Association des Astromodélistes Amateurs du Québec 10 ans déjà!

Association des Astromodélistes Amateurs du Québec 10 ans déjà!

Qu’est-ce l’A3maQ? • C’est un regroupement de fuséens qui partagent leur ressources pour pouvoir lancer des fusées en toute sécurité. • Quand on parle de fusées, on parle de petite fusées utilisant des moteurs à poudre noir “A” de 2.5 N/s jusqu’au moteurs monstrueux de classe “O” de 40,000 N/s (4000 kilos de poussée).

On lance …des petites fusées

… et des grosses fusées Projet Draco 2.1 Par Marc Ouellette & Jean-François Thibault 1er Etage: moteur “N” (20,000N/s) 2ème Etage: moteur “M” (10,000N/s) Vitesse Maximale = Mach 3 Altitude Maximale = 15 km Avec GPS, altimètres et transmetteur

(F)oire (A)ux (Q)uestions Q: Quelle altitude atteignent vos fusées? R: Ca dépend du plafond d’altitude permis par le terrain et le type de lancement. Un lancement mensuel ne permet qu’un plafond d’environ 2500 pieds (850m). Nos lancements haute puissance nous permettent de monter à des altitude de 6000 ~ 12000 pieds (2 à 4km) avec l’approbation de Transport Canada.

(F)oire (A)ux (Q)uestions Q: Est-ce que vous récupérez vos fusées? R: Oui – toutes nos fusées doivent être munies d’un système de récupération. On parle principalement d’un parachute, mais les petites fusées peuvent utiliser aussi des banderolles (en anglais, un “streamer”), des hélices (gyrocoptère) ou avec des ailes (planeur). R: Il faut avouer que de temps en temps, notre système de récupération ne fonctionne pas, alors le résultat est évident …

… CQFD …

(F)oire (A)ux (Q)uestions Q: Est-ce que ça coûte beaucoup d’argent? R: Pour débuter? Non – une trousse de débutant de 50$ suffit pour commencer. Une trousse du genre comprends une fusée à poudre noire, trois moteurs et une petite base de lancement. Mais comme n’importe quoi (surtout ici), “The Sky is the limit …”.

(F)oire (A)ux (Q)uestions Q: Ou est-ce qu’on trouve le matériel? R: La grande majorité des boutiques de passe-temps vendent du matériel de fusée modèle-réduit – incluant la boutique du Cosmodôme.  R: Pour la moyenne et la haute-puissance, il existe des boutiques spécialisées au Canada et aux USA. Visitez notre site web pour une liste de fournisseurs: http://www.a3maq.qc.ca

(F)oire (A)ux (Q)uestions Q: Pourquoi lancez-vous des fusées? R: C’est difficile de répondre à cette question. Certains sont des “trippeux de science”, d’autres aiment l’adrénaline qui accompagne le lancement d’une fusée faite de ses propre mains qui volle à une vitesse supersonique. Les fuséens viennent en toute sorte de saveurs.

Nouvelles du Club Pour ceux qui sont déjà membres … Nous avons un terrain cet été, c’est confirmé à 100%. Nous lanceront sur le terrain de l’ARDAA, à St-François (Laval-Nord) Un groupe qu’on ne peut mentionner s’occupe de faire certifier des nouveaux moteurs 24 et 29mm de calibre E à G par Mine, Energie et Ressources Canada, division des explosifs. Ces moteurs seront disponibles possiblement pour la saison estivale. Cesaroni (Pro38) fabriqueront des recharges de type “F” pour leur ligne de moteurs Pro38. Ce seront des moteurs à accès limité aux membres du CAR, Tripoli ou MAAC. Ils ne seront pas disponibles en vente libre. Mini-Archers (lancement Ontarien de Mai) sera probablement fusionné avec la Fusée-Fête tenue par l’A3maQ à St-Pie de Guire. Ce qui signifie qu’on risque d’avoir un grand nombre d’ontariens qui viendront à la Fusée-Fête cet été. Cause: Le terrain de Picton n’est pas disponible.

