Modélisme aérospatial

Vidéos de fusées

L’histoire

Je suis une des personnes qui croient qu'avec un peu de talent, de savoir faire, d'ingéniosité et de connaissance, on peut réussir autant sinon mieux un projet qu'une personne qui utilise son argent en l'engloutissant dans ces mêmes projets en ne sachant aucunement ce qu'elle fait et en se fiant sur les autres uniquement. Aujourd'hui, malheureusement, on juge souvent selon la qualité et la finition d'un produit. C'est bien s'il s'agit de quelque chose que l'on va acheter d'un marchand mais s'il est possible de sauver cet argent durement gagné ( pas pour tout le monde ) en se servant de sa matière grise, alors là c'est bien!. J'aime bien le modélisme aérospatial. Un jour, j'ai décidé de participer à expo-science croyant avoir trouvé le moyen miracle pour faire de l'électricité sur le dos de la pollution sonore. J'avais 14 ans je crois. Le concept déjà existant mais très légerement amélioré que j'ai fabriqué était plus ou moins efficace. Ca m'a mérité un prix de présence. Je ne m`en suis pas fait pour ca parce que je n'ai jamais été vraiment bon dans la présentation du produit et surtout pas pour expliquer le fonctionnement. Ca ressemblait à : " voila ce que j'ai fait: ca marche regardez l'aiguille bouge quand je parle.. ca fait de l'électricité". Les juges n'ont surement pas été très impressionnés par mon enthousiasme très très limité à expliquer le concept de la chose à répétition à chaque personne qui s'arrêtait pour me demander ce qu'était ce tas de fils avec un gros haut-parleur. Alors pour en venir à mon prix de présence, je pouvais choisir entre quelque dizaines de prix. Je choisit une fusée miniature. C'était une fusée ESTES de niveau 1 ( facile à construire ). Du même coup, en parlant de ca avec un de mes copains dans l'autobus, il me dit que son frère avait une boite pleine de moteurs qu'il n'utilisait plus. Je me l'ai acquis pour 30 dollars. Je ne savais pas en ce temps là mais c'était un MÉCHANTE bonne " deal ". Ces moteurs se vendent sur le marché environ 15 dollars pour 3 et j'ai ramené une boite contenant 32 moteurs si je crois de toutes sortes. Alors commenca mon histoire de fusées. Je construit la fusée en moins de 15 minutes. Il ne restait qu'à attendre que la colle sèche. Entre temps je devais construire une rampe de lancement et un poste de contrôle pour l'allumage. Une fouille intensive pour des morceaux potables s'annoncait pour moi en haut du garage. J'ai trouvé une patère pour faire la rampe. j'ai alors imaginé le moyen d'en faire une rampe super efficace. je coupa en deux la patère et posa une penture ( c'est un mot? ) pour ajouter un morceau qui servirait de guide à la fusée. Une deuxieme penture un peu plus haut fut vissée à un pied pour ajuster l'angle de tir. Pour le controle d'allumage j'avais déja une petite idée. Je prit un vieux bloc de conversion de courant ac-dc pour les trains électriques pour fournir le courant d'allumage. Le circuit comprenait le bloc relié à un interrupteur d'armement du systeme ( qui allumait un ampoule bleue ) et d'un bouton rouge pour la mise à feu. J'ai eu l'idée aussi de mettre la sortie du circuit sur des prises de courant universelles pour pouvoir utiliser des cordes d'extensions universelles comme fils conducteurs jusqu'à la rampe. Je fixa aussi un prise universelle à la rampe. J'utilise encore cette idée des prises universelles. Alors je commenca les décollages et devint accroché. La petite fusée noire en a parcouru des nuages. Je l'ai malheureusement perdu au loin par un jour nuageux et plus jamais je ne l'ai revu faute d'un moteur surpuissant pour une fusée trop petite. Je construit une autre fusée que je fit venir de la compagnie ESTES par le biais du club scientifique de l'école que je construit sur mes heures de diner d'école pendant environ 2 semaines. Je ne la fit jamais vraiment voler pour la performance. J'avais tellement mit d'efforts dans celle-ci que c'était plus un bibelot qu'une fusée. Elle vola 3 fois. Je l'ai encore aujourd'hui mais elle est brisée et les matériaux en lequels elle est fabriquée sont chers et non disponibles par ici. Non, elle ne se brisa pas dans un crash, elle n'a pas pu survivre mon frère. Il brisait en ce temps là tout ce que j'avais. Peu importe où je la mettait il trouvait le moyen d'aller la chercher et de jouer avec pour qu' ensuite surviennent des accidents malheureux (woops je l'ai échappé ! ou bien woops je me suis assis dessus ). Je me suis découragé après m'avoir enragé à maintes reprises après lui. C'était vraiment une belle fusée. C'était une réplique 1/8 du missile aérien (air-to-air) sidewinder. Aujourd'hui j'ai 19 ans. Mon frère est plus vieux alors tôt cette année je repris l'étude des fusées en ayant des projets foudroyants : Construire les fusées de A à Z en utilisant des matériaux légers mais résistants et créer ainsi des fusées gigantesques par rapport à mes deux premières.Ces fusées seraient performantes, résistantes, jolies et ne coûteraient pratiquement rien à construire. Du même coup il me fallu améliorer la rampe de lancement et le contrôle.

