CAPRA R.40 C2 et R.41 C2.
© Jacques MOULIN 2010.
Je n’ai pas l’intention de décrire cet appareil qui a eux l’honneur d’être étudié par mes soins dans diverses revues, mais de publier intégralement les documents pouvant servir à un maquettiste de réaliser une maquette.
Vous trouverez notamment le document descriptif intégral (et remis en forme mais sans en changer une virgule) établi en 1939 par CAPRA pour obtenir auprès du STAé une commande d’un prototype.
Toutes les descriptions connues en sont dérivé.
Nous avons également publié la vue d’artiste en perspective qui était jointe et les rares photos de la maquette d’aménagement qui fut terminé, et examiné par Rozanoff.
Nous vous présentons également quelques vues extraite des brevets déposé par Roger Robert pour cet appareil.
NB: nous n'avons pas trouvé de plan trois vues d'époque!
Un plan déssiné à l'époque par le Bureau d'étude CAPRA.
Copie d'un DOCUMENT CAPRA d'époque
Avion C.A.P.R.A. type R.40 C2
Dossier de prototype étude préliminaire
Mémoire descriptif de présentation.
(Non daté mais probablement de fin 39 début 40)
- DESCRIPTION -
L'avion CAPRA R.40 est un monoplan à aile médiane, muni de deux moteurs Hispano-Suiza 12 Y 50 et 51, actionnant chacun une hélice tractive et disposés de part et d’autre du fuselage. Le montage de moteurs, type 89, a été prévu.
1. PLANEUR
AILE.-
L'aile présente les caractéristiques suivantes :
- Surface portante 26,30 m²
- Envergure 13,90 m
- Allongement 7,35
- Epaisseur relative à l'emplanture 14%
- Epaisseur relative à l'extrémité 8%
- Dièdre 5°
- Corde à 1'emplanture 2,400 m
- Corde à l'extrémité, (profil, fictif) 1,100 m
Elle comprend trois éléments principaux :
Une partie centrale rectangulaire comprise entre les moteurs, et les deux parties latérales.
La structure de chacun de ces éléments a été étudiée et mise au point sur un avion Expérimental (CAPRA R.200) (1) par la Société C.A.P.R.A, avec la collaboration des Sociétés BUDD (U.S.A) et CAREL & POUCHE (France).
Elle est constituée par une poutre-caisson en acier inoxydable 18/8, soudé électriquement, de section sensiblement elliptique et portant des nervures en bois sur lesquelles est fixé le revêtement en contreplaqué.
La poutre maîtresse résiste aux efforts de flexion et de torsion. Les nervures bois et le revêtement assurent la répartition des charges aérodynamiques. La poutre de l'élément central constitue, de plus, un réservoir d'essence supplémentaire ; cette servitude n'affecte en rien les principes généraux de construction mais, par des détails d’assemblage, la différencie des éléments extrêmes.
Elle se compose de deux semelles supérieure et inférieure, en tôle ondulée (ondulations parallèles), assemblées par des âmes et des cloisons internes. Un revêtement lisse et des cloisons spéciales d'extrémité assurent l’étanchéité.
Dans les éléments latéraux, le caisson est constitué par deux demi-coquilles identiques, assemblées sur une seule âme selon un plan vertical, perpendiculaire, au plan de symétrie de l'avion.
Le nombre des ondulations parallèles formant les semelles de la poutre diminue vers les extrémités. La section du caisson décroît le long de l'envergure mais reste indépendante des formes extérieures de l'aile, afin de conserver des surfaces sensiblement développables.
L'assemblage d'un élément extrême sur le caisson central s'effectue dans le plan de symétrie de chaque fuseau-moteur.
Cette disposition a pour but :
-1. de faciliter l'interchangeabilité
-2. d'améliorer le raccordement aile-fuseaux
-3. de réduire l'épaisseur relative du profil moyen.
Les dessins figurant au projet montrent cette réalisation qui consiste à interposer, entre les deux caissons, un élément clé intermédiaire portant deux tétons de centrage et réunissant, chacun, deux portées, cylindriques fixées sur l'un et l'autre des éléments à assembler.
Ces deux points d'appui servent, d'une part, à positionner les caissons extrêmes sur le caisson central.et d'autre part, à transmettre les réactions dues aux couples de torsion et aux efforts tranchants venant de l'aile, des bâti-moteurs ou de train d'atterrissage.