Nouvelles du Club Pour ceux qui sont déjà membres … Nous offrons maintenant une réserve d’allumettes électrique. Le président du club à reçu l’approbation de garder une réserve et de la mettre disponible aux membres sous la condition que chaque vente soit enregistrée pour Ressources Canada. Fusée-Fête à besoins de volontaires. Le lancement se tiendra le 29 et 30 mai à St-Pie de Guire avec une date de report le weekend suivant. Puisqu’on risque fortement d’avoir un achalandage élevé tant au niveau des lanceurs (un bon nombre de gens qui viennent habituellement à mini-archers seront présents), le lancement est enregistré comme événement touristique par la ville de Drummonville. Bref, on risque d’avoir un nombre plus élévé de spectateurs. Il faudra donc rehausser la sécurité sur le terrain.

A3maQ : Nos affiliations Actuelles Canadian Association of Rocketryhttp://www.canadianrocketry.org Model Aeronautics Association of Canadahttp://www.maac.ca Tripoli Rocketry Associationhttp://www.tripoli.org

Canadian Association of Rocketry Régie la fusée au Canada et sert d’interface entre le gouvernement fédéral et les fuséens. C’est grâce à elle (et surtout certains de ses membres) que la loi Canadienne régissant la fusée au Canada s’est assouplie. Elle assurait traditionnellement les lanceurs avec une police d’assurance généreuse. Ce n’est plus le cas maintenant. Englobe la fusée de petite, moyenne et haute puissance, la CAR chapeautra bientôt la fusée semi-professionelle. Les lois actuelles appliquées par Transport Canada et Mine, énergie et Ressources Canada sont basées sur le code de sécurité de la Canadian Association of Rocketry. Les certifications haute-puissance, RI et RSO du CAR sont reconnues par le gouvernement. Membres: 300, Coût: 40$ Le gouvernement Canadien reconnait la CAR comme étant l’autorité de la fusée amateur et semi-professionelle au Canada.

Model Aeronautics Association of Canada Organisation qui s’occupe du loisir de l’avion téléguidé au Canada. Son mandat s’étend aussi vers la fusée de petite puissance (A jusqu’à G). L’aspect fusée de l’organisation est très peu développé, mais la police d’assurance que le MAAC possède couvre tous les lanceurs de petites fusées pour 5,000,000$. Malheureusement, le MAAC ne couvre pas la haute puissance. Pour l’instant, l’A3maQ demande aux membres qui veulent lancer de la petite fusée de se joindre au MAAC tant que la situation du CAR ne soit pas réglée. Membres: 11,000 Coût: 55$/adulte, 5$/enfant Le MAAC n’est pas présentement reconnu au Canada par le gouvernement comme étant une autorité sur la fusée. Les membres de l’A3maQ encourageront fortement le MAAC à le devenir!

TRIPOLI Rocketry Association Tripoli est l’organisme officiel qui représente la fusée haute-puissance dans le monde entier. Avec environ 8000 membres, elle fait office de représentant vis-à-vis les gouvernements pour permettre aux mordus de profiter de ce passe-temps. Comme le CAR, elle offre des programmes de certification haute-puissance qui sont reconnus par le gouvernement fédéral du Canada. De plus, elle offre une assurance-responsabilité primaire de 1,000,000$ US aux fuséens qui y sont membre, permettant à ces derniers de lancer la conscience tranquille. Tripoli couvre tous les lancements qui sont officiellement parrainés par ceux-ci, comme la Fusée-Fête, Mini-Archers et Blazing Archers. Membres: 8000, Coût: 110$ CDN Les règle du CAR et de Tripoli sont très similaires. Les deux organismes ont un accord de réciprocité permettant aux membres d’un organisme de lancer aux événement de l’autre. La certification haute-puissance du CAR est reconnue par Tripoli et vice-versa. Tripoli est reconnu comme autorité par Transport Canada.

