# TOP AERO # ÆTHERION Fusée expérimental pour le Cspace 2025 # Présentation / Objectif / Membres du projet #### **[![Capture1.PNG](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2025-01/scaled-1680-/capture1.PNG)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2025-01/capture1.PNG)** **Sponsors :** Silicdyne, Ansys, Dassault Systemes, FabLab Sorbonne, 3D Connexion, FSDIE Sorbonne. #### **Présentation du projet** *Ætherion* est une fusée expérimentale conçue pour atteindre des vitesses transsoniques et supersoniques dans le cadre de la campagne C'Space du CNES. Ce projet est issu des résultats et expériences acquis lors du projet de fusée *Zéphyr*, lancé en 2019 jusqu'en 2022 par Top Aero. Les résultats de ce projet offriront des perspectives précieuses pour la conception de futures fusées, en améliorant notre compréhension des écoulements supersoniques et en aidant à développer des technologies de vol avancées. #### **Objectif** Ce projet a pour objectif d'étudier le comportement aérodynamique de la fusée aux régimes transsoniques et supersoniques, avec des mesures de pression, plus précisément l'analyse des ondes de choc, la détente de Prandtl-Meyer, et les chocs obliques, comparées aux équations et à des simulations numériques réalisées avec *Ansys* et *SU2*. #### **Membres du projet** ##### **Chefs de projet :** - MAFFIA Edoardo (Responsable Mécanique) - LUI Owen (Responsable Electronique) - SAMETOGLU Alper (Responsable Simulations) (ex-membre) ##### **Conseiller :** - CARRERA Alex (Electronique et Mécanique) ##### **Membres :** - HEVIDRAZANA Réca Ndiaye (Mécanique) - SOTOMSKI Nathalie (Mécanique) - BEAUBIJAT Alexandre (Mécanique) - LYAUTEY Wilfrid (Electronique) - DARIU Mathias (Electronique) - POBEDA Félix (Electronique et Mécanique) - GAVRA Mihai-Calin (Simulations) - NOGOVSKI Anastassia (Simulations) Pour en savoir plus sur le projet *Ætherion* : [https://www.top-aero.com/fr/custom-page-detail/110912-therion](https://www.top-aero.com/fr/custom-page-detail/110912-therion "https://www.top-aero.com/fr/custom-page-detail/110912-therion (https://www.top-aero.com/fr/custom-page-detail/110912-therion)") # Conception #### **Caractéristiques de la fusée** - **Longueur :** 1.4 m - **Diamètre :** 0.10 m - **Masse :** 7.7 kg - **Moteur :** PRO75 - 3G Classic - **Poussée maximale :** 1 286 N - **Apogée** : 3 500 m - **Vitesse maximale :** 380 m/s - **G-Force :** 13 G #### **Composition de la fusée** [![Composition fusée.PNG](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2025-02/scaled-1680-/composition-fusee.PNG)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2025-02/composition-fusee.PNG) #### **Maquette virtuelle (assemblage complet et sous-assemblages)** **La fusée assemblée :** [![image.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2025-06/scaled-1680-/dF9image.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2025-06/dF9image.png) **La case parachute et la capsule :** [![image.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2025-02/scaled-1680-/lTNimage.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2025-02/lTNimage.png) **La case électronique (avec les PCB à l'intérieur) :** [![image.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2025-06/scaled-1680-/gbVimage.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2025-06/gbVimage.png) **Le système aérofrein :** [![image.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2025-06/scaled-1680-/o3Vimage.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2025-06/o3Vimage.png)[![image.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2025-06/scaled-1680-/6HGimage.png) ](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2025-06/6HGimage.png) **L'ogive et les batteries et les capteurs de pression à l'intérieur :** [![image.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2025-06/scaled-1680-/1PPimage.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2025-06/1PPimage.png) # Simulation # Electronique # Prototypage **La fusée assemblée :** [![IMG_20250331_182805.jpg](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2025-06/scaled-1680-/img-20250331-182805.jpg)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2025-06/img-20250331-182805.jpg) **La cage moteur :** [![IMG_9333.jpg](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2025-06/scaled-1680-/img-9333.jpg)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2025-06/img-9333.jpg) **L'ogive :** [![IMG_9328.jpg](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2025-06/scaled-1680-/img-9328.jpg)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2025-06/img-9328.jpg) # Tests **Test de rigidité du fuselage (charge : 30 kg) :** **** # Réalisation # Campagne de Lancement et Compte-Rendu # MC-F Création, test et essaie de différents propergols solide (KNSU, KNDX, KNSB). Test de modélisation de chambre moteur, et tuyère moteur. # Moteur fusée ### Informations - Participant: Owen LIU, Nicolas Saintot - [owen.liu@top-aero.com ](mailto:owen.liu@top-aero.com) - - TOP AERO - 09/10/2023 - 31/06/2025 (date supposé de fin) #### Contexte En vue d'une participation à l'EuRoc (European Rocketry Challenge) 2025, l'association Top Aéro aimerais avoir une fusée conçu et fabriqué de bout en bout par les adhérents. Cela passe aussi par la conception et fabrication d'un moteur fusée. Les participants au projet MCF travaillent alors sur cela à fin de fournir un moteur suffisamment puissant et fiable à cette fusée #### Objectifs **Année 2023-2024**: - Conception et réalisation du moteur KNSU - Conception et réalisation d'un banc de test - Début des recherches sur d'autre technologie de propulseur #### Matériel Moteur : - Filament acier 316L ##### Matériel Banc Test - Structure en profilé aluminium modulaire #### Machines utilisées : - Impression 3D FDM #### Mission Hergé Journal de bord: [![objectif_lune_les_aventures_de_tintin_tome_16.jpg](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2024-01/scaled-1680-/objectif-lune-les-aventures-de-tintin-tome-16.jpg)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2024-01/objectif-lune-les-aventures-de-tintin-tome-16.jpg) #### Année 2023-2024: - Recherche préliminaire - Réalisation d'un budget pour la fsdie - Premier test de filament en fin d'année. # KNSU (propergol au KNO3/Saccharose) ### Informations - Stefan KOLEV, Rio NEUMANN et Owen LIU - - - - TOP AERO - 09/10/2023 - 31/06/2025 (date supposé de fin) #### Contexte En vue d'une participation à l'EuRoc (European Rocketry Challenge) 2025, un moteur fusée doit être implémenté pour la participation. #### Objectifs Cette année 2023-2024 sera consacré à la réalisation d'un carburant fiable de manière sécurisé, le KNSU appelé aussi "Rocket Candy". Si cela est concluant nous pourrons effectuer des tests de tirs statique moteurs. Nous aurons besoin pour le moteur que nous voulons réaliser une masse de 220g de KNSU. [![image-carbu.jpg](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-10/scaled-1680-/uIlimage-carbu.jpg)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-10/uIlimage-carbu.jpg) Rocket Candy KNSU ("Rocket candy pour fusée KNSU" - Richard Nakka - [lien](https://www.nakka-rocketry.net/sucrose.html#Drawbacks)) ### Processus de fabrication : #### CONSIGNES DE SÉCURITÉ : - UTILISER UN MODE DE CHAUFFAGE DU MIXE DE POUDRE **THERMOSTATÉ** - Mesurer la température du mélange à tout moment (thermomètre alarme recommandé) - Aucune source de flammes ou étincelles dans la salle - Porter des gants en cuir, une blouse en coton et lunette ou surlunette de protection - Il est préférable qu'une seule personne manipule, pour éviter les incohérences et incompréhensions. Néanmoins, il est **nécessaire** qu'une personne soit en retrait et en soutien en cas d'éventuel problème. Les équipements individuels de protection sont-ils disponibles en nombre suffisant ? - Oui, la discutions a déjà été fait avec Mr Steve sur les équipements de protection. - Vider la salle de substances inflammables - Avoir un seau d'eau (pour éteindre le propergol en cas de combustion) - Avoir un extincteur à proximité (pour éteindre les combustions d'autres objets) - Se débarrasser du propergol non-utilisé en le dissolvant dans de l'eau chaude (50ºC), utiliser aussi de l'eau chaude pour faire la vaisselle. #### Réactifs : - KNO3 ([fiche de sécurité NK03.pdf)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/attachments/402) - Saccharose (sucre glace) #### Matériel : - Spatule en silicone - Récipient en plastique - Creuset - Moule - Sac déshydratants - Sac plastique (adapté sous vide) #### Machines utilisées : - Moulin électrique (à café) - Mini tambour rotatif (DIY ou acheté) - Friteuse ou plaque chauffante thermostatique électrique - Thermomètre digital ou thermomètre pâtisserie - Scellant sous vide Le dosage utilisé sera de : - 65%m de KNO3 - 35%m de Saccharose #### Étape de fabrication sans moulage : 1. Broyer séparément le nitrate de potassium (et le saccharose si pas sucre en poudre) jusqu'à l'obtention d'une poudre fine. 2. Peser le rapport 65/35 - KNO3/saccharose - ici 8.125g de KNO3 et 4.375g de saccharose perte estimée de 25% sur la masse initiale de poudre due au processus de coulage 3. Mélanger les deux poudres dans un tambour à 30 tours/minute pendant 6 minutes (1 heure pour 100 grammes). 4.

NOTE : LE MÉLANGE DE POUDRES EST MAINTENANT COMBUSTIBLE