La Rampe

La devise : " build it strong and simple, it's easier to repair "

La rampe a eu droit à un " redesign " complet. J'ai testé 6 modèles différents et je me suis rendu compte qu'une petite rampe légère était plus intéressante qu'une rampe difficile à déplacer et transporter. La base serait donc définitivement la fameuse patère encore. L'objectif était aussi d'avoir une rampe dont on pouvait modifier l'angle de tir à l'infini. Les premiers modèles ne donnaient que quelques angles alors ils étaient à rejeter. Je me suis apercu assez vite aussi qu'avec des grosses fusées, on a besoin d'une rampe ayant un centre de gravité très bas pour défier le poid de la fusée. Les modifications fut apportées. La rampe aussi ne devait pas souffrir à chaque lancement alors j'y ai ajouté beaucoup de pièces de métal dont un déflecteur de feu traversé de 2 "launch rods" de grosseur différentes pour pouvoir lancer tout les types de fusées utilisant mes moteurs. De nouveaux cables et pinces aligator ont remplacé les vieux.

Le Contrôle

La devise : " keep it simple, fancy ain't performance "

J'ai récupéré parmi les vielles choses le premier contrôle et je l'ai réparé mais j'ai trouvé après quelques lancements que c'était plate d'avoir à le brancher sur une prise de courant alors j'ai fabriqué un autre module complètement différent et très performant. Il s'agit de 8 piles " C " soudées ensembles en série pour donner 12 volts aux sorties. Ensuite, j'ai raccordé les sorties à un interrupteur ( flip switch ) qui servirait à la mise à feu. Lors d'un lancement j'ai oublié de le fermer et les fils de la rampe se touchaient. ( GROS COURT-CIRCUIT!!! ) Le tout était une bombe potentielle alors retour à la shop pour mise au point. Les piles étaient encore utilisables alors je m'en sert toujours. J'ai modifié le circuit en mettant un deuxieme interrupteur ( un joli bouton jaune ) que j'ai trouvé dans une vielle voiture que j'avais à coté du garage. Cet interrupteur serait le bouton de mise à feu puisqu' il a la propriété de demeurer ouvert en tout temps sauf quand on appuit dessus. ( pratique ! , un circuit ouvert est un circuit ou le courant ne circule pas. ) Ca a donné le module que j'utilise maintenant. Il est très petit, pratique et solide. J'ai mon testeur de solidité à portée de main ( mon frère ). Même s'il l'a échappé plusieures fois, le module est encore en parfaite condition.