Nos affiliations – leur impact • Tous les membres de l’A3maQ doivent être membre du MAAC (55$/5$) • Ceux qui veulent lancer des fusées Haute Puissance (utilisant des moteurs “H” en montant) doivent être membre de Tripoli. (110$) • L’affiliation au CAR est nécessaire si vous voulez avoir une certification “RI” (Rocket Inspector) ou “RSO” (Responsable de la Sécurité et des Opérations). (45$)

Les Assurances … • En principe – ce n’est pas nécessaire d’être assuré pour lancer de la petite fusée. C’est ce que certains membres disent. En effet, ce n’est pas faux. • Malheureusement, les gens qui nous prêtent leur terres l’exigent. • Donc, on est obligé de l’exiger.

LES MOTEURS A COMBUSTION SOLIDE

Les Moteurs à combustion solide • Quel type de moteur choisir pour une fusée quelconque? • Comment fonctionnent-ils. • Les moteurs à usage unique • Les moteurs rechargeables • Moteurs Aerotech • Moteurs Cesaroni (Pro38)

Comment Choisir un moteur • Ca dépend beaucoup du poid de la fusée à lancer. • Il y à deux méthodes pour calculer la puissance minimale qu’un moteur doit fournir pour une fusée: • Le calcul avec la poussée moyenne • Le calcul avec la courbe de poussée du moteur • Il faut quand même savoir quel chiffres viser en premier lieux …

Règle de base – la vitesse minimale en quittant la rampe. • Vous voulez savoir si un moteur X lèvera la fusée suffisament rapidement pour que les empennages (ailettes) aient un effet aérodynamique suffisant pour garder la fusée pointé à la verticale. • En général, il faut que la fusée voyage à une vitesse de 12m/s à 15m/s lorsqu’elle quitte la rampe (Entre 45 km/h et 55 km/h). Ces chiffres furent vérifiés en soufflerie par le NAR durant les années 60 (National Association of Rocketry). Le NAR à déterminé qu’il faut qu’une fusée stabilisée par empennage doit voyager au stricte minimum à une vitesse de 40 km/h approximativement … • Si la rampe moyenne à une longueur de 2m, une fusée typique doit avoir une accélération suffisante pour atteindre cette vitesse rapidement. Alors, il faut savoir quelle accélération minimale nous avons de besoins pour lever n’importe quelle fusée …

Règle de base – la vitesse minimale en quittant la rampe. Si nous partons de l’équation ou:2as = (v2)2 – (v1)2a = accélération, s = distance, v2 = vitesse finale, v1 = vitesse initialeNous voulons isoler l’accélération requise pour obtenir une vitesse finale connue. Nous obtenons l’équation suivante: a = ((v2)2 – (v1)2)/2sPour une vitesse de 12 m/s: a = (122-02)/2*2 = 144/4 = 36 m/s2Pour une vitesse de 15 m/s: a = (152-02)/2*2 = 225/4 = 56 m/s2 Il faut donc une accélération qui joue entre 4G et 5G (si on divise la valeur par 9.81 m/s2) pour que la fusée quitte la rampe à une vitesse raisonnable, peut importe sa masse.

Accélération Minimale Comme on à vue sur la page précédente, pour qu’une fusée soit stable lorsqu’elle quitte la rampe, il faut une accélération de 4G à 5G. En fait, Au Canada – le CAR préfère la valeure de 4G tandis qu’aux USA, ils préfère 5G – ils sont plus conservateurs ces Américains. Au Québec, l’A3maQ préfère ne pas descendre en bas du 4G – c’est possible d’utiliser une accélération plus faible, dans ces cas là, il vous faudra une rampe plus longue tout simplement. L’important c’est que la fusée quitte la rampe à 50 km/h. Bref – notre “règle de pouce” est – si le vent est calme, on permet qu’une fusée quitte la rampe à 4G, mais si les vents sont moyennement élevés, on préfère la règle américaine (5G).