5. Régler une plaque chauffante thermostatée à 185-190ºC (Tfus,saccharose = 185-187ºC) 6. Placer le creuset sur la poêle et attendre l'équilibre thermique (utiliser le thermomètre) 7. Ajouter la moitié du mélange au creuset (mesurer température tout au long avec thermomètre) 8. Remuer souvent pour faciliter la fonte (éviter la caramélisation, utiliser spatule en silicone) 9. Une fois le mélange fondu, ajouter l'autre moitié du mélange. Continuer à remuer. 10. Une fois que le mélange a atteint une couleur semblable à celle du beurre de cacahuète (il est complètement fondu), il peut être coulé. 11. Verser le propergol dans un creuset 12. Laisser refroidir pendant 5 minutes 13. Placer le propergol dans un sac sous vide ou un sac déshydratant, et le placer au congélateur jusqu'à utilisation. ### Calcul Théorique : #### Équation chimique de la combustion du propergol : ##### **C12H22O11(s) + 6.288 KNO3(s) -> 3.796 CO2(g) + 5.205 CO(g) + 7.794 H2O(g) + 3.065 H2(g) + 3.143 N2(g) + 2.998 K2CO3(l) + 0.274 KOH(g) ([source](https://www.nakka-rocketry.net/succhem.html))** #### Calcul de la variation de l'enthalpie système réactionnel ΔH: Nous avons : ΔH = Sum(ni\*H(produits)) - Sum(nj\*H(réactifs)) Soit ΔH = 55\*ΔH(H2O) + 36\*ΔH(CO2) + 24\*ΔH(K2CO3)+ 24\*ΔH(N2) - (48\*ΔH(KNO3) + 5\*ΔH(C12H22O11)) #### Calcul de la variation de l'enthalpie libre du système réactionnel ΔG: ∆G = ∆H - T∆S ##### Capacité thermique molaire : **K2CO3** : 114.437 J/mol\*K [https://janaf.nist.gov/tables/H-012.html](https://janaf.nist.gov/tables/H-012.html) **H2O** : 33.590 J/mol\*K [https://janaf.nist.gov/tables/H-012.html](https://janaf.nist.gov/tables/H-012.html) **CO2** : 37.129 J/mol\*K [https://janaf.nist.gov/tables/H-012.html](https://janaf.nist.gov/tables/H-012.html) **N2** : 29.124 J/mol\*K [https://janaf.nist.gov/tables/H-012.html](https://janaf.nist.gov/tables/H-012.html) **C12H22O11** : 424.30 J/mol\*K [https://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C57501&Mask=2](https://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C57501&Mask=2) **KNO3** : 95.39 J/mol\*K [https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0040603183802482](https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0040603183802482) #### Informations thermochimique : ##### À petite échelle (10g) : **À l'air libre :** ΔG = - 3234.102 kJ/mol (lien du tableau excel pour les calculs : [TopAéroKNSU.xlsx - Microsoft Excel Online (live.com)](https://onedrive.live.com/edit?id=E924A35EE36DEB77!s93cbf948e46344a19180598512cbecde&resid=E924A35EE36DEB77!s93cbf948e46344a19180598512cbecde&cid=e924a35ee36deb77&ithint=file%2Cxlsx&redeem=aHR0cHM6Ly8xZHJ2Lm1zL3gvYy9lOTI0YTM1ZWUzNmRlYjc3L0VVajV5NU5qNUtGRWtZQlpoUkxMN040QlpuU2dxbnpOaDBBUzNRRGNiZVdobGc&migratedtospo=true&wdo=2)) P = P\_atmos = 1 bar Tmax = 452.3 °C masse d'eau évaporée (20°C - 100°C) = 65.6 g **Dans le moteur :** Pas de test dans un moteur à 10g ##### À moyenne échelle (110g): \---- ##### À échelle réelle (220g): \---- J'ai besoin ici des informations de thermochimie : enthalpie libre massique, évaluation des pressions et températures atteintes en cas de perte de contrôle (et sous quelles hypothèses : enceinte fermée ou pression atmosphérique), etc. La "source" n'est qu'une page de blog : il faut fournir des informations réellement sourcées, venant de publications "de référence", par exemple les bases de données reconnues (NIST, JANAF, INERIS, INRS). Seules ces valeurs et estimations permettront de justifier les paliers proposés (10g, puis 40g, puis 100g) ### Biblio : [https://janaf.nist.gov/tables/H-012.html](https://janaf.nist.gov/tables/H-012.html) [https://www1.grc.nasa.gov/research-and-engineering/ceaweb/](https://www1.grc.nasa.gov/research-and-engineering/ceaweb/) [https://cearun.grc.nasa.gov/cgi-bin/CEARUN/setProblemType.cgi](https://cearun.grc.nasa.gov/cgi-bin/CEARUN/setProblemType.cgi) [https://www.jacobsrocketry.com/aer/caramel\_candy\_propellant.htm](https://www.jacobsrocketry.com/aer/caramel_candy_propellant.htm) [http://www.ajolleyplace.com/scott.html](http://www.ajolleyplace.com/scott.html) [http://www.jamesyawn.net/skillet/large/index.html](http://www.jamesyawn.net/skillet/large/index.html) [https://guides.lib.umich.edu/properties/thermo](https://guides.lib.umich.edu/properties/thermo) [https://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C57501&Units=SI&Mask=2#Thermo-Condensed](https://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C57501&Units=SI&Mask=2#Thermo-Condensed) [https://kinetics.nist.gov/kinetics/KineticsSearchForm.jsp](https://kinetics.nist.gov/kinetics/KineticsSearchForm.jsp) [https://www.ibb.ch/spl\_old/software/index.html](https://www.ibb.ch/spl_old/software/index.html) [https://arxiv.org/pdf/2303.06294.pdf](https://arxiv.org/pdf/2303.06294.pdf) [https://www.ijetajournal.org/volume-2/issue-5/IJETA-V2I5P7.pdf](https://www.ijetajournal.org/volume-2/issue-5/IJETA-V2I5P7.pdf) [https://ww2.ac-poitiers.fr/sc\_phys/IMG/pdf/La\_vapeur\_d\_eau.pdf](https://ww2.ac-poitiers.fr/sc_phys/IMG/pdf/La_vapeur_d_eau.pdf) #### Journal