Fusex 2011-2013 : TORNADE (CLES-FACIL, INSA de Lyon)

Dossier de clôture

TORNADE
Fusée expérimentale 2011-2013

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Tornade Cles-Facil 2013

Sommaire
IPrésentation de l'équipe......................................................................................................................3
I.1Bureaux........................................................................................................................................3
1.aBureau 2011-2012..................................................................................................................3
1.bBureau 2012-2013..................................................................................................................3
I.2Répartition des membres............................................................................................................3
IIPrésentation des expérience..............................................................................................................4
II.1Expérience 1 : Mesure force parachute......................................................................................4
II.2Expérience 2: Mesure vibratoire ailerons...................................................................................4
II.3Expérience 3 : Ejection ogive......................................................................................................5
II.4Expérience 4 : Rotation caméra..................................................................................................5
IIIDescription de la fusée......................................................................................................................6
III.1Partie mécanique.......................................................................................................................6
1.aDonnées techniques...............................................................................................................6
1.bStructure de la fusée..............................................................................................................8
1.cSystème d'ouverture de la porte parachute........................................................................12
III.2Partie électronique et informatique........................................................................................13
2.aCarte « télémesure »............................................................................................................13
2.bCartes « amplificateur ».......................................................................................................15
2.cCarte « minuterie »..............................................................................................................16
2.dLogiciel de télémesure.........................................................................................................17
IVCampagne C'Space..........................................................................................................................18
VRésultats...........................................................................................................................................19
V.1Bilan du vol................................................................................................................................19
V.2Bilan des expériences................................................................................................................19
2.aMesure de force sur le parachute........................................................................................19
2.bMesure des vibrations des ailerons.....................................................................................19
2.cEjection de l'ogive.................................................................................................................19
VIRemerciements...............................................................................................................................19

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I

Présentation de l'équipe
I.1

Bureaux

1.a Bureau 2011-2012
Président
Vice-président
Secrétaire
Trésorier

Michal RUZEK
Damien LIEBER
Clément POTIER
David GUERIN

1.b Bureau 2012-2013
Présidente

Florence LACRUCHE

Vice-présidente

Aurélie FIGER

Secrétaire

Xavier PICHOT

Trésorier

Rémi CHATEAU

I.2

Répartition des membres

Equipe mécanique

Michal RUZEK, David GUÉRIN, Damien LIEBER, Florence LACRUCHE,
Aurélie FIGER, Rémi CHATEAU, Jean TRAPET, Florian ROUSSEAU,
Flavien DENIS, Pauline GEOFFROY, Nicolas POMMIER, J-C.

Equipe électronique

Flavien DENIS, Xavier PICHOT, Michal RUZEK, Clément POTIER, Ana
GAVRILESCU, Rafik MEZIANI.

Equipe informatique

Xavier PICHOT, Raphaël ANTOINE, Fabio GUIGOU, Quentin DUNOYER,
Pierre-Henri SHOFFIT.

A cause d'un manque d'effectif pour le lancement de Tornade prévu en août 2012, le projet a été
reconduit pour l'année 2012-2013. C'est pour cela qu'ici figurent deux bureaux et beaucoup de
noms dans les différentes équipes.
Ce projet d'une durée de deux ans nous a posé un problème majeur : les équipes ont beaucoup
changé entre deux années consécutives et nous nous sommes retrouvés avec beaucoup de novices
devant reprendre le travail déjà commencé. La partie mécanique n'a pas posé de problèmes
particuliers. En revanche, l’absence de personnes très compétentes en électronique et en
informatique nous a fait perdre pas mal de temps. Il a fallu reprendre beaucoup de choses qui ne
fonctionnaient pas, mais grâce au soutien, encore une fois, des « anciens », nous avons pu mené
notre projet à terme.
Le projet Tornade a donc pris son envol mardi 27 août 2013 aux alentours de 17h pour un vol
nominal lors du C'Space 2013 à Biscarosse.
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II Présentation des expérience
II.1

