matériaux d'une fusée

[Hysoka]

Bonjour
J'ai pris sur un forum cette phrase concernant les matériaux d'une fusée:
"Matériaux composites : ils mettent en scène les fibres (carbone, verre, kevlar, et autres matières synthétiques...), les poudres, les alliages métalliques, les résines,... autour de techniques de malaxage, tissage, bobinage filamentaire,... "
la fin de la citation concernant les techniques utilisées (malaxage tissage bobinage filamentaire) m'interesse beaucoup mais je ne trouve pas grand chose
pouvez vous m'eclairez a ce sujet
Merci

[Geb]

Salut Hysoka,

A nouvelle(s) interrogation(s), nouveau sujet... mais nous revoilà encore traitant de ce résumé du savoir-faire technique actuel, que sont les lanceurs spatiaux.

Dans ce pdf tu as des informations très détaillées sur les réservoirs pour moteur à hydrogène (ceux utilisés notamment pour Ariane 4 et 5).

La technique de bobinage filamentaire y est expliquée.

Cordialement

[Geb]

Re-bonjour Hysoka,

Pour ce qui du malaxage, il faut s’intéresser un peu plus à la composition des combustibles solides utilisés dans les propulseurs à poudre (terme mal choisi).

Ci-après, la composition de la « poudre » (en fait, une sorte de pâte compacte) des boosters de la navette spatiale américaine, ainsi que ceux d’Ariane 5 :

SRB (Space Shuttle) :

- perchlorate d’ammonium : 69,6%
- aluminium en fine poudre : 16%
- liant en polymère :14%
- additif sous forme d’oxyde de fer : 0,4%

MPS (Ariane 5) :

- perchlorate d’ammonium : 68%
- aluminium en fine poudre : 18%
- liant en polymère : 14%

Le perchlorate d’ammonium joue ici le rôle de l’oxydant. C’est le liant lui-même (du caoutchouc synthétique à base de polybutadiène), qui dans ce cas est le carburant. On utilise d’autres couples redox mais c’est celui-ci qui est le composé le plus utilisé à l’heure actuel pour la propulsion solide.

L’ajout de 12 à 18% d’aluminium en poudre augmente la température des gaz en sortie de tuyère (jusqu’à 3600 K dans le cas d’Ariane 5). L’oxyde de fer (> 1%) sert à assurer une combustion régulière. On ajoute également du carbone en poudre avec l’aluminium, pour éviter que la poudre ne s’enflamme toute seule (qui est rappelons-le, un mélange compact d’oxydant et de réducteur) à cause de l’échauffement.

Il faut aussi (et ce n’est pas évident) que le bloc de plusieurs centaines de tonnes résiste à son propre poids sans se fracturer ni tomber en morceaux (littéralement). Si cela devait se produire, ça aurait inévitablement des répercussions catastrophiques sur la poussée de la fusée. Si la poussée baisse la fusée s’écrase au sol ; si la poussée augmente brusquement de façon importante, les parois du booster (en alliage d’acier) pourraient ne plus résister à la pression et la fusée exploserait.

Pour toutes ces raisons, la répartition des composants doit être très homogène, d’où le malaxage, qui n’est plus du tout le même que ce que tu ferais avec une simple pâte à crêpe (ta crêpe ne risque pas d’exploser). C’est de la haute technologie ici.

Cela ne répond pas à la question du "Comment on fait le malaxage", mais ça aidera peut-être certains membres experts dans le domaine à nous en dire plus.


Cordialement

[Geb]

Enfin, pour le tissage, il s’agit là du procédé de fabrication :

- de la fibre de carbone,
- de la fibre de verre,
- du poly-para-phénylène téréphtalamide (Kevlar sous sa marque déposée).

Tu vas trouver, j’en suis sûr, comment on fabrique tout ça en allant faire un petit tour sur Google (essaye Wikipédia).

Pour info (comme tu le sais déjà puisque tu avais posé la question dans un autre post) :

La fibre de carbone : joue le rôle d’isolant thermique sur les tuyères des lanceurs.
La fibre de verre : sert à isoler les réservoirs (d'hydrogène liquide, d'hélium/néon et d'oxygène liquide) du lanceur de la navette et de l’orbiter lui-même. On le retrouve aussi comme isolant dans les combinaisons spatiales des spationautes.
Un composé de silicium et de Kevlar : isole les boosters d’Ariane 5.


Cordialement

[Hysoka]

Eh bien merci beaucoup pour toute ces précieuses info Geb !
merci et A+ ^^