Les ferrures d'assemblage des semelles supérieure et inférieure ne transmettent que les efforts horizontaux dans le plan de ces dernières. Ces ferrures, au nombre de six par semelle, sont toutes identiques (acier matricé) et leurs boulons de jonction montés sans qu'aucun ajustage précis ne soit nécessaire. Ces boulons traversent également la clé intermédiaire et leur blocage s'oppose à son déversement.
Par deux attaches disposées dans son plan, l'une à l'avant, l'autre à l'arrière, la clé intermédiaire supporte un châssis sur lequel prennent appui le bâti-moteur et le train d'atterrissage. Ce châssis, en forme de pyramide, est constitué par des tubes d'acier Cr.Mo (Chrome Molybdène) soudés à l’autogène, À l’avant dans le plan de la base de cette pyramide, deux contrefiches réglables la relie au caisson central et assurent la tenue latérale du système.
Une vue de la maquette d'aménagement (Origine Roger Robert)
Dans le cas d’adaptation de moteurs Hispano-Suiza type 89, la partie centrale d'aile est remplacée par un élément de même section mais présentant une envergure accrue de 300 mm. Le même châssis et la même clé intermédiaire reçoivent, indifféremment, l'un ou l'autre type de bâti-moteur.
La structure secondaire de l'aile est en bois (spruce et contreplaqué okoumé), à 1'exception de la partie comprise entre les fuseaux-moteurs et le moteur, dont le recouvrement est en duralumin.
Les nervures, en deux pièces, sont fixées par des vis "Parker" sur des cornières soudées électriquement sur le caisson. Le recouvrement (épaisseur 3 mm afin d'assurer une bonne finition), est collé sur les nervures puis entoilé est verni.
Un arêtier AV et un élément léger AR complètent la structure secondaire à l'exclusion de tout autre raidisseur.
Les ailerons sont articulés sur des bras supports, en acier l8/8, soudés électriquement au caisson d'aile.
Autre vue de la maquette d'aménagement (Origine Roger Robert)
Dans les éléments latéraux, ils se composent d'un volet à fente s'étendant sur la totalité de l'envergure (à l'exclusion des bouts d'aile), et muni, à sa partie postérieure, d'un aileron de grand allongement.
La profondeur du volet, relativement à la corde de l'aile est de 30%, celle de l'aileron n'excède pas 12 %.
La surface totale du volet est de l,850 m², celle de l'aileron de 0, 630 m2.
Conformément au Brevet R. ROBERT et A. HENAULT, n 843.933, le fonctionnement de ces ailerons est assuré de la manière suivante :
En vol normal, les petits ailerons assurent le contrôle latéral tandis que les volets sur lesquels ils s’articulent sont rigoureusement verrouillés.
Aux faibles vitesses, dès que le pilote braque vers le bas et, simultanément, les volets, ceux-ci deviennent progressivement asservis au levier de commande ; au cours de cette manœuvre, les petits ailerons, au contraire, sont progressivement soustraits à l'action du pilote.
L'on réalise ainsi une sorte d’aileron à changement de surface, permettant de réduire au minimum, en vol normal, les surfaces mobiles et d'améliorer aux faibles vitesses, 1'efficacité du contrôle latéral tout en assurant l’hypersustentation.
Une commande qui n'accroît pas la complexité de la timonerie habituelle d'un avion muni d'ailerons classiques et de volets hypersustentateurs, réalise les manœuvres précitées. Elle est mise en action ici au moyen d'un moteur électrique. (A noter que ces. manœuvres s'effectuent automatiquement, dès que les volets quittent leur position neutre).
La progressivité est absolue.
Un avion d’expérience muni de ce dispositif, a été réalisé en 1938 par la Société CAPRA.
Dans la partie comprise entre les fuseaux moteurs et le fuselage, les volets ne sont jamais asservis au manche à balai.
La structure des ailerons est constituée par un longeron semi-circulaire en acier 18/8 soudé électriquement et des nervures en bois. Le longeron seul résiste aux efforts de flexion et de torsion.
L’ensemble est recouvert de toile et compensé statiquement.
FUSELAGE.-
Le fuselage se compose de trois éléments principaux :
a) Elément AV.
b) Elément central de liaison avec l'aile
c) Elément AR.
a) Elément AV.
II se compose d'un caisson supportant les mitrailleuses et leurs munitions, le pilote, le poste de commandes de vol, son équipement et son blindage.
