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- mise à jour le :
04/05/2007
L'ouverture
du parachute à l'apogée, sans intervention manuelle ou temporisée
tient de la quête du Graal.
Elle ne sera
pas le fruit d'une solution unique, mais la compilation d'une
multitude de petits artefacts dont la synergie conduira au résultat.
Pour que mon
ogive s'ouvre à l'apogée, je pense m'orienter vers deux grandes
directions.
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Supprimer ce qui retient l'ogive collée à l'apogée
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L'effet ventouse
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Le
coincement en guidant le déplacement de l'ogive sur le
réservoir
-
Le
tassement en ayant un appui positif style "Sylapus"
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xxxxx
-
Faciliter, initier ce mouvement de séparation en utilisant
ensemble ou séparément selon le cas
-
La
centrifugation
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La
gravité
-
Le Percuteur
-
xxxxxxx
Nota : Ce qu'il y a d'étonnant et
d'intéressant dans cette recherche, c'est que lorsque je crois
découvrir un chemin vers la solution, j'y découvre les pas que
d'éminents fuséistes ont laissés avant moi.
Pour mettre ces principes en application, je construis une
nouvelle FHP qui prendra le nom pompeux de
"GRAAL"
Réflexion
Percuteur
Centrifugation Effet
ventouse
Venturi Réalisation de "Graal"
Réalisation de Graal 2
Je profite
du besoin d'un lest évolutif pour tester cette idée d'un
"percuteur". Son but ? :
Donner un petit coup de pouce à la séparation de l'ogive.
Passée l'apogée, et le moment d'apesanteur, la fusée pivote la
pointe vers le bas et l'olive se déplace dans le tube. Même avec un
pivotement lent, on ressent une légère secousse, lorsque l'on fait
ce mouvement à la main. Mais attention, j'ai appris à mes dépends
que là haut, ça ne se passe pas comme au sol .
Le percuteur
c'est donc :une petite boite collée dans l'ogive, avec une olive de
pêche qui se promène dedans.
Fonctionnement
-
Au
départ mon olive en plomb est plaquée contre le fond de sa
boite, pendant 3 à 4/10 de secondes environ.
-
A la fin
de la propulsion hydraulique, la fusée ralentit violemment, son
accélération diminue jusqu'à devenir négative en 1/10 de
seconde.
La fusée est soumise à ce moment à la seule force de trainée qui
contrecarre l'énergie cinétique.
Cette force de Traînée en N est : 1/2 RoSCx V² , avec Ro = 1,225
Kg/mcube, S en M² ,Cx, disons 0,4 et V = vitesse maxi = 50m/s
'(à prendre au carré, donc). Cette force s'applique sur la masse
de la fusée en Kg et donne donc une accélération due à la
Traînée (une décélération donc) (en m/s²) : Traînée (en N) /
masse(en Kg), soit 1/2 *1,225 * 0,0054 * 0,4 * 2500 /0,2 Kg.
Cela me fait 16 m/s² soit presque 2 g. (Calculs de Bernard de
GoMars).
A ce moment mon olive est projetée vers l'avant et vient
percuter le nez de mon ogive. Ne sera-ce pas favorable à une
décapitation prématurée ? (*). il
faut qu'à ce moment l'ogive reste plaquée :
effet ventouse.
Voir à remarques
-
La fusée
ralentit pendant 3 secondes environ jusqu'à l'apogée, la
décélération diminue elle aussi progressivement et mon olive
redescend lentement au fond de son récipient.
-
A
l'apogée accélération et décélération sont nulles, l'olive est
au fond de sa boite. La fusée passe en position horizontale,
puis pique vers le bas, l'olive glisse (j'espère) et vient à
nouveau percuter la pointe de l'ogive... qui se détache.
Remarques (*)
Ce
percuteur a un effet parasite, très négatif à la fin de la
propulsion et au début de la phase balistique. Il convient de
limiter cet effet indésirable, et d'en supprimer les conséquences.
- Ralentir le mouvement de
l'olive avec de l'eau, de l'huile, du coton ??? mais diminution du
choc à l'apogée.
-
Atténuer la violence de la
décélération,
en diminuant la trainée : ->
ailerons plus petits, ogive plus lourde
et en diminuant le débit eau air expulsé : ->
Gardena vs Plein goulot
-
Il faut qu'à ce moment l'effet ventouse soit suffisamment puissant
pour garder l'ogive plaquée.