Les fusées

La devise : " weight is the enemy, the less the better. "

Un mot sur les fusées en général :

En général, puisqu’il n’y a pas de règle stricte, une fusée est constituée d’un tube constituant le corps, une ogive fermant une extrémité, des ailerons pour assurer la stabilité et un tube guide pour le maintien sur rampe lors de la mise à feu et le guidage initial de la fusée. Le poids est l’ennemi de la fusée, pour cela les matériaux couramment utilisés pour construire une fusée ont été choisis pour leur légèreté, ce sont le carton, le balsa (bois de modéliste en planche ou bloc), le plastique ou tous matériaux ayant un rapport poids/résistance intéressant (fibre de verre…). A l’intérieur, on trouvera un support moteur qui assurera le maintien du moteur en position, pendant la propulsion et l’éjection du système de récupération. Le système de récupération est constitué d’un amortisseur et d’un parachute. Tout les éléments de la fusée sont ainsi reliés, le parachute à l’ogive, l’ogive au tube par l’intermédiaire de l’amortisseur élastique. Après la récupération, changez le moteur et la fusée est prête pour un nouveau vol. La fusée s'élance à près de 300 km/h. Le système de récupération se déploie à une altitude proche de 250 mètres ( 825 pieds ). Le parachute est déployé assurant une descente en douceur à la fusée. Le terrain doit être suffisamment dimensionné pour parer à toute dérive importante pendant la descente. Évidemment, une fusée peut prendre une altitude et une vitesse bien plus importante si son ratio " poid / puissance " est meilleur. Une fusée multi-étages peut prendre jusqu'à 4000 pieds d'altitude alors il faut s'assurer que celle-ci offre une bonne stabilité même dans le vent d'altitude et prévoir un lancement dans un terrain assez dimensionné pour éviter de la perdre.

Un mot sur les moteurs :

Le moteur est la partie qui assure la totalité du fonctionnement de la fusée puisque aucun système mécanique ne vient assurer l’ouverture du système de récupération. Le moteur est composé de trois charges :La première, propulsive, va permettre à la fusée d’acquérir de la vitesse, la seconde est une charge retard qui va permettre à la fusée d’utiliser sa vitesse avant l’ouverture du parachute en entretenant la combustion, la troisième charge, explosive, va créer un souffle dans le corps de la fusée et éjecter l’ogive et le système de récupération. La courbe caractéristique de la poussée d’un moteur commence par une impulsion en pic donnant l’élan initial à la fusée, le palier qui suit sert à entretenir cet élan, c'est le palier de poussée.

La combustion du moteur ressemble à celle d’une cigarette, les trois charges brûlent donc en séquence. Chaque moteur possède un code permettant d'identifier ses caractéristiques. Pour les différencier chacun possède un code établi de la forme suivante : classe, poussée moyenne – durée mèche lente.

La classe définit la puissance du moteur.

classe	impulsion totale comprise entre
A	0	2.5 N.s
B	2.5	5 N.s
C	5	10 N.s
D	10	20 N.s
E	20	40 N.s
…	X2	X2

Ainsi un moteur de classe B, ayant une poussée moyenne de 4 N ( N pour Newton ) et un temps de mèche lente de 4 secondes aura le code B4-4.

Les moteurs XX-0 ne possèdent ni charge explosive, ni charge retard, ils sont utilisés dans les fusées multi-étages, on les appelle les boosters et sont généralement associés au moteur ayant un temps de charge retard important comme le C6-7. Ces moteurs sont empilés les uns sur les autres et la chaleur dégagée à la fin de la combustion entraîne des particules incandescente qui allumeront l’étage supérieur.

Mes fusées

Star project

Ma première fusée “scratch built”. Malheureusement, elle n’a eu la chance de voler qu’une fois.Elle n’était pas très avancée et son poid plus qu’énorme ne l’a pas fait voler bien loin. Je m’étais bien dit qu’elle serait la fusée la plus solide que j’aurais jamais construit. Alors j’ai doublé le renforcement des ailerons et prit un fuselage très TRÈS rigide et épais. Elle avait un poid d’environ 450 grammes sans le moteur. Le système de récupération était un immense parachute avec des cordes ultra solides.

