Construire un Bateau Pop Pop : Modèle Deluxe

Nous poursuivons notre découverte des Bateaux Pop Pop, faisant suite à l’article “Construire un Bateau Pop Pop : Modèle de Base” dans lequel nous avons exploré le principe avec un simple serpentin de cuivre.

Ici, nous nous penchons sur la version où le moteur est une poche de métal contenant de l’eau, laquelle portée à ébullition propulsera le bateau en emettant un amusant “Pop Pop!”.

Le modèle est fabriqué à partir d’éléments de récupération ; essentiellement des emballages de conserverie comme cela se fait en Inde. Les boîtes de conserves contenant des produits de la mer se prêtent souvent à ce type d’exercice, leur design reprenant idéalement la forme des coques de bateaux.

Principe de fonctionnement

Le moteur du Bateau Pop Pop est constitué d’une poche en métal faisant office de chaudière de laquelle sortent deux tuyères qui viennent s’immerger à l’arrière du bateau. Lorsque le circuit est rempli d’eau, une bougie porte le liquide à ébullition et le transforme en vapeur et provoque une réaction propulsive. La dépression créée par l’expulsion de ce tube d’eau engendre une réaspiration d’eau dans la tuyère, ce qui maintient le niveau d’eau dans le circuit. Le cycle se reproduisant ainsi jusqu’à épuisement de la bougie. Le “Pop Pop” du moteur est produit par la dilatation et la condensation d’une des surfaces de la chaudière faite d’une lamelle souple. Pour les modèles à simple serpentin de cuivre, il n’y a pas de “Pop Pop”…

Ce que nous allons réaliser

Ayant expérimenté le modèle à serpentin de cuivre, nous allons construire une petite chaudière pour propulser un bateau ayant la forme d’un remorqueur, le tout entièrement constitué de pièces de conserverie, à l’exception des tuyères en cuivre.

Ce qu’il nous faut

• Deux boîtes de conserves plates ayant la forme d’un bateau
• Deux tuyaux de cuivre de 3mm ou 4mm de diamètre
• Deux canettes à boisson de 250ml (pas le classique 33cl)
• Un pot à dessert en aluminium de type crème caramel
• Une petite charnière ou fermoir en laiton
• Une bougie Chauffe-plat
• Une boîte d’allumettes à tiges longues
• De la colle à deux composants à base de Résine Epoxyde de type Araldite
• Du mastic Aluminium ou autre procédé de soudure à froid
• Du sable fin

Les étapes de fabrication

1. Réalisation de la chaudière

Nous avons vu dans notre précédent article comment plier un tuyau de cuivre de 4mm de section. Ici, nous allons réaliser deux tuyères en forme de coude. Pour cela, nous allons utiliser le tube de cuivre comme une paille et nous allons aspirer du sable fin. Nous allons pincer les deux extrémités pour retenir le sable dans le tuyau ce qui aura pour effet de le densifier. Avec une pince plate, nous allons plier délicatement notre tuyère en déplaçant la pince tous les 2mm environ à chaque torsion jusqu’à obtenir un coude. Nous faisons de même avec l’autre tuyau de cuivre.

Attention aux doigts pour cette manipulation. En fait, tout au long de cette exercice, il faudra faire attention aux bords aiguisés des conserves. Nous allons découper le fond de la boîte de Soda pour en récupérer la base : c’est ce qui va constituer le fond de notre chambre à eau.

Nous avons éliminé le surplus de métal et limé les bords de la base de la canette. Sur la partie supérieure de cette coupelle, nous allons percer deux trous de 4mm (même diamètre que nos tuyères).

Pour éviter que les tuyères ne soient expulsées par la pression de l’eau, nous allons leur appliquer une léger ourlet à l’aide d’un outil muni d’un embout arrondi. Ensuite, nous passons les tuyères dans la coupelle et fixons la partie ourlée à l’intérieur de la coupelle avec une colle à base de résine epoxyde.

A présent, nous allons coller la lamelle vibratoire au dessus de notre coupelle pour fermer notre chambre à eau. Pour créer cette membrane, nous avons choisi un pot de crème caramel en aluminium dont la taille est exactement celle de la coupelle. Nous découpons ce pot à la moitié de sa hauteur pour travailler confortablement.

Nous prenons soin d’enduire généreusement le pourtour de la coupelle avec de la colle à deux composants. Ensuite, nous assemblons les deux parties en exerçant une pression suffisante. Les deux éléments étant de diamètre égal, l’assemblage se maintient de lui-même.

Après avoir laissé sécher notre assemblage le temps nécessaire, nous allons découper encore une fois le pot en aluminium en laissant une réserve de 5mm pour créer un rabat. Enduire le rabat de colle avant de le replier.

Les deux éléments s’intègrent parfaitement. La cornière sur l’autre face de la coupelle permet d’effectuer un rabat propre que nous affinons avec l’aide d’une réglette en bois.