de bord ##### 09/10/2023 Première réunion, discutions sur le moyen de fabrication, consignes de sécurité à mettre en place. ##### 10/10/2023 Réunion numéro 2 : discussion sur la création du wiki. ##### 17/10/2023 Modification des informations et enrichissement des informations du wiki. ##### 14/11/2023 Ajout des capacité thermique molaire, capacité molaire des réactifs et des produits. Début des calculs pour la variation de l'enthalpie du système. **Lectures complémentaires INDISPENSABLES :** - **[https://doi.org/10.1080/00102202.2021.2011862](https://doi.org/10.1080/00102202.2021.2011862)** - **—>[http://servidor.demec.ufpr.br/CFD/artigos\_revistas/2021\_Marchi\_et-al\_CST.pdf#page2](http://servidor.demec.ufpr.br/CFD/artigos_revistas/2021_Marchi_et-al_CST.pdf#page2)** - **[https://pubs.acs.org/doi/epdf/10.1021/jf3002526](https://pubs.acs.org/doi/epdf/10.1021/jf3002526)** - **https://jatm.com.br/jatm/article/view/431/pdf\_72** # LEONIDAS Atterrisseur Vertical propulsé électriquement et autostabilisé (TVC) # Présentation du projet
**Sponsors**: [Javad GNSS, ](https://www.javad.com/)VectorNav Technologies, Ansys, Dassault Systèmes, Lextronic, Hobbyking #### Informations
- Alex CARRERA - Owen Liu - & - TOP AERO - Novembre 2022-2023 #### Contexte LEONIDAS est un atterrisseur réutilisable à petite échelle (moins de 5 kg). Il utilise une turbine électrique et une grande variété de capteurs (gyroscopes, GNSS, accéléromètres, magnétomètres, LiDAR...) et ailerons pour contrôler le flux d’air, s’auto stabiliser et atterrir dans une zone précise. #### **Objectifs** Concevoir le véhicule et tester plusieurs algorithmes. [![Alex edit version (4).png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2024-08/scaled-1680-/alex-edit-version-4.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2024-08/alex-edit-version-4.png) # Galerie de photos Photos [![image.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-11/scaled-1680-/aiGimage.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-11/aiGimage.png) [![image-1680816631121.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-04/scaled-1680-/image-1680816631121.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-04/image-1680816631121.png)[![image-1680816661404.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-04/scaled-1680-/image-1680816661404.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-04/image-1680816661404.png) [![banc.jpg](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2024-08/scaled-1680-/banc.jpg)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2024-08/banc.jpg) [![with-batts.jpg](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2024-08/scaled-1680-/Qiswith-batts.jpg)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2024-08/Qiswith-batts.jpg) [![up.jpg](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2024-08/scaled-1680-/UBEup.jpg)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2024-08/UBEup.jpg) # Journal de bord **21/03/2023** Impression 3D landing gear et assembly du corps inférieur. ##### **24/03/2023** Assembly du landing gear ##### **31/03/2023** Assembly du landing gear 2 ##### **06/04/2023** Assembly FINALE du landing gear [![image-1680816616603.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-04/scaled-1680-/image-1680816616603.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-04/image-1680816616603.png) ##### **11/04/2023** Soudure ESC + Chargeur LiPO ##### **22/04/2023** Soudure PCB F.C. + Parachute [![image-1682204256763.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-04/scaled-1680-/image-1682204256763.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-04/image-1682204256763.png) ##### **26/04/2023** Soudure LED RGB + tests GPS et IMU sponsors [![image-1685571231659.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-05/scaled-1680-/image-1685571231659.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-05/image-1685571231659.png)[![image-1685571249427.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-05/scaled-1680-/image-1685571249427.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-05/image-1685571249427.png) [![image-1685571296824.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-05/scaled-1680-/image-1685571296824.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-05/image-1685571296824.png) ##### **03/10/2023** Assemblage de la partie haute du corps de la fusée, assemblage avec le moteur. Mise en place d'insert, fini les boulons ! [![image.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-10/scaled-1680-/image.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-10/image.png) ##### **16/10/2023** Insertion des inserts et general assembly ##### **27/10/2023** Test composants + vérification PCB [![image.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-11/scaled-1680-/image.