Le vol : Je n’ai jamais vu une fusée décoller aussi lentement! À près de 100 pieds d’altitude, elle se mit et dévier vers le bas sans que le moteur ait fini sa pousée. Évidemment ca ne pouvait être bon signe. Elle planta dans un arbre de plein fouet pour ensuite faire exploser le bloc moteur puisque le parachute était trop empilé dans la fusée lors du lancement. On a retrouvé tout les morceaux plus ou moins en bonne condition. La fusée n’avait rien à l’extérieur mais était toute calcinée à l’intérieur et le parachute fondu à moitié. Le bloc moteur avait besoin d’un sérieux coup de main pour redevenir en état.

Statut : mise à l’écart.

Red Comet

Après avoir examiné de près Star Project, j’ai conclu que je devais vraiment alléger la prochaine. Alors j’ai trouvé des fuselages extremment légers. Un mélange 50/50 eau colle blanche a été utilisé pour renforcer le fuselage qui autrement serait mou comme une vielle banane. Le systeme de récupération était constitué d’un tout petit parachute attaché au nez qui lui était attaché au fuselage avec de la colle à chaud.

Le vol : Cette fusée n’a volé aussi qu’une fois. Malheureusement, elle était tellement performante et cette performance combinée à un angle d’environ 45 degrés verticaux et un mauvais enlignement de trajectoire l’ont perdu au loin au dessus d’un bois dense. J’avais pensé faire une battue d’un jour dans un secteur détermiant mais après avoir effectué une recherche rapide et une reconnaissance du territoire d’atterrissage possible, je me suis vite rendu compte qu’il serait impossible de trouver une fusée aussi foncée dans une forêt aussi dense avec une majorité de verdure environante de plus de 50 pieds de hauteur.Le jour du lancement il était près de 3 heures 30 et la brunante s’ installait alors je me suis dépèché pour tout installer et la presse est toujours marquée par une ou plusieures fautes. La mienne était d’avoir mal dirigé la rampe elle avait une bonne dizaine de degrés de trop vers la droite et pointait alors légerement vers les bois. J’avais aussi oublié de bourrer la fusée. ( la bourre est un matériel anti-feu que l’on place en dessous du parachute plié pour éviter qu’il bne brûle lors de l’éjection) Il y avait aussi un brise importante qui soufflait vers le nord-ouest. Cela peut parraitre d’une importance minime mais ce vent m’a permit de sauver une partie de la fusée. Le lancement était foudroyant! Jamais je n’avais vu une fusée prendre autant de vitesse! La combinaison d’un moteur d12-3 avec un poid minime de 110 grammes était fénoménale. Elle déchira le ciel en ateignant près de la moitié de la vitesse du mur sonore et se rendit très loin. On a pu distinguer au loin la séparation de la fusée à l’éjection mais la corde élastique se brisa ( la bourre ) et plusieures cordes du parachutes brûlèrent en descendant lentement puisqu’il ne restait plus que le nez suspendu au parachute. La brise les a ramené vers le site dans un descente très lente et longue. Le reste tomba au dessus des boisés en chute libre.

Statut : perdue

Screamer

La troisième fusée. C’était un désastre total. Ma minutie dans la construction des fusées précédentes avait diminué grandement alors je ne prit pas le temps ni l’application nécéssaire pour celle-ci. Ca a donné un bloc moteur légèrement incliné. ( déviation du phénomène action-réaction et déviation de la direction )

Le vol : Lors du lancement, Elle fit demi-tour et se lanca sur nous pour remonter comme un flèche et se planter dans un arbre à une trentaine de mètres de là. Le parachute sortit en retard et se déchira à l’éjection. J’ai récupéré la fusée à l’aide d’un grande échelle mais elle était déchirée vers l’arrière et avait un aileron en moins. Le parachute est encore dans l’arbre mais est irrécupérable puisqu’il est trop haut perché. C’est de cette expérience que j’ai concu un nouveau type de bloc moteur qui est devenu maintenant un standard dans toutes mes nouvelles fusées de grosseurs moindres que 3 pouces de diamètre. Le bloc moteur initial n’a que deux points d’encrage et peut facilement être dévié lors du collage alors voilà le bloc moteur à quatre points d’encrage au fuselage. Ce bloc est plus solide, plus précis et plus performant que le premier sans vraiment ajouter du poid.

