Bétisier Fusex
Le but de cet article est de mettre en relief les points du cahiers de charge qui font souvent mal aux clubs, d'en expliquer le pourquoi du comment et de donner quelques conseils pour éviter les ennuis.
Ce document a été fait à partir du cahier des charges fusex V2.1 d'Octobre 2005.
Sommaire |
Stablilité
Règle STAB3 Portance : 15 < Cn < 40
Cn est liè à la surface de l'aileron. C'est l'envergure (paramètre "e" dans Trajec) qui est le plus important pour le calcul du Cn.
Règle STAB4 Marge Statique : 2 < MS < 6
La marge statique est la différence de position entre le centre de gravité et la position du centre de poussé. C'est la position du centre de gravité de la fusée et la position des ailerons qui sont le plus important pour le calcul de la Marge Statique.
Règle STAB5 Force rappel : 40 < MS*Cn (< 100 si possible)
Raison de ces règles
Ces 3 paramètres assurent que la fusée soit stable, c'est à dire que si il y a une raffale de vent elle va continuer sa trajectoire. Elle ne va pas se mettre a faire de looping (instable) ni se coucher dans le vent et le suivre (surstable). Pour une explication complète sur la stabilité voir le document Vol de la fusée, stabilité et trajectographie.
Précautions
Les 3 paramètres Cn, MS, MS*Cn (aussi appelé Cm) peuvent être calculés avec Trajec. Suivant l'étape du projet il s'agira de faire une estimation de ce que l'on pense obtenir, vérifer qu'on est capable de trouver des ailerons pour rendre la fusée stable, vérifier que la fusée est stable. Le but est de toujours prévoir les ailerons qu'il faut faire pour être au milieu des critères demandés mais de ne réaliser les ailerons qu'à la fin... on n'est jamais à l'abri de surprises lors de la réalisation de la fusée !
- Au départ, durant l'avant projet, des estimations très vagues des dimensions de la fusée, de la masse et de la forme des ailerons suffisent à se rassurer sur la faisabilité du projet.
- Ensuite, lors du devis de masse, on s'assure que la position estimée du centre de gravité ne rend pas la fusée instable ou surstable.
- Pendant la rédaction du dossier CNES une approximation plus fine des valeurs (des éléments sont déjà réalisés !) permet d'avoir une meilleure idée des ailerons à faire pour être en plein milieu des critères.
- Lors de la visite de qualification, la fusée est censée être presque terminée et l'on peut décider de la forme finale des ailerons.
- Enfin sur la campagne de lancement on vérifie avec la fusée totalement finie qu'elle respecte bien les critères de stabilité.
Flèche
règle MEC 2 : Flèche statique et dynamique < 1%
La fusée est à l'horizontale, tenue par la plaque de poussée (là où on attache le propulseur)
- la pointe de la fusée ne doit pas s'abaisser de plus de 1% de la longueur de la fusée.
- en rajoutant un poids (600g pour un Isard, 800g pour un Chamois) la flèche supplémentaire doit être inférieure à 1% de la longueur de la fusée.
Raison de la règle
Il faut s'assurer que la fusée sera bien droite en vol et pas bananée, sinon elle risquerait de ne plus être stable ou de se casser en vol !
Précautions
- Il faut éviter les grosses ouvertures qui généralement font perdre la rigidité du tube de la fusée
- Il faut éviter de saucissonner la fusée car à chaque jonction entre 2 morceaux il va y avoir un peu de jeu et un defaut d'angle. S'il y a plusieurs morceaux alors il faut une fixation solide entre les deux et si possible que l'un s'emmanche profondément dans l'autre (sur la profondeur d'un diamètre)
- Si le tube est porteur il doit être suffisamment rigide en flexion, si c'est l'intégration qui est porteuse la prevoir assez solide (cf le document sur l'intégration)
- Eviter de mettre le centre de gravité tout en haut. Comme cela améliore la stabilité il faut trouver un compromis entre flèche et stabilité.
Séquenceur
Règle SEQ1 : Aucune liaison électriques autre que la masse entre le séquenceur et le reste de la fusée n'est autorisée
C'est assez clair comme ça non ? Toi y en a pas mettre de fil entre la minuterie et l'expérience, la telem ou tout autre chose.
Le séquenceur gère l'ouverture et rien que cela.
Raison de la règle
Le système d'ouverture est considéré comme un organe de sécurité de la fusée. Si une panne survient dans un élément de la fusée elle ne doit pas se propager au séquenceur. Donc pas de liaison electrique.
Précautions
- Le plus simple est aussi le plus efficace !
- Si vous avez un PIC pour faire un compteur de temps il ne doit pas gérer autre chose (ni l'expérience, ni le codage de la telem, ni ...).