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-11/image.png) ##### **30-31/10/2023** 2ème couche de peinture + assembly [![image.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-11/scaled-1680-/oGnimage.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-11/oGnimage.png) # Journal de bord - 2024-25 **Début du log** ### **02/10/24** Journée tests servomoteurs avec oscillo - création d'un PWM à 333Hz - succès total [![image.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2024-10/scaled-1680-/image.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2024-10/image.png)[![image.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2024-10/scaled-1680-/wvwimage.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2024-10/wvwimage.png) # Projet d'été Création d'une microfusée et de son stand de tir # Conception # Réalisation # Lancement # Ressources Top Aero Page qui répertorie tout les tutoriels des logiciels et technique de Top Aéro # Les Bases - "Rocket Science" Tout d'abord, une courte définition de ce qu'est une fusée. "En [astronautique](https://fr.wikipedia.org/wiki/Astronautique "Astronautique"), une **fusée** est un véhicule qui se déplace dans l'atmosphère ou l'espace propulsé par un ou plusieurs [moteurs-fusées](https://fr.wikipedia.org/wiki/Moteur-fus%C3%A9e "Moteur-fusée")". ### Différent moteurs fusée Les données importante dans un moteur fusée sont pour comme tout élément dans un objet volant: - sa masse - sa masse à vide - son impulsion (sa puissance). Nous pouvons aussi regarder son ISP qui est grossièrement le temps maximal où le moteur peux pousser 10N avec 1kg de carburant. #### Moteurs à ergol liquides #### Moteurs hybride #### Moteurs à ergol solide: C'est dans cette catégorie que nous retrouverons les moteurs utilisé dans l'association. Il y'en as des petits des grands des très grands. Mais les moteurs à ergol solide se différencie par un classement noté de A à ZZ les moteurs utilisé majoritairement dans l'association ont une puissance de A à L: [![image.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2024-08/scaled-1680-/N5Mimage.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2024-08/N5Mimage.png) Comme vous pouvez le constater la puissance double entre chaque catégorie. La courbe de puissance n'est pas constante durant le vol. Ce qui est à prendre en compte. Dans le cahier des charges du Cspace Il est conseillé d'avoir une vitesse de sortie de rampe de plus de 15m/s. Le pique initial de poussé est donc très important. [![image.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2024-08/scaled-1680-/yWvimage.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2024-08/yWvimage.png) (**Attention en France vous n'avez pas le droit d'allumer de moteur au dessus de la catégorie C sans autorisation. et vous ne devez pas dépasser les 150m d'altitude non plus**) ### La stabilité d'une fusée Pour qu'une fusée vole comme prévu, elle doit être stable - mais qu'est-ce que cela signifie exactement ? Une petite leçon de vocabulaire avant de plonger directement dans la théorie : - Centre de gravité: Le barycentre de toutes les masses de la fusée, et son centre de rotation - Centre de poussée: Résultante des forces aérodynamiques qui s’appliquent sur la fusée Pour déterminer le centre de poussée de la fusée, nous utilisons un ensemble d'équations appelées équations de Barrowman. Bien sûr, ces équations sont difficiles à résoudre à la main, c'est pourquoi nous utilisons des logiciels spécifiques (voir la section StabTraj) afin de les déterminer tout au long de la modélisation de la fusée. Cependant, il est important de noter que ces équations font certaines hypothèses telles qu'un petit angle d'attaque et une géométrie courte et fine pour la fusée afin de simplifier les calculs. Il est donc important de noter que chaque fois que nous concevons des fusées, il est important de considérer certaines « marges de sécurité » sur les valeurs calculées. La stabilité d'une fusée est définie par le fait que son centre de gravité se trouve toujours devant son centre de pression. En tant que concepteurs de fusées, notre devoir est d'éloigner le plus possible le centre de gravité du centre de pression. Nous voulons que notre fusée vole selon son plan de vol : c'est-à-dire être « stable » dans le sens le plus simple. Si elle n'est pas stable : il y a deux conséquences : 1. *Elle suivra une trajectoire erratique (Instable) :* Pas assez de portance aérodynamique présente sur la fusée, donc pas assez de « puissance » pour contrebalancer les effets perturbateurs sur la fusée. Cela peut être principalement dû à une configuration d'ailerons trop petite, ou à une distance insuffisante entre le CP et le CG. 2. *Elle oscillera jusqu'à trébucher sur elle-même (Surstable) :* Cette fois, la