Expérience 1 : Mesure force parachute

Nous avions, deux ans auparavant, effectué la même expérience consistant à mesurer la
force exercée sur l'attache du parachute lors de son ouverture, et cela à l'aide d'une pièce
métallique circulaire intégrée à la sangle du parachute, sur laquelle sont fixées plusieurs jauges de
déformation.
L'objectif était de valider les critères mécaniques du cahier des charges de Planète-sciences pour
l'attache du parachute.
Le résultat était au rendez-vous mais ne nous satisfaisait pas à cause d'une légère déformation
plastique de la pièce. Celle-ci a donc été redimensionnée pour l'expérience de cette année afin de
ne pas se plastifier.
Paramètre
Domaine de variation
Précision attendue
Grandeur effectivement mesurée
Formule de conversion
Évaluation des erreurs de mesure
Méthode d'étalonnage

II.2

Force parachute
0 à 150N
1N
Déformation jauge sur boucle
F = contrainte/section = déformation*Young/section
Sur le taux d'échantillonnage
Test avec dynamomètre

Expérience 2: Mesure vibratoire ailerons

Une étude vibratoire des ailerons de la fusée précédente, Detrona, avait été effectuée
durant l'année. L'objectif de cette année est de valider les forces auxquelles sont soumis les
ailerons sur Tornade au travers d'une étude vibratoire.
Des jauges de déformation vont donc être fixées à un aileron de Tornade afin d'obtenir les
déformations subies et de valider le modèle numérique et par la même occasion le cahier des
charges de Planète-sciences.
Paramètre
Précision attendue

Fréquences vibration aileron
20 à 500Hz
5Hz
Déformation aileron
La variation de la déformation échantillonnée sera
post-traitée pour obtenir son spectre de fréquences
Dues au taux d'échantillonnage
Etalonnage avec mesure de la déformation pour une
charge donnée
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II.3

Expérience 3 : Ejection ogive

Le projet Fusex précédent comportait lui aussi un système d’éjection d'ogive. Mais, celui-ci
n'ayant pas pu être fonctionnel à cause d'une force de maintien trop faible, l'expérience a donc été
reconduite avec un système totalement nouveau. L'objectif de cette expérience est donc la
conception, réalisation et validation d'un nouveau système d'éjection entièrement mécanique et
basé sur l'utilisation de la force que produit le parachute sur la fusée lors de son ouverture.
Le système est constitué de deux bagues maintenues en position l'une par rapport à l'autre par
des goupilles appartenant à la bague supérieure et passant au travers de la bague inférieure,
bloquées par des crochets solidaires d'une pièce fixée en pivot sur la bague inférieure.
L'objectif est donc de faire tourner cette pièce avec les crochets afin de libérer les goupilles et de
permettre à des ressorts (au départ comprimés entre les deux bagues) d'éjecter la bague
supérieure et donc l'ogive.
Pour cela un câble, par l'intermédiaire d'une poulie, va récupérer sur la sangle du parachute la
force développée à son ouverture.

II.4

Expérience 4 : Rotation caméra

L'objectif pour cette expérience est d'obtenir une vidéo stable du vol. Il n'est donc pas ici
question de fixer une direction spatiale pour la caméra mais uniquement de contrecarrer la
rotation de la fusée autour de son axe.
Pour cela nous utilisons un gyromètre placé selon l'axe de la fusée, récupérant sa vitesse de
rotation, qui une fois convertie est appliquée à un moteur pas-à-pas sur lequel est fixée la caméra.
Paramètre
Précision attendue

Vitesse de rotation du moteur pas à pas
0 à 3tr/s
0.1tr/s
Vitesse rotation gyroscope
Vmoteur = Anglepas / Pas = - Vgyro = - Tensiongyro /
Sensibilitégyro
Virtuellement nulles
Test sur banc d'essais tournant

Malheureusement, la DGA nous interdit cette année l'utilisation de caméra embraquée dans la
fusée. Par conséquent, le système a été retiré pour offrir plus de place à l'expérience d'éjection de
l'ogive.