Comme on peut le voir, la chambre à eau est fine ; la réserve d’eau qu’elle contiendra pourra facilement être portée à ébullition par une simple bougie. Notre moteur est quasiment terminé. Il va falloir renforcer cet assemblage par une soudure à froid pour resister à la pression.

Nous utilisons à présent de l’Aramétal pour la soudure à froid que l’on trouve dans les enseignes de bricolage ou chez les revendeurs de produits de carrosserie. Il s’agit d’une poudre de métal mélangée à de la résine polyester. Nous déposons autour du revers de notre membrane un cordon généreux de métal synthétique liquide en débordant sur notre coupelle.

Ce mélange est prévu pour résister à une température de 150° et à la pression relative de notre petite chaudière. Laissons le temps de séchage nécessaire puis procédons à un petit test de résistance.

Nous avons réalisé ce test pour nous assurer de la résistance de la chaudière à la température et à la pression. Le procédé de soudure à froid s’avère être très fiable. Les points de colle qui ne sont pas directement exposés à la flamme tiennent bon et la membrane issue d’un pot de crème caramel émet un beau “Pop Pop” métallique. Notre moteur de bateau Pop Pop est fin prêt!!

 

2. Fabrication de la coque

Les boîtes de conserves contenant des produits de la mer se prêtent souvent à ce type d’exercice, leur design reprenant la forme des coques de bateaux. Nous partons de deux boîtes : la première est ouverte et nettoyée, la seconde est encore pleine.

Avec l’aide d’une petit reglette en bois dur (bois de hêtre) et de plusieurs passages de cutter, nous allons soigneusement aménager un passage pour entrevoir ce qui sera la cale de note bateau. Après avoir retiré la lamelle de métal que nous avons découpé, nous prenons soin de retirer les copeaux de métal en contact avec le Hareng contenu dans la conserve. Ensuite, nous vidons toute l’huile et servons le poisson au chat en lui assurant que c’est son anniversaire!!

La boîte est dégraissée. Les parties de l’opercule que nous avons conservé permettront de simuler le pont du navire tout en isolant le dispositif comprenant la chaudière, les tuyères et la bougie. Cela permettra à l’enfant de manipuler son bateau sans risques de brûlures.

Nous allons dès à présent, percer les deux trous d’échappement des tuyères à la poupe de notre Bateau Pop Pop. Calculer l’espacement des trous en fonction de l’ecartement des tuyères. Le diamètre de perçage de 4mm est identique au diamètre de nos tuyères, de sorte à pouvoir glisser nos tuyères sans laisser de béance. Les trous sont percés au plus bas de la coque afin que les tuyères soient immergées lorsque le bateau sera à l’eau. Nous avons prévu assez de marge dans la longueur de nos tuyères car ainsi, le cas échéant, nous pourront les plier à leur sortie pour les faire plonger en dessous de la ligne de flottaison.

Reprenons la plaque rectangulaire que nous avons découpé dans notre boîte de conserve pour créer une cale dans notre bateau. Elle va nous servir pour réaliser des pattes de fixation pour bloquer l’habitacle amovible lorsqu’il sera rabattu sur la coque, sans avoir à la coller. Nous replions cette plaque rectangulaire sur elle-même, successivement par plis de 1cm et ce, trois fois. Nous découpons ensuite ce pliage du reste de la plaque.

Voilà donc nos pattes collées sur la coque. Les bords de l’habitacle doivent pouvoir s’y glisser et y rester bloqués par pression.

 

3. Réalisation de l’habitacle amovible

La boîte de hareng Balthor de laquelle nous avons retiré complètement l’opercule sera découpée en sa moitié. Nous prenons soin de dessiner un contour circulaire sur une des moitiés tant que la rigidité de l’ensemble nous le permet.

Toujours pour avoir le bénéfice de la rigidité de la boîte, nous découpons tout de suite notre tracé circulaire. La taille du cercle n’est pas déterminante ; il s’agit simplement de conserver un minimum de matière sur la base de la boîte. Il s’agit là de l’élément qui nous servira plus tard à faire la cheminée de notre remorqueur.

Notre bateau est indéniablement un remorqueur. Nous allons lui aménager un habitacle en découpant la première boîte en sa moitié. Nous mettons de côté la partie avec le tracé circulaire, nous y reviendons plus tard. Un découpage latéral en biseau sera du plus bel effet. Nous allions l’esthétique et le fonctionnel puisque notre habitacle permettra d’isoler le feu des coups de vent ou des coups de vagues.

Nous déterminons soigneuseument notre forme à l’aide de la réglette et du cutter. Lorsque notre cabine est dessinée, nous allons appliquer de fines entailles pour pouvoir replier les bords que nous avons découpés et réaliser ainsi un chanfrein pour éviter les coupures et donner une belle finition à notre bateau Pop Pop.

Nous avons à présent un habitacle. Nous avons fait le choix de le rendre amovible à la manière d’un capot afin de faciliter l’accès à la chaudière et insérer une bougie chauffe-plat. De plus, en cas de dégâts sur la chaudière, la bascule du capot permettra de remplacer le dispositif si nécessaire, sans avoir à démonter tout notre patient assemblage. Pour cela, nous utilisons un petit fermoir en acier laitonné ou une quelconque charnière que nous fixons préalablement sous le rebord frontal de l’habitacle.