portance aérodynamique sera trop présente sur la fusée, ce qui finira par la rendre trop « défensive » face aux forces extérieures. Contrairement au résultat précédent, cette conséquence est principalement due à des ailerons trop grands ou à une distance trop importante entre le CG et le CP. A partir de ces défis, quelques conditions « numériques » imposées par Planète Sciences permettent d'assurer la stabilité : - La marge statique - comme mentionné précédemment, la distance entre le CP et le CG n'est pas dimensionnée (MS = CG-CP/d) - La gradient de portance Cnα - l’intensité de la résultante des forces aéro appliquée au CP - Le couple de rappel MS X Cnα - l’intensité avec laquelle la fusée va pivoter sur elle-même en réaction aux forces aérodynamiques - La vitesse en sortie de la rampe - La finesse - longueur totale / diamètre Il existe différentes conditions selon le type de projet que nous modélisons. Pour une mini fusée : - 1,5 < MS < 6 - 15 < Cnα < 30 - 30 < MS x Cnα < 100 - Vitesse > 18 m/s - 10 < finesse < 20 Pour une fusée expérimentale : - 2 < MS < 6 - 15 < Cnα < 40 - 40 < MS x Cnα < 100 - Vitesse > 20 m/s - 10 < finesse < 35 En respectant ces conditions, nous pouvons assurer la stabilité de notre fusée - et donc sa réussite lors de son voyage dans le ciel ! # Open Rocket # Stabtraj # Solidworks # Ansys # OrcaSlicer # MC4 L'objectif du projet MC4 est de construire une fusée expérimentale dotée d'un système actif anti-roulis pour la compétition nationale C’space organisée en collaboration avec le CNES. # Description détaillé du projet ##### # Journal de bord Reprise du projet en Février 2025; mise a jour du wiki coming soon # Icarus Dimensionnement et realisation d'un VTOL de 2m d'envergure pour le Dassault UAV Challenge # Galerie Photo ### **Quelques photos en vrac prises lors de la realisation du projet** **La CAO![![Capture d'écran 2023-03-05 223335.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-04/scaled-1680-/capture-decran-2023-03-05-223335.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-04/capture-decran-2023-03-05-223335.png)** #### **La cellule** **Decoupe des elements de la cellule a la Trotec** [![IMG_20230126_163315.jpg](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-04/scaled-1680-/img-20230126-163315.jpg)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-04/img-20230126-163315.jpg) **Premiere assemblage "a blanc" (avec beaucoup de scotch a peinture....)** [![IMG_20230126_182931.jpg](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-04/scaled-1680-/img-20230126-182931.jpg)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-04/img-20230126-182931.jpg) **Collage a l'epoxy 5min** [![IMG_20230209_174228.jpg](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-04/scaled-1680-/img-20230209-174228.jpg)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-04/img-20230209-174228.jpg) **Les jolis coins par Mathis** [![IMG_20230210_171633.jpg](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-04/scaled-1680-/img-20230210-171633.jpg)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-04/img-20230210-171633.jpg) **La cellule presque entierement finie!** [![IMG_20230210_171453.jpg](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-04/scaled-1680-/img-20230210-171453.jpg)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-04/img-20230210-171453.jpg) #### **MC4X** **Test de decoupe d'une aile avec la MC4X nouvellement assemblee** [![IMG_20230309_192300.jpg](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-04/scaled-1680-/img-20230309-192300.jpg)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-04/img-20230309-192300.jpg) **La team, epuisee mais satisfaite apres deux soirees jusqu'a 22h au Fab pour monter la MC4X** [![IMG_20230216_202003.jpg](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-04/scaled-1680-/img-20230216-202003.jpg)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-04/img-20230216-202003.jpg) **Reglage minutieux des axes par Mathis** [![IMG_20230215_190134.jpg](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-04/scaled-1680-/img-20230215-190134.jpg)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-04/img-20230215-190134.jpg) **Hassan au montage des bras verticaux de la MC4X** [![IMG_20230216_161909.jpg](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-04/scaled-1680-/img-20230216-161909.jpg)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-04/img-20230216-161909.jpg) **Decoupe essai de d'une aile sur la MC4X** # Journal de bord Ce journal commence 06/04/2023 lors de la creation de la documentation, neamoins la construction a commence en Octobre 2022 ### 14/04/2023 Découpe des noyaux de la partie principale de l'aile a la MC4X. Le bord d'attaque d'une des deux parties de l'aile n'est pas sorti correctement (on ne sait