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III Description de la fusée
III.1 Partie mécanique
1.a Données techniques
Propriétés générales
Diamètre

125 mm

Longueur totale

1933 mm

Envergure totale

489 mm

Masse (avec propulseur vide)

9,15 kg

Masse (avec propulseur plein)

10,19 kg

Surface aileron

0,04 m2

Propulseur

Barasinga Pro54-5G

Caractéristiques du vol
Rampe utilisée

Médérix

Inclinaison rampe

80°

Vitesse de sortie de rampe (7 m)

31,5 m/s

Vitesse maximale

159 m/s

Vitesse à la culmination

24 m/s

Vitesse à l'ouverture du parachute

32 m/s

Accélération maximale

78 m/s²

Altitude à la culmination

1100 m

Temps à la culmination

15 s

Temps de vol avec parachute

130 s

Descente
Surface du parachute

1,74 m²

Vitesse de descente

9,2 m/s

Durée de la descente

117 s

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Stabilité

Valeur

Minimum autorisé

Maximum Autorisé

Finesse

15,5

10

35

Portance (Cn)

19,9

15

40

Marge statique (Ms)

3,60 à 4,06

2

6

Couple (Ms x Cn)

71,8 à 81,0

40

100

Vitesse à la sortie de
rampe

31,5 m/s

20 m/s

_

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1.b Structure de la fusée

Le corps de la fusée est composé d'un tube d'aluminium de 1 635 mm de long, de diamètre 120
mm extérieur et de 2 mm d'épaisseur. Les efforts exercés sur la fusée sont donc repris par la peau
d'où le nom de peau porteuse.

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La stabilité de la fusée est assurée par quatre ailerons en aluminium découpés dans une plaque
de 2 mm d'épaisseur. Ils sont positionnés tous les 90° pour ne pas déséquilibrer la fusée.
L'extrémité des ailerons est pliée pour pouvoir les boulonner à trois endroits au corps de la fusée.
L'inconvénient de cette technique réside dans les fragilités et les fissures induites par le pliage de la
tôle. Nous avions déjà observé ce phénomène sur le projet précédent et lors de l'atterrissage de
Tornade, un aileron a cassé à cause du choc.

La fusée est surmontée d'une ogive éjectable, initialement conçue en deux parties (comme
indiqué sur le plan d'ensemble). La partie basse est en plastique transparent, prévue pour
accueillir une caméra tournante et son système électronique d'asservissement. La partie
supérieure est de forme parabolique pour l'aérodynamisme. Nous l'avons fabriquée en fibres de
verre.
Lors de la campagne de lancement, pour des raisons de confidentialité, la Direction Générale de
l'Armement (DGA) a refusé toute prise de vidéo sur la zone de lancement et à l'intérieur de la
fusée. Nous avons donc enlevé la partie inférieure de l'ogive. Le parachute de cette dernière est
plié dans un tube de PVC fixé au corps de la fusée pour que lors de l'éjection de l'ogive, le
parachute sorte automatiquement.

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Pour assurer la solidité et la fixation des différents éléments de la fusée, cinq bagues ont été
conçues. En raison de leurs tailles, nous les avons fabriquées à l'aide des machines de fabrication
du Premier Cycle de l'INSA de Lyon.
•
•
•

•

Une bague en plastique est située à la base de la fusée, elle permet de bloquer en
translation la base du propulseur grâce à une cale fixée par un système vis/écrou.
Une bague en aluminium est située sur la partie haute du propulseur. Son rôle est de
reprendre les efforts de propulsion et de les transmettre au reste de la structure.
Un couple de deux bagues en aluminium permet de lier le corps de la fusée à la partie
basse de l'ogive. Ce système contient le mécanisme d'éjection de l'ogive (voir la partie sur
expérience de l'ogive éjectable).
La cinquième bague est en aluminium et permet la liaison encastrent entre la partie
supérieure et inférieure de l'ogive.

Comme nous n'avons pas utilisé la partie basse de l'ogive, nous avons directement fixé la partie
haute de celle-ci au corps de la fusée grâce au couple de bagues contenant le système d'éjection.
Nous n'avons donc pas utilisé la dernière bague mentionnée dans la liste ci-dessus.