L’appellation du moteur • Tous les moteurs ont une appellation qui indique sa classe d’impulsion, son impulsion moyenne et son délai entre la fin de la combustion propulsive et le déclenchement de la charge d’éjection. Ex: G40-7 d’Aerotech • La première lettre indique la classe (l’impulsion totale du moteur):A=2.5 N/s, B=2.51 à 5.00 N/s, C=5.01 N/s à 10.00 N/s,D=10.01 N/s à 20.00 N/sE=20.01 N/s à 40.00 N/sF=40.01 N/s à 80.00 N/sG=80.01 N/s à 160.00 N/sLes moteurs “G” Aerotech ont une impulsion de 120 N/s selon leur documentation. • Le second chiffre indique l’impulsion moyenne (en Newtons). Donc dans le cas du G40-7, l’impulsion moyenne est de 40 N. Le moteur brulera propulsivement 120 N/s / 40 N = 3 secondes. • Le délai laisse le temps à la fusée de ralentir (atteindre l’appogée) avant de déclencher la charge d’éjection qui fait sortir le parachute. Dans le cas du G40-7, le parachute sortira à +7 secondes.

Méthode 1 – Calcul en utilisant l’impulsion moyenne. • Bon, nous savons qu’il est prudent que notre fusée accélère à 5G pour qu’elle reste stable en quittant la rampe. • Disons que notre fusée pèse 0.9 kilos (900 grammes) et on veut savoir si notre moteur G40 pourra soulever la fusée. Les vents sont modérés. • Un G40-7 à une impulsion moyenne de 40 Newtons. • Si on utilise la bonne vieille loi de Newton ou F=ma (Force = Masse * Acceleration), on dérive l’équation m=F/a. Donc, 40/(5*9.81) = 0.81 kg. 0.9kg>0.81kg – Notre fusée est trop lourde par rapport à la poussée du G40. Il est insuffisant pour soulever notre fusée de façon sécuritaire par jour venteux. • Supposons que le vent est nil. On peut refaire le calcul avec une accélération de 4G. 40/(4*9.81) = 1.01 kg. 0.9kg<1.01kg -- Donc, dans notre cas, l’OQT (l’officier des qualifications technique) nous laissera lancer notre fusée. • Règle de pouce: Vous pouvez calculer facilement sur le terrain en divisant l’impulsion moyenne par 40 pour une accélération désirée de 4G, ou divisez par 50 pour 5G.

Méthode 2 – Calcul avec la courbe de poussée du moteur • Si vous prenez le temps d’évaluer la poussée minimale requise pour votre fusée d’avance en utilisant la courbe de poussée de votre moteur – vous pourrez peut-être vous permettre de lancer une fusée plus lourde pour un moteur déterminé. • Dans l’exemple précédent, nous avons utilisé l’impulsion moyenne du moteur. En fait, un G40 à une impulsion initiale beacoup plus élevée. Rappelons-nous que, ce qui importe, c’est de quitter la rampe avec le plus de vitesse possible. • En général, la fusée prend moins de 2/10 de secondes pour atteindre la vitesse escomptée. Donc, si on regarde la courbe de poussée d’un moteur-type, il sera probablement possible d’utiliser la force moyenne de ces deux-dixième de secondes dans notre calcul.

Méthode 2 – Calcul avec la courbe de poussée du moteur • Regardons la courbe du moteur G40-7 de notre exemple précédant:

Méthode 2 – Calcul avec la courbe de poussée du moteur • Si on examine attentivement la courbe, durant les deux premier dixièmes de secondes, le moteur pousse avec une force de 50N. • Si on reprend notre calcul de la méthode 1 avec une accélération visée de 4G pour notre fusée de 900 grammes (0.9kg), on arrive a m=F/a donc m=50/(4*9.81) = 1.27kg. 0.9kg < 1.27kg donc la masse de notre fusée est sous la limite imposée par le moteur. On peut l’utiliser même par jour de vent modéré. • Conclusion: En utilisant la courbe de poussée du moteur – vous gagnez en flexibilité. • Il suffit de vous préparer d’avance.