pas encore pourquoi), il va peut être falloir le redécouper. Découpe du stabilisateur gauche qui se déroule parfaitement. Découpe a la CNC laser d'un adaptateur de diamètre pour le tube de carbone de la queue. Pour le tube de diamètre 18mm, il faut découper le 3mm avec une puissance de 80% avec un cercle de 17.90mm de diamètre pour que ça fit parfaitement. # Presentation du projet - ### **Projet Icarus** - **Objectif:** Il s'agit au cours de ce projet de concevoir et construire un drone VTOL autonome multifonctions. - **Etat d'avancement approximatif du projet: 50%** - **Membres du projet:** - Joel Cahn L3 bi-disciplinaire Meca-Phy - Mathis Romero L3 Mono Info - Hassan Osman L3 bi-disciplinaire Meca-Phy - **Planning:** - Date de debut :11/2022 - Date de fin estime: 07/2023 - **Matériaux / Outils / Machines**: - Decoupeuse laser - Decoupeuse fil chaud - CTP 3mm - Polystyrene - Fibre de verre, fibre de carbone - Plastique [![Capture d'écran 2023-03-05 223335.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-04/scaled-1680-/capture-decran-2023-03-05-223335.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-04/capture-decran-2023-03-05-223335.png) # Rapport du projet rendu a Dassault # LEA LEA (Lanceur experimentale d'atterrissage) est une mini-fusée dont l’objectif est de réaliser un atterrissage vertical, permettant de conserver le vecteur en bon état, et ainsi de tester un système d'éjection de parachute qui sera plus tard utilisé sur un autre projet du club. Nous souhaitons également embarquer des capteurs (altimètre, accéléromètre) afin de pouvoir reconstituer la trajectoire et connaître le choc de l'impact à l'atterrissage. # Présentation du projet #### Informations - Matija Pejovic - - Nicolas Davous - nicolas.davous@etu.sorbonne-universite.fr - Lianne Soo - Angel CHEN - Top Aero - 10.10.2022 - 22.07.2023. #### Contexte LEA (Lanceur experimentale d'atterrissage) est une mini-fusée dont l’objectif est de réaliser un atterrissage vertical, permettant de conserver le vecteur en bon état, et ainsi de tester un système de déploiement de pieds qui sera plus tard utilisé sur un autre projet du club. Nous souhaitons également embarquer des capteurs (altimètre, accéléromètre) afin de pouvoir reconstituer la trajectoire et connaître le choc de l'impact à l'atterrissage. #### Objectifs L'objectif de cette mini-fuseé est de pouvoir la construire entièrement pour pouvoir la faire décoller lors de la campagne du lancement du espace. #### Matériel - 1 planche de CP peuplier 3mm (dimensions 300\*600mm) - scotch de peintre - colle à bois - cutter - papier de verre grain moyen (80-100) - PVC tube: 80cm diamètre et 2m longueur #### Machines utilisées Trotec Speedy 100, Scié a onglet radiale - Bosch professional #### Construction *(Fichiers, photos, code, explications, paramètres d'usinage, photos, captures d'écran...)* ##### Étape 1 Conception 3D et analyse théorique des produits souhaités. Prototypage d'un système fonctionnel de séparation ##### Étape 2 Impression 3D des pièces souhaitées, assemblage de la fusée avec les composants électriques. ##### Étape 3 Testez la stabilité structurelle de la fusée et de tous ses composants électriques. # V1 LEA ## **JOURNAL DE BORD** ##### **08/02/2023** Réunion organisée afin de finaliser le système de séparation souhaité et de conclure les prochaines étapes **1. Résumé de la RCE 2 :** La CAO de toute la fusée doit être terminée d’ici fin mars/début avril. 2 parties de la minif LEA sont à réviser : • La cage moteur →mettre 4 ailerons (en bois) au lieu de 3, pour plus de stabilité. Il faudra aussi modéliser le moteur. • L’éjection de la coiffe → risque que le parachute ne s’ouvre pas à l’apogée, donc 2 alternatives proposées : (1) Parachute dans l’ogive, ogive éjectée et qui se coupe en 2 verticalement (2) Parachute dans le 1er étage de la fusée, tiré par l’ogive éjectée. **2. Solutions techniques trouvées et détails** Solutions techniques : La décision qui a été prise à la réunion est d’appliquer l’alternative (1) pour éjecter la coiffe et déclencher le parachute. Le système de séparation a déjà été modélisé, on peut rajouter les 3 ressorts pour l’éjection si c’est possible, mais la séparation suffit pour désolidariser la coiffe du corps de la fusée. Pour éjecter les 2 parties de la coiffe, on utilisera des ressorts horizontaux. Ces 2 parties resteront solidaires tant que le système de séparation n’a pas été activé pour les éjecter du corps de la fusée. Pour éviter le problème de rentrée du fluide d’air par la pointe de la coiffe, il a été décidé de faire que les 2 parties de la coiffe ne soient pas symétriques. Le parachute, contenu dans la coiffe, sera accroché aux 2 parties de la coiffe et au reste de la fusée. Pour accrocher le parachute au reste de la fusée, on a décidé de