Statut : détruite

Fat R

Fat R fut la première fusée à recevoir le nouveau bloc moteur. Elle était donc classée comme prototype expérimental. Elle disposait de plusieures nouveautés dont un nez en polystyrene ultra dense entièrement sculpté par moi, des cordes élastique de ½ pouce de largeur visées au fuselage, 2 parachutes pour prévenir les « deploy failure » et une couche de vernis au polyuréthane marin pour un glissement plus aisé de l’air et diminution de la « drag ». J’ai aussi décidé de tester mes nouveautés sur une fusée qui utiliserait des moteurs de moins grosse pousée alors Fat R fut équipée d’un bloc A-B-C au lieu d’un D-E.

Les vols : Le premier lancement de la fusée s’effectua avec un moteur B6-6. La charge retard était trop grande pour l’altitude acquise de la fusée alors elle se mit à piquer vers le sol, faute de la gravité . Le parachute ouvrit trop tard (elle était au sol ).Quelques retouches de jaune pour le nez qui a tout absorbé le choc violent étaient de mise. Wow tu parles d’une amélioration! Un nez « custom » en polystyrene condensé qui ne se brise pas même dans un impact comme celui-là! C’était donc le début des nez condensés. Le deuxième vol s’effectua avec un C6-5.Le vol était parfait mais un des deux parachutes n’ouvre pas. Le deuxieme parachute assure et elle n’eut aucun dommage. Le troisieme vol était parfait : bonne altitude,récuoération sans encombres, elle fait à peu près 400 pieds.

Statut : en opération

Red Comet 2

Celle-ci est un clône de Fat R en plus léger. Les mêmes choses sont placées à l’intérieur sauf pour quelques mineures modifications et un aspect extérieur plus stable en théorie (3 séries de 4 ailerons ).

Aucun vol à date.

Statut : attente d’entrer en opération

Supra Rocket

Supra Rocket est la plus grande des fusées que j’ai construit. Le nouveau problème survenu lors de la construction de la base. Où va sortir le parachute?! Il me fallut penser et repenser à comment le système de récupération réagirait puisque la fusée serait équipé d’un Bloc moteur D-E à quatres points d’attacheet puis qu’auncune de mes fusées à bloc D n’avait survécu au déploiement du parachute. Alors après maintes réflexions, j’ai décidé qu’elle s’ouvrirait du milieu, qu’elle se couperait carrément en deux pour laisser sortir 2 parachutes de 60 cm. Le polystyrène était donc la solution encore une fois! Le nez fut collé à la partie du haut pour s’assurer qu’il ne soit vraiment pas amovible et un bloc de polystyrene fut vissé à l’intérieur de la partie du haut pour servir d’ancre aux parachutes ( Il est vissé juste en dessous de la premiere série d’ailerons ).La deuxieme partie entre alors dans la première et une corde élastique est vissée au fuselage un peu plus bas par l’intérieur de la fusée.

Les Vols : Le premier vol utilisait un D12-5 et j’ai dût aller dans un site de lancement plus grand puisque que je savais que la fusée allait prendre une altitude énorme. Le décollage était fort et la fusée monta très haut dans le ciel jusqu'à ce qu’on ne la voit quasiment plus et puis elle s’ouvre mais une des cordes se brise et envoie la partie du bas en chute libre d’au moins 1000 pieds. La partie du bas alla s’écraser au sol brutalement. L’autre partie par contre, avait encore les deux parachutes et prit un temps considérable à redescendre. La partie du bas eut droit à une amputation de 7 pouces puisqu’elle s’était déchirée dans l’accident. La corde élastique ne s’était pas brisée par le choc mais fût brûlée par la charge d’éjection. La fusée fut réparée et la fixation de la corde de choc est maintenant à l’extérieur et la fusée attend un autre tentative.