Comment fonctionnent-ils? • Pour ça, on va démarrer “Motor Tutorial”

Les moteurs • Moteurs à usage unique

Moteurs Estes Moteurs à poudre noire 2.5 N/s à 20 N/s 13mm, 18mm & 24mm A,B & C Estes 2.5, 5 et 10 N/s respectivement D Estes 17Ns Prix: 7$ ~ 15$ du paquet

Impulsion du moteur ici … Et ici … D12-3 - D = 10.1 à 20.0 N/s- (Estes = 17N/s)- 12 N imp. Moyenne- Délai de 3 secondes • C6-3 • C = 5.1 à 10 N/s- (Estes = 10 N/s)- 6 N imp. Moyenne- Délai de 3 sec. 24 mm 18mm

La tuyère, généralement faite en céramique Charge d’éjection, recouverte d’un produit argileux

Moteurs au Perchlorate AerotechUsage unique Prix du moteur:Entre 15$ ~ 25$ Moteur Aerotech de type E, 40 N/s Moteur Aerotech de type G, 120 N/s 3 types de combustibles (WL, BT, BJ)24mm et 29mm de diamètre Perchlorate est 2x à 3x plus puissant à poid égal à la poudre noire. Notez le moteur E comparé au moteur D de Estes – ils sont de la même taille! Tube en matériel composite

Vous trouvez l’impulsion sur le papier qui recouvre la charge d’éjection Vous ne pouvez pas utiliser un allumeur “Estes” ici … G40-7 : Moteur de 120 N/s- Impulsion moyenne de 40 N- Donc le moteur brûle 3 secondes- Ejection à +7 secondes

Moteurs Aerotech Rechargeables • Beaucoup de types de grains (WL, BJ, BT, RL) • Existent en formats de 18mm à 99mm • Puissance: de D (20 N/s) à N (20,000 N/s) • Relativement économique • Assemblage complexe, facile de faire des erreurs – surtout sur le terrain • Disponibilité limitée mais ça risque de changer bientôt! • Design Américain …

RMS – Reloadable Motor System RMS 29/40-120 (E,F et G) RMS 29/180 (G+H) RMS 29/240 (Gros H) Recharge G64-10120 N/s pour 29/40-120 Recharge G75-6160 N/s pour29/180 Prix: 15$ ~ 25$ (Recharge), 70$ (Casing)

Tube du moteur: En alliage thermorésistant Embout Avant:Contient la charge d’éjection et le délai. Embout Arrière:Contient la tuyère.

38/720 – J350 Moteurs 38mm 38/600 – I211 38/480 – I161 38/360 - H123

Outils indispensables pour l’assemblage: “Wet Ones” pour garder les mains propres Vaseline (Graisse) Crayon ou Tournevisse Ruban à coller Une bonne surface de travail …

Préparez votre espace de travail et mettez les pièces de votre moteur dans l’ordre d’installation Tube moteur, le tube interne en carton et les grains de type “bates” eux-même L’embout arrière: les pièces de la tuyère Pièces de l’embout avant: le délai Note: bonne idée de coller les instructions sur la surface surtout si vous assemblez le moteur à l’extérieur.

Le “kit” de recharge vient avec trois anneaux de caoutchouc qui servent de joints d’étanchéité. Ils doivent être graissés pour qu’ils puissent faire leur travail (empêcher les gaz brûlants de se faufiller où il ne faut pas) Graisser ne signifie pas d’enduire les anneaux avec une couche épaisse. Il suffit seulement de les lustrer, si vous les graissez trop, ils auront l’effet contraire …

A l’intérieur de l’embout avant, appliquez une fine couche de graisse. Comme avec les anneaux de caoutchouc, il ne faut pas exagérer.

Graissez aussi les filets des embouts (avant et arrière). Insérez l’embout dans le tube-moteur. Vissez et dévissez pour enduire les filets internes et externes.

Avec un objet arrondi (ici, j’utilise le tournevisse), arrondissez les arrêtes de la capsule du délai.

Mettez le disque isolant de caoutchouc au fond de l’embout avant. Ceci isolera la charge d’éjection des gaz qui pourraient passer par les parois de l’embout.

Glissez la charge du délai dans sa capsule isolante …

Mettez l’espaceur (s’il y en à un) sur le délai, en haut de la capsule.

Localisez l’anneau de caoutchouc qui à le même diamètre que la capsule du délai …

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