Réflexion
Percuteur
Centrifugation Effet
ventouse
Venturi Réalisation de "Graal"
Réalisation de Graal 2
: La force centrifuge s'écrit : MW²/R ,
-
M est la masse de
l'ogive à décoiffer,
-
W est la vitesse
angulaire de rotation
-
R la distance entre
le CdM de la fusée complète vidée et, disons, le CdM de la coiffe...
Réflexion
Percuteur
Centrifugation Effet
ventouse
Venturi Réalisation de "Graal"
Réalisation de Graal 2
Test partiel
Pendant le mouvement de la fusée; un effet "Venturi" se produit au niveau de la
jonction ogive / réservoir si celle-ci n'est pas étanche.
A l'apogée, l'ogive est donc sous-pressurisée par rapport à l'air ambiant.
et un effet ventouse l' empêche de se détacher.
Cet effet négatif à l'apogée, et par ailleurs fort utile à la fin de la
propulsion ou un freinage violent de la fusée a tendance à la décapiter (la
trainée de l'ogive est de loin inférieure à celle du corps de la fusée).
Il convient donc d'utiliser au mieux ce phénomène, et d'en supprimer les
effets indésirables.
-
L'ogive doit donc
posséder des évents, de telle sorte que fusée à l'apogée, vitesse très
basse, un équilibre se produise entre intérieur et extérieur.
-
L'effet "Venturi" ,
utile à la fin de la poussée, peut-être amplifié par l'adjonction d'écopes
ou extracteurs posés sur les évents.
-
Ces extracteurs,
dont le nombre est à préciser, devront être le plus neutre
directionnellement, c'est à dire symétriques en forme et position.
L'expérience des ailerons à l'avant d'un aéronef (moustaches) a démontré la
difficulté de la maitrise de ceux-ci sur tout appareil volant
-
C'est à la fin de la
poussée que la vitesse maximum est atteinte et donc que l'effet Venturi sera
le plus actif.
-
Le délai de
dépressurisation de l'ogive sera fonction de l'importance de l'aspiration,
maximum à ce moment, et de la perte en charge liée à la dimension de l'évent
Quel diamètre donner à
ces évents? le plus gros possible à priori.
En découpant des œufs Kinder, ceux là même que j'utilise quelque fois comme
ogive, j'obtiens des extracteurs se 30mm de large, 22mm de long, et 10mm de
hauteur.
Ajustés à l'ogive en en ponçant la tranche, il me reste une section
150mm²
Plus cette section
sera importante,
-
plus la
dépression transmise à l'intérieur de l'ogive sera importante.
-
plus la
qualité du CX sera dégradée, en pénalisant les performances
-
Plus
l'évent pratiqué dans l'ogive devra être important pour limiter
les pertes en charge. Je choisis la forme demi lune au plus près
de l'écope.
-
Egalement, plus l'équi-pression se réalisera au passage de la
fusée à la vitesse zéro.
Plus le volume de
l'ogive sera faible,
Plus l'étanchéité de
l'ogive (hors évent) sera importante,
Nota :
L'un des
extracteurs sera placé sur les trous de fixations de l'élingue qui
va à l'émerillon et au parachute.
La pointe de l'ogive est étanche de part le lest qui y est coulé ,
ou de part sa conception qui peut-être différente (balle, bille,
etc.)
Essais :
Pas génial à refaire..
Tir à 2 bars
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| Décollage et déviation immédiate |
Fin éjection eau : l'ogive reste collée |
Fin éjection air : idem |
Le CLP a été fortement modifié par l'ajout des écopes et la fusée n'est
plus stable et flotte avant de redescendre d'abord en marche Ar. Puis l'ogive
est "désarçonnée" par une oscillation
Revoir les ailerons et (ou) le lest à la hausse pour un nouvel essais.
Application sur "Graal"
puis sur Graal 02
Graal03 et suivantes pour la
suite de la Saga
Réflexion
Percuteur
Centrifugation Effet
ventouse
Venturi Réalisation de "Graal"
Réalisation de Graal 2
i
Extrait du formulaire technique de mécanique générale
par Jacques Muller édition 1964
Schéma de
principe
d et d' = diamètres du tube en mm
p et p' pression aux diamètres d et d' en kg par cm²
δ = poids spécifique du fluide
g=9.81
v et v' = vitesse du fluide aux
diamètres d et d' en m/sec
D= débit en litres /minutes
H= dénivellation manométrique en
mètres d'eau
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La hauteur H mesure la différence de pression
et permet de calculer le débit
-
Inversement, pour un débit donné, on peut
trouver la différence de pression.
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La conicité ne doit pas être trop accentuée.
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Le cône d'entrée est de 30°, celui de sortie
à 8°
Le détail
ICI sur une autre feuille
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