Ce caisson (acier 18/8 soudé électriquement), est fixé au caisson d'aile d'une part, directement par deux axes et, d'autre part, par deux contrefiches aboutissant à la partie supérieure de l'élément central, à hauteur des longerons.
Il est recouvert d'un capot pouvant se démonter rapidement et permettant un accès total à tous les organes composant le poste de pilotage.
Il est muni, par ailleurs, de portes à ouverture rapide pour accéder directement aux mitrailleuses et à leurs munitions.
Le capot de la partie AV. est largement vitré et comporte un toit coulissant à ouverture rapide.
b) Elément centra1.-
L'élément central est constitué par un châssis en tubes d'acier Chrome Molybdène soudés à l'autogène.
II complète le système de liaison aile-fuselage et son ossature développée vers le haut assure la protection-du pilote en cas de capotage. Il supporte, en outre, le réservoir d'essence central.
Une vue de la maquette d'aménagement (Origine Philippe Ricco)
c) Elément AR.-
À l'arrière du caisson d'aile le fuselage est réalisé en duralumin.
Il comprend :
- quatre longerons, résistant aux efforts de flexion
- un revêtement de tôle assurant la tenue aux efforts tranchants et de torsion.
- enfin, des couples raidisseurs.
Le fuselage se compose de deux demi-coquilles assemblées dans le plan de symétrie et se composant chacune de deux longerons (un supérieur et un inférieur) en forme et reliés par le revêtement. Celui-ci est raidi verticalement par les moments de couples de section.
Un voile horizontal, renforcé par des cornières relie les longerons et les traverses de couples dans les zones ouvertes.
Le fuselage est attelé au caisson d'aile par quatre rotules solidaires de l'élément central, en tubes d'acier.
L’arrière du fuselage porte quatre ferrures servant d’attaches à un châssis tabulaire (acier Cr.Mo.) sur lequel sont montés les empennages.
Un carénage de queue, rapidement amovible, donne accès aux départs de commandes (profondeur et direction) ainsi qu'aux dispositifs de réglage.
Les dimensions du fuselage au maître-couple sont les suivantes :
- Hauteur : 1, 800 m
- Largeur : 0, 880 m
EMPENNAGES.-
a) Empennage horizontal
- Surface partie fixe 3, 73 m²
- Surface partie mobile 1, 53 m²
- Surface totale 5,26 m²
b) Empennage vertical.
- Surface partie fixe : 1, 82 m²
- Surface partie mobile : 1, 08 m²
- Surface totale : 2, 90 m²
Les plans de queue se composent d’un empennage horizontal cantilever portant une double dérive verticale.
La construction est semblable à celle de l’aile : poutre résistante en acier 18/8 soudé électriquement, nervures et recouvrement en bois.
Les gouvernes mobiles sont entoilées et compensées statiquement. Elles comprennent un longeron semi-circulaire sur lequel sont vissées des nervures en bois.
Le plan fixe horizontal et les dérives; verticales sont réglables en vol : commande irréversible à vis actionnée par un moteur électrique "Labinal" : 'Un pour le plan fixe et un second pour le groupe de dérives.
COMMANDES :
Les commandes "Planeur" sont entièrement rigides avec articulations sur roulement à billes.
Les commandes d'ailerons ont été, décrites au paragraphe "Ailerons" et sont conformer au Brevet n°843.933.
Les commandes de profondeur et de direction sont munies chacune d'un relai introduisant, entre le levier de commande et les gouvernes considérées, un effet de démultiplication variable et progressif rigoureusement automatique "(Brevet R. ROBERT, n° provisoire 448.552).
Ce dispositif consiste à intercaler dans la timonerie de commande, un guignol-relais ayant pour but de faire varier le rapport de braquage de la gouverne au braquage du manche, de telle manière que ce rapport soit minimum pour la position neutre et maximum pour les positions extrêmes.
Il offre l’avantage de réduire les efforts sur le manche en vol de croisière et d'accroître la précision du pilotage (nécessité du tir) tout en laissant l'amplitude maximum du braquage des gouvernes nécessaires aux évolutions de combat et d’atterrissage.
Cette variation du rapport des braquages s'obtient simplement par le jeu d'une biellette modifiant le bras de levier du .guignol-relai et ne nécessite aucune commande particulière.
TRAIN D'ATTERRISSAGE.-
Le train d'atterrissage est escamotable en vol, dans les fuseaux-moteurs et ne diffère pas des systèmes connus.
II se compose de demi-trains constitués chacun par un amortisseur à grande course (360mm) portant une roue déportée de 950 x 335 (roue n°14).