Illustration 1: Bague inférieure de liaison fusée/ogive

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Illustration 2: Bague supérieure de liaison fusée/ogive

Illustration 3: Système de blocage des goupilles de la bague supérieur à la
bague inférieure

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Illustration 4: Bague propulseur

1.c Système d'ouverture de la porte parachute
La porte du parachute est maintenue fermée pendant du décollage jusqu'à la culmination. Pour
ce faire, une petite plaque métallique prolonge le bas de la porte pour venir se placer dans une
gorge située dans le corps de la fusée. La partie supérieure de la porte est maintenue plaquée à la
structure grâce à une ventouse électromagnétique.
Pendant la phase de montée, le signal électrique est à 0 V : la ventouse garde son effet attractif.
A l'apogée du vol, la carte minuterie envoie un signal électrique de 12 V, qui désactive la ventouse
et permet la libération de la partie supérieure de la porte. Celle-ci est emportée par le vent relatif
s'écoulant sur la fusée et entraîne avec elle le parachute replié en accordéon qui se déploie
ensuite.
Ce système a été utilisé pour la première fois dans le club pour le projet Padmé en 2009 et
ensuite dans les nombreux projets fusex et minifs entre 2009 et 2011. Les ventouses
électromagnétiques possèdent des avantages par rapports aux systèmes mécaniques. Il n'y a pas
de friction entre les pièces et le système ne peut pas se bloquer. La ventouse utilisée avait une
force attractive de 150 N.

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III.2 Partie électronique et informatique
2.a Carte « télémesure »
Pour ce projet, cette carte avait plusieurs fonctions. La plus importante est celle de la
récupération des données fournies par les système de mesure de déformation du mousqueton du
parachute et de la vibration des ailerons. Ces systèmes fournissent des signaux électriques
continus compris entre 0V et 5V. Chaque système donne deux signaux analogiques, l'un
correspondant à la valeur de la déformation et l'autre à une référence. La carte « télémesure » est
munie d'un microcontrôleur type Atmega88p, et sert tout d'abord à convertir nos signaux
analogiques en signaux numériques codés sur un octet. Chaque signal est traité suivant le même
processus de conversion mais sur quatre entrées différentes. Ses données sont alors stockées
temporairement dans la mémoire interne du microcontrôleur sous forme d'une trame numérique :
Numéro trame

Valeur
déformation
parachute

Référence
déformation
parachute

Valeur
déformation
ailes

Référence
déformation
ailes

L'atmega88p va ensuite transmettre cette trame à un ordinateur au sol par l'intermédiaire des
deux modules radios de chez HAC (émission/réception). L'avantage de ce système est qu'il est très
simple d'utilisation grâce au protocole de communication qu'est le RS-232 (liaison série).
L'ordinateur affiche les valeurs des dernières données reçues mais surtout, il enregistre toutes
les informations captées dans un fichier exploitable par un tableur. Ceci nous facilitant beaucoup
l'exploitation des données par la suite.
Cette carte était également munie d'une mémoire type EEPROM permettant d'enregistrer les
données à bord. Les données étaient enregistrées immédiatement après avoir été envoyées à
l'antenne en utilisant le protocole I²C. Ce système était en fait utilisé comme « backup ». Il servait
de sécurité au cas où la transmission des données ne se ferait pas bien.

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Illustration 5: Schématique carte télémesure

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2.b Cartes « amplificateur »
Il y en a deux. Elles sont identiques à un seul composant près (détaillé plus loin) et servent
d'intermédiaires entre les jauges de déformation et la carte « télémesure ». Le montage
électronique associé à la mesure de déformation des jauges ne délivre pas un signal électrique
aisément exploitable par la carte « télémesure », il est trop faible. C'est la raison pour laquelle
nous avons mis en place une carte d'amplification permettant d'augmenter la variation du signal
émis par le pont de jauges. Elles sont reliées d'un côté aux jauges et de l'autre au convertisseur
intégré dans le microcontrôleur de la carte « télémesure ».
Des potentiomètres permettent de régler le gain d'une part, et la valeur d'origine lorsque que les
potentiels Vin+ et Vin- sont égaux d'autre part.
La carte reliée aux ailerons se distingue de l'autre par le fait qu'une résistance a été remplacée
par un condensateur afin de créer un filtre. Il nous permet de centrer nos mesures sur le mode
vibratoire des ailerons et de supprimer les parasites.