- Si un signal de l'extérieur doit arriver sur la minuterie (detection de décollage, ...) ou sortir (envoyer la phase de vol sur l'expérience) alors vous devez l'opto-coupler. L'opto-coupleur est un composant qui permet de faire passer un signal 0 ou 1 entre 2 circuit sans liaison electrique (il utilise une diode lumineuse et un recepteur).
Emetteur
Règle TEL 7 : l'émetteur doit avoir sa propre alimentation et un interrupteur de mise sous tension indépendant des autres interrupteurs. L'autonomie de l'emetteur doit être d'au moins 45 minutes
Une pipile et un interrupteur rien que pour l'emetteur.
Raison de cette règle
L'alimentation séparée évite que l'emetteur ne perturbe l'alimentation générale de la fusée. En effet l'emetteur a tendance à poluer ses fils d'alimentation...
De plus il est souvent necessaire de faire des tests sans allumer l'émetteur ou en n'allumant que lui, c'est pourquoi il faut un interrupteur séparé.
Précaution
Rien de bien spécial, prévoyez l'alimentation séparée et l'interrupteur dès le début et tout se passera bien.
Masse
Règle STAB1 : la vitesse en sortie de rampe doit être supérieure à 20m/s
La vitesse en sortie de rampe est donnée par le logiciel Trajec et dépend en grande partie de la masse de la fusée.
Raison de cette règle
Lorsque la fusée sort de la rampe elle prend beaucoup de perturbation et notamment des rafales de vent. Si elle va assez vite ces perturbations n'auront pas beaucoup de conséquences. Sinon la fusée peut avoir un comportement très... surprenant et dangereux!
Précautions
Vérifier très vite la masse de votre fusée. c'est une des premières choses que l'on fait. En fonction de ce que l'on veut mettre dedans et du type d'intégration on peut estimer la masse de la fusée. Grosso modo les masses maximales des fusées sans moteur sont :
- 7Kg pour un propulseur Isard
- 11.8Kg pour un propulseur Chamois
N'hésitez pas à abuser du logiciel Trajec pour vérifier votre vitesse en sortie de rampe. Un tutoriel est fournit dans le pack de téléchargement expliquant son utilisation.
Parachute
Règle REC13 : le ralentisseur doit être suffisamment solide pour resister au choc à l'ouverture
Attention car la règle s'applique à toute la chaine de récupération, c'est à dire les sangles, suspentes et les attaches sur la fusée.
Le choc à l'ouverture peut être très important, supérieur 300Kg!! La formule pour calculer la force à laquelle doit resister le système est donnée dans le Cahier des charges.
Raison de cette règle
Le ralentisseur n'est pas très efficace s'il n'est plus attaché à la fusée ou s'il est déchiré...
Précautions
- Première constatation, plus le parachute est grand, plus le choc est violent à l'ouverture. Alors soyez raisonnable sur la taille du parachute.
- Pensez bien que toute la chaîne doit resister au choc ! Utilisez des sangles en acier ne sert à rien si on rajoute un émerillon en fer blanc.
Conseils Divers et Variés !
Voici un petite compilation de conseils pour ne pas s'arracher les cheveux. Par contre je vous conseille d'aller voir les articles traitant de ces sujet, ils seront bien plus complets!
Vie de tous les Jours
- Prévoir un système d'ouverture qui se ré-arme facilement. Pensez bien que vous aurez surement beaucoup de test d'ouverture à faire (surtout si il y a des problèmes). Alors s'il faut 2 heures entre chaque tests vous allez y passer toute la campagne!
- De même prévoir un montage et démontage des cartes électronique rapide et facile car vous allez monter et démonter la fusée de nombreuse fois!
La CEM
- Faire le cablage des capteurs le plus court possible.
- Faire des fils les plus courts possible et les torsader s'il y a une masse et un signal
- Faire un plan de masse sous l'émetteur
- Découpler les alimentations
L'électronique
- Souder les piles de vol, cela permet d'éviter les faux contacts durant le vol. Oui je sais c'est long et pas facile mais ça peut sauver vos mesures durant le vol !
- Prévoir 2 jeux de piles en plus des piles de test, l'un servira pour le vol simulé (la dernière étape des contrôles), l'autre pour le vrai vol. Il arrive que le vol simulé s'éternise et que les piles soient vidées durant ce test, si vous n'avez pas d'autres piles de vol votre salut semble compromis...
- Mettre des points de test sur vos cartes électroniques et des cavaliers pour isoler les différents blocks. La chasse aux bugs (et elle aura lieu, faite confiance à Murphy) n'en sera que plus facile.
- Faire un cablage propre, si possible avec un code de couleur et surtout, réaliser un plan de cablage. Rien de plus énervant que de ne plus savoir quel fil fait quoi quand on veut dépanner la fusée.