Nous pouvons installer le moteur du Bateau Pop Pop en laissant sortir les tuyères. L’autre patte de la charnière sera fixée sur le pont avant de notre coque (Flèche verte). Il faudra bien s’assurer que l’ouverture de notre habitacle est permise par notre assemblage. A ce stade, les rectifications sont délicates. Nous devons avoir des tuyères qui sortent confortablement par la poupe ; il doit y avoir de l’espace pour pouvoir glisser la bougie chauffe-plat sous la chaudière, même si nous allons opter plus tard pour une cuillère à bougie ; enfin l’habitacle une fois rabattu doit couvrir le moteur. Sur la partie arrière, sur les bords du rectangle de cale, nous avons nos pattes de fixation de l’habitacle rabattu (Flèches rouges).

 

4. Réalisation de la cheminée

Comme nous vous l’avons annoncé, notre bateau Pop Pop, issu de ces pièces de conserverie prend l’allure d’un remorqueur. Nous allons confirmer cette esthétique en ajoutant une cheminée. Pour cela, nous reprenons le morceau de notre boîte de conserve sur lequel nous avons découpé un cercle.

Nous devons pouvoir réaliser un anneau à partir de cette pièce. En découpant des franges sur le pourtour du rabat de notre pièce de conserve, nous allons faciliter la manipulation.

A l’opposé, nous allons rabattre les bords coupants de la conserve pour faciliter le pliage.

Ensuite nous formons notre anneau à la taille souhaitée. Nous choisissons de le faire au diamètre de 4,5cm, comme celui de la base d’une canette à boisson de 250ml, car nous utiliserons cette base pour coiffer notre cheminée. Pour sceller notre anneau, nous créons des chanfreins inversés avec une partie rabattue sur l’intérieur et l’autre sur l’extérieur. Un peu de colle et les deux parties sont assemblées à la force d’une pince plate.

Encore un exercice délicat de découpe. Nous allons une nouvelle fois récupérer la base d’une canette à boisson, mais également la partie haute pour les finitions de notre cheminée. Bien dégager les doigts de la trajectoire du cutter ; il s’agit de faire le tour de la canette sans pression excessive. On peut se servir du cutter comme d’une scie et faire une marque de découpe tout autour de la partie haute, juste à la jointure de la coupelle et du corps de la canette. Ensuite une pression du pouce à cet endroit achève la découpe et libère la coupelle.

Nous utilisons nos deux coupelles pour donner une belle finition à notre cheminée. Comme toujours, après chaque découpe, nous limons soigneusement les bords tranchants de nos pièces de conserverie. La base de la canette à boisson vient coiffer le haut de la cheminée et la coupelle du haut de la canette à boisson vient servir d’embase à notre cheminée.

Il ne reste plus qu’à coller la cheminée sur le toit de la cabine avec notre résine epoxyde. Pour ne pas que l’habitacle se déforme, nous prenons soin de glisser une cale en-dessous. Ensuite, nous déposons quelques livres sur notre assemblage pour maintenir la pression du collage.

Nous arrivons au terme de notre chantier. Il ne reste plus qu’à obstruer le passage des tuyères avec une pointe de colle pour éviter les voies d’eau à la poupe. Deux petits points de colle viennent également fixer les tuyères droites et parallèles sur le fond de la cale. Ces fixations ainsi que la colle au passage des tuyères à la poupe sont parcimonieuses car on doit pouvoir retirer la chaudière assez facilement en cas de casse. “Le Balthor” a été pensé pour être un véritable jouet d’extérieur ; sa cabine protègera la flamme du chauffe-plat des coups de vent et des coups de grain. Préparons la bougie, les allumettes, le champagne pour le lancement officiel du remorqueur : “LE BALTHOR”!

 

Ce que nous avons réalisé!

Pour la mise à l’eau, l’idéal est de trouver une piscine naturelle en front de mer à l’abri des vagues. Nos premiers constats sont que le fond plat est parfait pour la stabilité. L’habitacle protège bien la flamme. Une paille à boisson est un accessoire très utile à la fois pour injecter de l’eau dans les tuyères et pour aspirer l’eau qui peut envahir la cale par “grosse mer”…

Ca navigue!!!… et en plus ça fait “Pop Pop”!!!!

Pour aller plus loin…

Le film de Hayao Miyazaki Ponyo sur la falaise met en scène le principe d’amorçage d’un bateau Pop Pop grandeur nature. Ce film est avant tout une très belle histoire d’enfants amoureux ou le réel est le fantastique sont indissociables. Une belle référence!

Voici quelques liens pour en savoir plus sur les Bateaux Pop Pop :

Wikipedia

Historique du Bateau Pop Pop

Eclectic Space

Captain Pop Pop

Droguerie de la Marine

Les Bateaux Pop Pop