Il a été ainsi largement dimensionné, afin de permettre l'utilisation des terrains de fortune.
Le dispositif de relevage, système Messier, comporte un vérin hydraulique (avec verrouillage mécanique en position "train sorti1") agissant sur la jambe de recul.
Un verrouillage mécanique est prévu, afin de maintenir le train dans sa position escamotée.
La roue de queue de 450x190 est également rétractable en vol, à 1’intérieur du fuselage. Le mécanisme de relevage consiste en une jambe auto briseuse à vérin "Messier".
II) GROUPES MOTOPROPULSEURS.
MOTEURS :
Les moteurs sont des Hispano-Suiza 12 Y 50 et 51 pouvant être remplacés, par des type 12 Z type 89 de la même marque.
BATI MOTEURS.-
Chaque moteur est monté sur un bâti-support en tubes d’acier Chrome Molybdène soudés à 1’autogène et fixé par quatre axes sur le châssis intermédiaire correspondant. Des poutres élastiques "Dynaflex" sont interposées, entre le moteur et le bâti.
Les bâti-moteurs sont rigoureusement interchangeable et peuvent être montés indifféremment à gauche et à droite.
Extrait du brevet 867043. (8 = radiateur).
REFROIDISSEMENT.
Le liquide est refroidi, pour chacun des moteurs, par un radiateur à lames de 250 mm de profondeur, logé dans la partie centrale d’aile.
II est situé en arrière de la poutre-caisson et est alimenté en air par un diffuseur déterminé par l'espace libre compris entre le revêtement extérieur de l'aile et le caisson, et dont l'entrée est aménagée au bord d'attaque. La buse de sortie, réglable en vol, est constituée par une fente disposée en .avant du volet hypersustentateur.
Cette disposition a fait l'objet d’études systématiques à la soufflerie Hispano-Suiza.
La surface frontale du radiateur est de 27, 3 dm² pour une surface radiante de 19, 5 m².
La nourrice d'eau est installée en dérivation sur le circuit.
GRAISSAGE. –
Le réservoir d'huile, d'une contenance de 40 litres et d'une capacité totale de 50 litres, est situé sur le caisson central, dans chaque fuseau et en charge sur le moteur.
C'est un réservoir du type G.M. avec radiateur et régulateur d'huile. Un filtre réchauffeur est incorporé au circuit de graissage. - Jauge sur le réservoir.
ALIMENTATION.-
Les moteurs sont alimentés en essence par un groupe de réservoir, comprenant :
- Deux réservoirs de fuselage - contenance totale 400 litres
- Deux réservoirs nourrice de fuseau-moteur - contenance totale l60 litres.
De plus, un complément d'essence est directement contenu dans l'élément central d’aile (contenance 800 litres).
L’ensemble des réservoirs est protégé. De plus, l’élément central d'aile est b1indé, selon une disposition .brevetée, permettant accessibilité et réparation.
La capacité totale d'essence peut donc atteindre 1360 litres.
Chaque réservoir est muni à sa sortie d'un robinet de fermeture. L’essence du caisson d’aile peut être amenée dans chaque nourrice par le jeu d’un robinet de sectionnement situé à chaque extrémité : un circuit d’intercommunication permet d'alimenter chaque moteur par l’une quelconque des nourrices.
Chaque nourrice et chaque réservoir de fuselage est muni d’un jaugeur indépendant (jaugeur électrique). De plus, une lampe témoin indique, le début de l'abaissement du niveau dans chaque nourrice.
Le schéma de circulation est, tout particulièrement, simplifié si l'on tient compte des difficultés d'installation d'une telle quantité de combustible sur un avion de dimensions réduites.
Il est à noter que l’aménagement des réservoirs n’affecte en rien la netteté du dessin des structures du planeur et n’introduit aucun renforcement ni alourdissement.
Chaque moteur conserve sa circulation propre, l’essence complémentaire contenue dans le caisson d’aile étant répartie, selon le désir du pilote, dans les deux réservoirs nourrices, au fur et à mesure de l’abaissement du niveau de ces derniers.
HELICES.-
Les hélices prévues sont des Ratier à réglage constant et à commande électrique.
- Diamètre : 3,100 m
- Diamètre admissible : 3,200 m
III AMENAGEMENT
POSTE AV.-
Le pilote est situé à l’extrême avant du fuselage sur le caisson support du poste de commande.