Illustration 6: Schématique carte amplificateur

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2.c Carte « minuterie »
Elle gère l'ouverture du parachute par l'intermédiaire d'un microcontrôleur Atmega88p. Elle est
reliée à ce qu'on appelle la prise JACK fonctionnant comme un interrupteur. La prise femelle est
connectée au microcontrôleur tandis que la prise mâle est fixée sur la rampe de lancement.
Lorsque la fusée décolle, la prise se débranche et l'interrupteur devient ouvert. A partir de ce
moment là, la carte compte 13,25 secondes (d'après Stabtraj) et ensuite ouvre la porte du
parachute. La porte est normalement maintenue par une ventouse électromagnétique. Si on
applique une tension de 12V aux bornes de la ventouse, le maintien ne se fait plus et la porte est
éjectée par des ressorts entraînant avec elle le parachute qui pourra se déployer grâce à la force du
vent.
A noter que le décompte des 13,25 secondes se faisait à l'aide d'une fonction d'attente de 250ms
appelée 53 fois avant l'ouverture du parachute. Cette solution fonctionne parfaitement, mais
cependant, cette routine monopolise totalement la carte minuterie. Il pourra être intéressant à
l'avenir d'utiliser les registres informatiques des TIMERs internes au microcontrôleur, ce qui
permettrait de décompter le temps parallèlement à la réalisation d'une autre action
(communication avec une autre carte par exemple).

Illustration 7: Schématique carte minuterie

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2.d Logiciel de télémesure
Le logiciel utilisé cette année est une version modifiée de celui d'il y a deux ans (le champ GPS n'a
pas été utilisé cette année, cf illustration 8). Il permet d'afficher en direct les dernières valeurs des
jauges de déformation reçues. De plus, il enregistre directement les données captées dans un
fichier « .csv », convertible en un fichier lisible par un logiciel « tableur ». Ceci nous permet
d'exploiter nos mesures à l'aide de graphes et de courbes facilement traçables.
Il faut cependant remarquer que le protocole de communication mis en place entre la fusée et la
télémesure ne permet pas de gérer les erreurs de données. C'est-à-dire que les trames erronées
sont perdues définitivement. Les antennes que nous utilisons fonctionnent dans les deux sens de
communication. Il serait donc intéressant que la télémesure confirme la réception correcte ou non
d'une trame, afin que la fusée puisse lui réémettre en cas d'erreur.

Illustration 8: Aperçu de notre logiciel de télémesure
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IV Campagne C'Space
Nous sommes arrivés sur le site d'essai de missile des Landes de la DGA le samedi 24 août dans
la soirée. Ce moment a été pour nous l'occasion de déballer le matériel apporté et de préparer
notre stand. Le travail a commencé immédiatement après l'installation afin de faire quelques tests
de fonctionnement des organes principaux de la
fusée. Elle est d'ailleurs arrivée à Biscarosse dans
de très bonnes dispositions. En effet,
pratiquement toute l'électronique fonctionnait. La
minuterie était déjà au point depuis plusieurs mois
et la transmission télémesure marchait très bien. Il
nous restait à fixer une carte électronique (une
carte amplificateur), à fixer les batteries et les
tester, à faire des tests d'intégration du parachute
et surtout à calibrer les jauges de déformation. De
plus, nous savions qu'une partie non
indispensable à la fusée n'était pas en était de
marche : le stockage mémoire. Ce système devait
servir uniquement en cas de perte de données par
transmission télémesure, il n'était donc pas
prioritaire.