Statut : en opération

GROS projets

The Nuke

La fusée ayant le plus gros diamètre dans toutes mes constructions est sans nul doute The Nuke. Elle fait 3’6 de hauteur et 4 pouces et demi de diamètre. Elle a été la première a recevoir un bloc moteur en foam. Malheureusement, elle n’a jamais eu droit a un design fou , car elle aurait prit trop de poid. Elle n’est pas vernie non-plus. Elle n’a eu droit qu’a un « base-coat » noir. Elle pèse pres de 400 grammes, soit le poid limite pour le moteur le plus puissant qui se vend dans la région. Le bloc moteur est collé à chaud puisqu’il était quasiment impossible à faire entrer dans le fuselage. Un peu de colle était suffisant pour s’assurer d’un joint étanche entre le fuselage et le bloc. Lors de la construction de cette fusée j’ai apprit une nouvelle technique qui consiste à « stripper » l’intérieur d’un tube de carton industriel pour le rendre ultra léger. Je vous avouerai qu’on ne peut pas trouver des tubes de cartons pour fusées de cette grosseur à part pour des « HPR »(high power rockets). Et évidemment ca coute très cher. Le tube d’origine avait un poid d’environ 3 lbs et une épaisseur d’environ un demi pouce. En utilisant ma nouvelle technique, j’ai allégé le tube à un poid de 170 grammes. Évidemment, plus on allège le tube, plus il devient mou alors il faut s’assurer de renforcer les composantes intérieures de la fusée. Avec un tel poid, elle avait besoin d’un très gros aéro-frein. Celui-ci est constitué d’un « cluster » de trois parachutes de 60 cm de diamètre. Le nez , étant très gros, a eu besoin de trois épaisseurs de polystyrène dense.

Cette fusée prototype est la base du projet « egg recovery » et la naissance du projet « Oméga ».

Le vol : Le vol était parfait mais lors de l’éjection du parachute, le nez décroche et tombe en chute libre. La fusée descendit lentement mais le vent la poussa vers les arbres et elle alla se prendre dans la cime de l’un d’eux. Elle fut récupéré après une demi heure de travail avec 3 crodes de parachute brisées et 2 ailerons décollés.

Le prochain vol fera partie du projet « egg recovery ».

Statut : en opération

Pod

Un modèle plus petit que The Nuke pour assurer que le poid limite ne serait pas dépassé, Pod est une fusée expérimentale qui est munie du dernier prototype de bloc moteur que j’ai concu. Il s’agit d’un bloc moteur détachable pour les grosses fusées. Le bloc est vissé au fuselage (remarquez les vis entre les ailerons) pour pouvoir être récupéré facilement si la fusée venait qu’à faire un crash majeur et qu’elle soit irrécupérable ou bien pour changer de type de moteur pour un différent vol.

Le vol : Le décollage était parfait encore une fois ce qui est signe que plus je travaille sur mes fusées, plus elles deviennent performantes et grosses. Cependant, Le nez décrocha du parachute lors de l’éjection. Il a été retrouvé sans dommage. Le reste de la fusée descendit à l’aide du parachute sans encombres. La fusée fut retrouvée avec un aileron brisé (descente trop rapide, doit avoir 2 parachutes) mais fut réparée.

Statut : en opération

PROJETS

Egg recovery : Ce projet consisterait à utiliser un œuf comme matière organique fragile pour tester un système de récupération de haute altitude. Ce système comprendrait une coquille solide fixée à un parachute qui serait molle à l’intérieur et qui absroberait un choc considérable, notamment l’éjection et l’atterrisage.

Oméga : Ce projet consiste en la fabrication d’une fusée gigantesque qui serait propulsée par 3 moteurs D12-3 en cluster dans un bloc amovible en foam. Cette fusée mesurererait environ 5 pieds de haut et aurait un diamètre de plus de 4 pouces.

Ultimate : Ce projet consiste à construire la fusée ultime. Elle serait polyvalente et aurait 2 étages. Le premier étage aurait un booster de type D. Elle aurait une série de 6 ailerons sur chaque étage et aurait 2 blocs moteur différents (Un A-B-C et un D-E) amovibles pour l’étage du haut.