Le siège est réglable en hauteur pendant le vol.
L'habitacle est largement vitré par des panneaux de Plexiglas moulé. Une porte facilite l'accès et, par coulissement rapide, l'évacuation en parachute.
Les instruments de bord et accessoires sont répartis dans un esprit de simplicité afin de faciliter la tâche du pilote.
Il trouve devant lui, sur la planche de bord principale : (Voir Plan 4.600) :
Au centre, de haut en bas :
Un tableau Aéra – type 430, comprenant :
- un anémomètre 150/700 à deux aiguilles
- un altimètre Jaeger.
- un horizon artificiel Sperry
- un indicateur de virage
- un niveau transversal
- un vario-clino
- un compas Aéra.
A gauche, de haut en bas :
a) deux avertisseurs d'incendie, système Lévy
b) un tableau de contrôle du train d’atterrissage.
c) un manomètre d'air comprimé
d) un tableau de contrôle moteur G. M (moteur gauche)
Comprenant :
- un compte tours
- un mano d’admission
- un contrôle des températures d’huile et d’eau.
A droite, de haut en bas :
a) une mise en marche du directionnel EGM.
b) un mano de contrôle des pompes à vide.
c) un sélecteur des pompes à vide
d) un tableau de contrôle moteur G.M. (moteur droit).
Au centre, de gauche à droite :
a) un tableau de contrôle hélice Ratier (hélice gauche)
b) un robinet coupe-feu.
c) un sélecteur d'armes.
d) deux robinets plombés de fermeture générale.
e) un indicateur de réglage des dérives
f) un jaugeur d'essence à 4 lectures
g) un tableau de contrôle hélice Ratier (hélice droite)
Sur.la planche centrale, de gauche à droite :
a) un robinet d’huile (moteur gauche).
b) un contact (moteur gauche).
c) un contact (moteur droit).
d) un robinet d'huile (moteur droit).
e) six robinets d'essence.
Sur la planche inférieure :
Un relai SIR type 30.
Sur la planche latérale gauche, d’avant en arrière :
a) un interrupteur de phare d'atterrissage.
b) les manettes de gaz.
c) les interrupteurs de réglage d'Incidence, plan fixe et dérives.
Sur une planche latérale droite, d’avant en arrière :
a) le tableau pilote Labinal.
b) une boîte de commande.
c) récepteur haute fréquence.
d) boîte de positionnement.
e) répétiteur de l'indicateur de cap.
Sur la paroi droite de la cabine
- Une montre.
Enfin, à gauche du siège :
a) 1e distributeur Messier de relevage du train
b) la commande d’hypersustentation.
Et à droite :
Le levier de réglage du siège du pilote.
Au milieu et au dessus du manche à balai.-
a) le collimateur clair.
b) le rhéostat des feux de bord.
POSTE AR.-
Le mitrailleur est situé immédiatement après le double réservoir d’essence, à une distance du pilote d'environ 2,3 m.
Il est assis sur un, siège mobile lui permettant d’être orienté vers 1'arrière (surveillance, combat) ou vers l’avant (chargement des canons AV et, éventuellement, télémetrage).
Tourné, normalement, vers l’arrière, il dispose, des instruments suivants :
A sa gauche :
a) un altimètre' 0 à 10.000 m.
b) un anémomètre 700
c) une montre
d) un tableau inhalateur.
e) alimentation téléphonique de bord et amplificateur.
f) tableau de contrôle des génératrices,
A sa droite :
L’extincteur de bord.
Devant lui :
L’affût S.A.M.M 170 Bis modifié, ses armes et ses munitions.
Derrière lui :
Les chargeurs des canons AV et éventuellement, le télémètre O.P.L. pour conduite de tir Alkan-Genin, ou L.M.S dont l’installation est prévue.
En outre, le mitrailleur dispose du démarreur de carlingue et de ses accessoires, de la pompe d'amorçage, des robinets d’essence nécessaires et des manomètres correspondant aux circuits hydrauliques et pneumatiques.
Des éléments du poste de T.S.F. et les accumulateurs sont placés dans le fuselage derrière l’affût S.A.M.M. et sont facilement accessibles en vol.
Voir la suite plus bas
Moteur Renault 12S.00 (Extrait de la notice de 1946) 
Le Matra R 90 est une version bi-fuselage de l’avion marin R-80 mais équipé de quatre moteurs tractifs (deux par deux). Le projet sera très rapidement abandonné.
MATRA R.74
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