Nous avons alors pu passer avec succès les
contrôles mécaniques dès le dimanche matin afin
d'avoir un maximum de temps pour calibrer nos
jauges. Cette opération a duré jusqu'à lundi soir,
pilotée par Flavien, David et Florence.
D'un point de vue informatique, l'écriture de nos
données dans la mémoire était alors devenu la
tâche prioritaire et était menée par Xavier. Mais
pour une raison qui se trouvait alors inconnue, il
nous était absolument impossible d'accéder à
notre mémoire d'un point de vue informatique
malgré des heures de travail acharné. Pour éviter
de continuer à gaspiller notre temps, Xavier a
décidé de rajouter un programme permettant de
commander à distance le débit de données
envoyées par la fusée. Ceci nous a permis
d'économiser l'énergie des batteries avant le décollage. Il nous suffisait ensuite de demander à la
fusée de passer en débit maximal quelques secondes secondes avant le décollage. Les tests
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électroniques ont donc été passés avec succès lundi après-midi.
La fusée était donc prête, il ne manquait plus que le vol simulé le lundi soir. Mais, grâce à Yann
ROUY, ancien membre du Cles-Facil et contrôleur technique cette année à Planète-Sciences, nous
avons trouvé d'où venait le problème de la mémorisation des données. Le vol simulé simulé a donc
été décalé au mardi midi afin de nous laisser mardi matin pour la faire fonctionner. Il n'aura fallu
finalement que 2 heures à Xavier pour mettre en place l'enregistrement de données à bord ainsi
que leur récupération. A 11h, nous étions donc prêts pour le vol simulé de 12h.
La fusée n'ayant présenté aucune déficience pendant cette simulation, nous avons obtenu
l'autorisation de lancement sur les coups de 13h pour un départ sur la zone de lancement vers
15h.
Mardi 27 août 2013, 16h57, notre fusée Tornade prend son envol dans un ciel totalement clair et
dépourvu de nuage pour un vol nominal. Les points négatifs de ce lancement seront l'échec de
l'éjection de l'ogive à cause de la rupture d'un élément de transmission de puissance à l'intérieur
de la fusée, et un problème dans l'écriture de la mémoire. Mais ce dernier n'aura eu aucun impact
sur l'exploitation de nos résultats, puisque la transmission télémesure a parfaitement fonctionné.
Le mercredi a été consacré à l'analyse du vol et à l'exploitation de nos mesures. Ces résultats
seront détaillés dans la partie suivante. Nous avons ensuite pu profiter du jeudi et du vendredi
pour aller à la plage et souffler après nos activités intenses en début de semaine.

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V Résultats
V.1

Bilan du vol

A cause d'un vent important sur la zone de lancement, notre fusée a été déviée en sortie de
rampe. Initialement à 80° de l'horizontale, elle s'est retrouvée à 90° à cause des forces dues au
vent s’exerçant sur les ailerons. Elle s'est ensuite élevée jusqu'à l'ouverture de la porte du
parachute, 2 secondes environ avant l'apogée de sa trajectoire. Le parachute s'est déployé selon
nos prévisions et la fusée a pu redescendre au sol en 2 minutes environ. Cette année, nous avons
pu récupérer notre fusée facilement puisqu'elle n'est pas tombée très loin de la zone publique.
HeureLocale
Numero Jauge_para Ref_para Jauge_aile Ref_aile
27082013163418000
0
58
51
94
131
27082013163419000
1
58
51
94
130
27082013163420000
2
58
51
94
131
27082013163421000
3
58
51
94
131
27082013163422000
4
58
51
94
131
27082013163423000
5
44
51
94
130
27082013163424000
6
62
51
94
130
27082013163425000
7
58
51
94
131
27082013163426000
8
58
51
94
131
27082013163427100
9
58
51
94
130
27082013163428100
10
58
51
94
130

Illustration 9: Echantillon des données reçues

V.2

Bilan des expériences

2.a Mesure de force sur le parachute
L'expérience a correctement fonctionné. Nous
avons mesuré un effort maximal à l'ouverture du
parachute de 21kg. Cette valeur peut paraître
faible mais nous avons plusieurs explications à
cela : soit nous avons était très chanceux et le
parachute s'est déployé exactement à l'apogée ou
juste avant, soit le pic d'effort se trouvait entre
deux instants de mesure, soit c'est le câble relié à
l'éjection qui a encaissé tout l'effort jusqu'à
rupture d'un des éléments de transmission (voir
2.c).