rajouter 3 tiges en métal, fixées horizontalement, sur lesquelles se maintiendront les 3 fils du parachute. Pour éviter le déplacement des fils sur les tiges en métal, on creusera sur chaque tige une fixation pour le fil. Détails techniques : Les ailerons seront composées d’une planche en bois épaisse de 2,5 mm. Le corps de la fusée sera en PVC, avec 1m de hauteur (sans la coiffe), 70 mm de diamètre interne minimal, 75 mm de diamètre externe visé. Il y aura 2 systèmes électriques : le séquenceur et le système de séparation. Il reste à connaître le temps pour atteindre l’apogée, afin de savoir quand activer la séparation. **3. Bilan des pièces de LEA à concevoir :** • Cage du moteur → bagues de serrage (Fablab) → ailerons en bois (épaisseur de 2,5 mm, à faire en CAO) → propulseur (à faire en CAO) • Corps de la fusée en PVC (à acheter si possible) • Système de séparation → servomoteur (à usiner au FABLAB) → ressorts verticaux pour l’éjection ? • 3 tiges en métal (à faire en CAO) • Parachute (trouver ou calculer les dimensions, l’acheter si possible) • Ogive (à faire en CAO) → ressorts horizontaux (à acheter) • Électronique (les 2 parties liées, mais ont-elles même alimentation électrique ?) → séquenceur → servomoteur DONC, il faudra usiner ces pièces au FABLAB : ➢ La cage-moteur ➢ Les ailerons ➢ Le servomoteur ➢ Les 3 tiges en métal (pour les modifier/creuser) ➢ Le tube en PVC (pour faire le corps de la fusée) ➢ Les fils du parachute ➢ L’ogive ➢ L’électronique en général ##### **12/04/2023** **Petit recap de la réunion :** Acheter le corps de la fusée, vérifier si la cage du moteur est imprimable en 3D. -Avant le jeudi 20 avril, il faut qu’on est finis toute la partie CAO comme ça on pourra attaquer l’elec ! ##### **18/04/2023** L'impression de la cage du moteur [![image-1685222927505.28.43.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-05/scaled-1680-/image-1685222927505-28-43.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-05/image-1685222927505-28-43.png) ##### **20/04/2023** **Reunion:** Commander le tube PVC que nous avons trouvé (nous avons choisi d'utiliser un diamètre de 80cm au lieu de PVC de 75cm car il est vraiment difficile à trouver). Commander des planches en bois de CTP de 3mm. ##### **26/04/2023** **1.** **Découpage du planche:** [![image-1685224335519.52.13.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-05/scaled-1680-/image-1685224335519-52-13.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-05/image-1685224335519-52-13.png) **2. Découpe du tube PVC pour emboîter la cage moteur et les ailes:** [![image-1685224399811.53.16.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-05/scaled-1680-/image-1685224399811-53-16.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-05/image-1685224399811-53-16.png) (Cette méthode n'est pas aussi précise qu'on l'avait espéré, il va falloir recoller toutes les imperfections. Il nous était interdit de découper au laser 3d le tube en PVC car il est interdit de couper du pvc par crainte de la libération de gaz toxique) \*\*\*\*FAUT TROUVER LA SOLUTION FOR THE HOLES ##### **Semaine de 29/04/2023** Assemblages de bagues avec la cage moteur. Tester les composantes électroniques - ARDUINO NANO [![image-1685887251660.JPG](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-06/scaled-1680-/image-1685887251660.JPG)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-06/image-1685887251660.JPG) La plate-forme de la machine qui tourne ne s'adapte pas au tube en pvc même s'il est 5 milimitres plus court que la circonférence intérieure, nous allons donc utiliser une source de chaleur pour dilater le tube en pvc et permettre à la plate-forme de bien s'asseoir à l'intérieur du tube en pvc avant de mettre le séparation. ##### **Semaine de 05/06/2023** Production et test de système de séparation avec le parachuté, impression de la PCB et test des composantes électroniques. Schéma électronique : [![schéma électronique sequenceur LEA.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-06/scaled-1680-/schema-electronique-sequenceur-lea.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-06/schema-electronique-sequenceur-lea.png) Dessin de la PCB : [![PCB sequenceur LEA.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-06/scaled-1680-/pcb-sequenceur-lea.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-06/pcb-sequenceur-lea.png) Après fabrication et soudure : -Face arrière : [![PCB_arriere.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-06/scaled-1680-/pcb-arriere.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-06/pcb-arriere.png) -Face avant : [![PCB_avant.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-06/scaled-1680-/pcb-avant.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-06/pcb-avant.png) # V2 LEA # D # Ressource Top Aero