mai 11, 2021

Pièces de fusée

Dessin informatique d'une fusée avec les pièces étiquetées.

L’étude des fusées est un excellent moyen pour les étudiants d’apprendre les bases des forces et de la réponse d’un objet à l’extérieur forces.In en vol, une fusée est soumise àforces de poids, de poussée et d’aérodynamique.Sur cette diapositive, nous avons enlevé la « peau » extérieure afin que nous puissions voir les pièces qui font une fusée.Il y a beaucoup de pièces qui composent une fusée. Pour la conception et l’analyse, les ingénieurs regroupent des pièces qui ont la même fonction dans les systèmes. Il existe quatre systèmes majeurs dans une fusée à grande échelle: le système structurel, le système de charge, le système de guidage et le système de propulsion.

Le système structurel, ou cadre, est similaire au châssis d’un avion.Le cadre est fabriqué à partir de matériaux très résistants mais légers, comme le titane ou l’aluminium, et utilise généralement de longs « longerons » qui vont du haut vers le bas et qui sont reliés à des « cerceaux » qui tournent autour de la circonférence. La « peau » est ensuite attachée aux limons et aux cerceaux pour former la forme de base de la fusée. La peau peut être revêtue d’un système de protection thermique pour empêcher la chaleur du frottement de l’air pendant le vol et pour maintenir les températures froides nécessaires à certains carburants et oxydants.Des ailettes sont attachées à certaines fusées au bas du cadre pour assurer la capacité pendant le vol.

Le système de charge utile d’une fusée dépend de la mission de la fusée.Les premières charges utiles sur les fusées étaient des feux d’artifice pour fêtervacances.La charge utile du V2 allemand, représentée sur la figure, était de plusieurs milliers de livres d’explosifs.Après la Seconde Guerre mondiale, de nombreux pays ont développé des missiles balistiques guidésarmés d’ogives nucléaires pour les charges utiles.Les mêmes fusées ont été modifiées pour lancer des satellites avec un large éventail de missions; communications, surveillance météorologique, espionnage, exploration planétaire et observatoires, comme le télescope spatial Hubble. Des fusées spéciales ont été développées pour lancer des personnes en orbite terrestre et sur la surface de la Lune.

Le système de guidage d’une fusée peut comprendre des capteurs très sophistiqués, des ordinateurs de bord, des radars et des équipements de communication pour manœuvrer la fusée en vol.De nombreuses méthodes différentesont été développées pour contrôler les fusées en vol.Le système de guidage V2 comprenait de petites aubes dans l’échappement de la bouche pour dévier la poussée du moteur. Fusées modernes typiquementrotatez la buse pour manœuvrer la fusée.Le système de guidage doit également fournir un certain niveau de stabilité pour que la fusée ne dégringole pas en vol.

Comme vous pouvez le voir sur la figure, la plupart d’une fusée à grande échelle est un système de propulsion.Il existe deux classes principales de systèmes de propulsion, les moteurs-fusées liquides etmoteurs-fusées solides.Le V2 utilisait un moteur-fusée à liquide composé de réservoirs de carburant et de comburant (propergol), de pompes, d’une chambre de combustion avec buse et de la plomberie associée. TheSpace Shuttle, Delta II et Titan III utilisent tous des strap-ons à fusée solide.

Les différentes parties de la fusée décrites ci-dessus ont été regroupées par fonction, par structure, par charge utile, par guidage et par système de propulsion. Il existe d’autres regroupements possibles. Aux fins de la détermination du poids et des performances de vol, les ingénieurs regroupent souvent la charge utile, la structure, la structure de propulsion (tuyère, pompes, réservoirs, etc.), et le guidage dans un seul paramètre de poids à vide. Le poids restant du propulseur devient alors le seul facteur qui change avec le temps lors de la détermination des performances du rotor.

Visites Guidées