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Effort (kg)

22
21
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
13
-1

Efforts à l'ouverture du parachute

13,1 13,2 13,3 13,4 13,5 13,6 13,7 13,8 13,9

14

14,1 14,2 14,3 14,4 14,5 14,6 14,7 14,8 14,9

Temps écoulé depuis le décollage (s)

2.b Mesure des vibrations des ailerons
Les mesures effectuées sur les ailerons nous ont permis de déterminer un effort maximal, au
centre de l'aileron, de 12,5kg. Malheureusement, la fréquence d'oscillation des ailerons était trop
élevée par rapport à celle d'échantillonnage. Cela était due à la conception de notre système
d'acquisition, nous perdions trop de temps à envoyer les données par télémesure et à les
enregistrer dans la mémoire interne.
En revanche, nous pouvons faire des observations très intéressantes. Les forces aérodynamiques
ont commencé à s'appliquer sur les ailerons au bout de 0,6s, ce qui correspond environ au
moment où la fusée a commencé à tourner sur elle-même. De plus, on remarque un effort
relativement constant jusqu'à 1,2s. Cet instant peut-être assimilé à celui où la fusée arrive à une
accélération angulaire nulle, c'est-à-dire une vitesse de rotation constante. A partir de ce moment,
les ailerons subissent pleinement les vibrations à une fréquence difficile à déterminer, comme
expliqué ci-dessus. Enfin, on peut observer la fin des efforts sur l'aileron à 4,2s. En théorie, le
propulseur termine sa poussée au bout de 3,5s. A partir de ce moment, l'accélération de la fusée
est celle de la pesanteur. Or, les forces persistent, ce qui signifie que l'air continuait à contraindre
les ailerons jusqu'à 4,2s. Puis, après cet instant, les efforts deviennent insignifiants (0,3kg). Les
forces de l'air sur les ailerons peuvent donc être négligées en-dessous d'une certaine vitesse, à
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15

condition que la fusée soit soumise seulement à son propre poids.
Cette expérience devra être retentée l'année prochaine avec un meilleur système d'acquisition.
Nous savons désormais que les jauges utilisées sont fiables. Merci à HBM.

Efforts sur les ailerons pendant la montée
12

10

Force sur l'aileron (kg)

8

6

4

2

0
-1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6 2,8 3 3,2 3,4 3,6 3,8 4 4,2 4,4 4,6 4,8 5
-2

Temps écoulé depuis le décollage (s)

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2.c Ejection de l'ogive
Cette expérience n'a pas fonctionné. Il y a eu
un problème dans la transmission de puissance
mécanique. Une fois arrivés à Biscarosse, nous
nous sommes rendus compte que le câble relié
au système d'éjection était un tout petit peu
trop court. Il a fallu rajouter une corde
intermédiaire. Mais celle-ci n'était visiblement
pas bien dimensionnée puisqu'elle a été
sectionnée. Par contre, il est difficile de savoir si
l'ogive a été déverrouillée car, bien qu'elle n'eût
pas été éjectée, elle a sauté à 50cm de la fusée
en atterrissant tout en cassant une goupille.
Nous ne pouvons donc pas savoir si l'impact au
sol suffisait pour la faire sauter ou s'il fallait
qu'elle soit débloquée.

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VI Remerciements
Le Cles-Facil tient à remercier toutes les personnes ayant soutenu le projet Tornade au cours des
années 2011-2012 et 2012-2013. Merci à toute l'équipe technique qui a permis la conception et la
fabrication de cette Fusex.
Nous sommes très reconnaissants envers nos sponsors qui nous permettent financièrement et
matériellement de fabriquer nos projets : Thalès, Insa de Lyon, Arianespace, HBM, Zodiac
Aerospace.
Très gros remerciements à Planète-sciences et au CNES qui suivent nos projets tout au long de
l'année et nous permettent de les conclure durant la campagne du C'Space.
Remerciement spécial à : Michal pour avoir initié et suivi le projet activement pendant 2 ans,
Rafik pour avoir conduit la camionnette et apporté de la bonne humeur pendant la campagne et
Yann qui a permis de faire fonctionner la mémoire EEPROM 3 heures avant le décollage.

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Fusex 2011-2013 : TORNADE (CLES-FACIL, INSA de Lyon)

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