequel j’ai commencé à concevoir comment réaliser une face avant rétro-éclairable ; cet instrument comporte les fameux push-pull, un encodeur rotatif doté de deux switch actionnés en tirant ou poussant sur le bouton de commande, et même complété par un switch concentrique : ça n’existait absolument pas dans le commerce, j’en concevrai successivement 5 versions, au fur et à mesure de mes progrès en usinage.

Les panels :

Il y en a tellement dans le cockpit, il faut vraiment industrialiser ça ! c’est là où la cnc fera merveille, et là aussi, il y aura des perfectionnements successifs en cours de projet.

Le throttle :

Le throttle (bloc manettes) est un gros morceau de mécanique ; première version “classique” (inspiration Claude Kieffer), essentiellement en mdf, outillage à main, un peu de cnc pour les découpes … puis 6 ans plus tard viendra une version 2, nettement plus élaborée mais requérant un outillage plus conséquent.

L'électronique :

Là, je n’ai pas poussé le vice jusqu’à repartir de 0 ; il existe plusieurs solutions simples, modulaires, peu coûteuses, utilisées par tous les simers, j’ai retenu la formule “opencockpit” ; il n’empêche qu’il faudra câbler de nombreuses cartes, et y connecter panels et instruments, celà représente des milliers de connexions et une nécessaire méthodologie.

Le side-stick et le tiller :

Le side-stick, voilà également un sérieux morceau, je suis passé rapidement de la version “joystick” à une conception respectant les caractéristiques du vrai, ça a été une très intéressante aventure partagée sur le forum aircockpit et je crois une première dans le monde du simu amateur ; à cet occasion, j’ai également développé mon “potentiomètre à effet hall”, toujours grâce à ma petite CNC.

Dans la foulée, le tiller n’a été qu’une formalité, sur laquelle je suis tout de même revenu pour obtenir un fonctionnement et un ressenti rigoureux.

Le siège :

Toujours animé par le souci de faire, j’ai préféré le réaliser plutôt que de trouver le siège de voiture had-hoc.

Le shell :

Une fois le simulateur fonctionnel, la recherche de l’immersion devient impérieuse, et un shell délimitant l’espace autour du simu s’impose : paradoxalement, ce qui peut paraître simple, du moins conceptuellement, s’est avéré vraiment compliqué : le pire, les fenêtres avant latérales.

Le système vidéo :

Un projet à lui tout seul ! je passerai rapidement de 1 écran à 3 écrans, puis 2 video-projecteurs sur un écran plat, pour finir enfin sur 3 video-projecteurs – vue avant, vue latérales gauche et droite – et écran cylindrique 180° ; l’atteinte d’un bon niveau de performance reste un des principaux succès de mon projet, mais la réalisation de l’écran courbe également.

Comment :

L'outillage de base :

Au départ, je suis un bricoleur moyen, plutôt bien à l’aise en informatique et électronique ; mon outillage à main est assez complet, mon équipement en électro-portatif moyen (perceuse/dévisseuse sans fil, perceuse avec support colonne, petite fraiseuse (proxxon), ponceuse à bande, ponceuse vibrante, scie sauteuse, scie circulaire, défonceuse), équipement complet coté électronique.

Lorsque il s’est agi de décider de se lancer dans l’aventure, j’ai très vite intégré que cela ne serait pas possible sans une petite cnc ; c’est d’ailleurs le fait d’en avoir trouvée une lors du mondial de la maquette 2011 qui a provoqué le démarrage de l’affaire ! j’avais bien compris que c’était l’incontournable pour la découpe et la gravure des panels. Cette machine me causera énormément de soucis au début, il faudra que j’entreprenne plusieurs améliorations avant qu’elle ne me donne satisfaction (pourtant une machine suisse …).

Quelques autres machines presque incontournables :

La petite scie circulaire fixe
La ponceuse circulaire fixe
La perceuse à colonne

Le besoin de 3 autres petites machines s’est rapidement fait sentir :
une petite scie circulaire de table (proxxon) pour toutes les découpes droites – mdf, pmma (plexi) , 
une petite ponceuse circulaire fixe (proxxon) pour dresser les champs des pièces, ajuster leur géométrie,
une perceuse à colonne (bosch) pour percer précisément.
A l’usage, ces machines s’avèrent absolument indispensables et ouvrent considérablement le champ du possible.

Un gros plus, une CNC DIY en profilés alu :

Et puis la petite cnc s’est avérée trop petite et trop limite lorsqu’il s’est agi de fraiser de l’aluminium (push-pull, side-stick, throttle v2) ; j’ai entrepris la construction d’une seconde cnc plus conséquente, tout en alu, ça a été une aventure très sérieuse mais réussie : désormais, je fraise couramment de l’alu, et même un peu d’acier.

La CNC en profilés alu

Une petite fraiseuse, pratique mais pas indispensable :

Et puis est venu le besoin d’une petite fraiseuse, j’ai acquis un clône chinois de Sieg x2, que j’ai ensuite modifiée pour la rendre plus rigide (remplacement colonne et base), plus précise (remplacement des roulements coniques de broche), et que j’ai dotée de 3 règles numériques (DRO) précises à 5 microns, pour m’abstraire de toutes les erreurs de comptage de tours de manivelles, de reprise de jeux, etc..

La petite fraiseuse

Un petit tour DIY, pratique mais pas indispensable :

Et bien sur, il a fallu compléter cela par un petit tour, que j’ai intégralement construit, et dont j’ai ensuite numérisé l’avance ; il m’a été fort utile pour fabriquer la sonde que j’utilise pour la gravure des panels, pour la fabrication de la dernière version des push-pull, et pour la version 2 du throttle.

Le petit tour numérisé

Quelques logiciels vraiment nécessaires :

 Au plan informatique, quelques outils s’avèrent nécessaires :

Un tableur (pour moi, c’est Excel) est à peu près indispensable, en particulier pour gérer le brochage des connecteurs des divers panels, et les nombreuses centaines de connexions entre panels/instruments et les cartes d’interface.
Un logiciel de DAO ou CAO est vraiment utile pour dessiner les panels ; j’utilise Turbocad.
Pour modéliser les composants très élaborés, comme le throttle, ou même le shell, un logiciel de CAO, si possible paramétrique, est vraiment un plus ; j’utilise SolidWorks.
– Et bien sur, pour la cnc, il faut un logiciel de FAO (pour transformer les plans en instructions d’usinage), et un logiciel de pilotage de la CNC, pour transformer ces instructions en ordres pour les moteurs de la CNC ; j’utilise le couple Cambam/Mach3.
– Pas indispensable mais diablement efficace,  un logiciel de leveling permet de prendre en compte les irrégularités d’épaisseur des panels ou circuits lors des opérations de gravure à la CNC ; la version payante de Autolleveler convient bien, mais il faut également se doter d’une sonde de palpage (voir au volet “Les machines”).

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