Poussée d'une fusée.

invite0fc1ab9b · 19/08/2009, 03h01

Bonjour à tous et à toutes,
Petite présentation vite fait : Aragnor 16 ans fan de science et voulant faire décoller une bonne vieille fusée à eau mais...pas si simple.

Ma question : Alors voilà,avec un ami à moi,lui aussi fan d'aéronautique nous voulont créer une fusée à eau,mais pas n'importe comment,en effet ceci n'a pas pour but la ludicité voulue pour les enfants,nous cherchons des modèles/idées pour créer une fusée résistante,pouvant atteindre une distance assez élévées à nos yeux (càd 150mètres ) étant donné que nous voulont atteindre cette distance sans trop de bruit,ni une durée trop longue nous aimeriont envoyer une pression plus grande.
Notre idée était de faire une fusée dans un tube de fer et qui serait soudé à toutes les parties nécessaires de manière à ce que rien ne se décroche. Arrivée à la hauteur que nous désirons nous avons mis au point un système précaire pour la freiner. Un parachute sera attaché derrière la fusée ( à la base du "réacteur" ) celui ci serait disimulé pour ne pas gêner la monter de la fusée. Arrivé à la distance voulue, et muni d'une télécomande E/R nous déploiront le parachute qui freinerat techniquement la fusée et permettra de la faire descendre délicatement.

Notre souci est le suivant : Nous ne savons absolument pas quels calculs éffectués,quelles données prendre en compte et surtout,quels matériaux utiliser.

Aussi si vous connaisez des guides etc. Nous vous serons très reconnaissant de nous aider,ce projet nous tient à coeur mais savont être patient pour le réaliser pleinement.

Post Scriptum : Nous embarquerons à bord une caméra bluetooth reliée directement à un écran que nous auront au sol.

PS² : Notre projet de base sera en plastique afin d'éviter tout risques inutiles.

Merci de votre aide

**Jaunin** · 19/08/2009, 03h24

Bonjour, Aragor,
Bienvenu sur le forum de Futura-Sciences.
Avez-vous déjà fait une recherche sur le sujet parmi les forums de FS, vous devriez trouver quelques discutions pour vous permettre de démarrer.
Cordialement.
Jaunin__

**triall** · 19/08/2009, 09h53

Il y a plein de sites sur Internet qui parlent de fusée à eau .
Ici par exemple, fusée à flux inversé, parait que c'est meilleur pour l'équilibre des masses, http://fuzeao.free.fr/fus_fus_inverse.htm , sinon le problème est la base de lancement , ce n'est pas si simple de faire partir une fusée où il y a 8 bars de pression .Avec mes élèves, je les faisais partir à la main, avec un gant, attention quand même http://roland.grenier1.free.fr/boute...teilleeau.html , vous pourrez voir sur ce site comment les poilus de la guerre de 14/18 envoyaient des mortiers à l'air comprimé , il faudrait retrouver le système, à mon avis "ça doit envoyer du gros" !)

invite765432345678 · 19/08/2009, 11h30

Envoyé par triall

Il y a plein de sites sur Internet qui parlent de fusée à eau .
Ici par exemple, fusée à flux inversé, parait que c'est meilleur pour l'équilibre des masses, http://fuzeao.free.fr/fus_fus_inverse.htm , sinon le problème est la base de lancement , ce n'est pas si simple de faire partir une fusée où il y a 8 bars de pression .Avec mes élèves, je les faisais partir à la main, avec un gant, attention quand même http://roland.grenier1.free.fr/boute...teilleeau.html , vous pourrez voir sur ce site comment les poilus de la guerre de 14/18 envoyaient des mortiers à l'air comprimé , il faudrait retrouver le système, à mon avis "ça doit envoyer du gros" !)

Vous n'êtes plus en activité ! Dommage pour les éléves.

A voir en vidéo sur Futura · Aujourd'hui

**invite20ae9842** · 19/08/2009, 12h05

Bonjour,
Il y a aussi ce site: http://perso.numericable.fr/~fbouquetbe63/gomars/
Très bon.

Pour tout ce qui touche aux calculs, tu peux cliquer sur: "PHYSIQUE de la fusée" dans le sommaire.

Amicalement, Alain

invite0fc1ab9b · 19/08/2009, 13h44

Salut à tous !
Désolé de ne pas avoir répondu plus tôt j'étais resté tellement longtemps à regarder des projets que je me suis endormi à 6h

Merci de vos réponses ! Concernant notre projet, pensez vous qu'il est judicieu d'entreprendre un projet si "dévellopé" sans avoir de compétences spécifiques dans le domaine ? On a des maths et de la physique à l'école,mais je doute que ce soit assez pousser pour nous aider

Cordialement,
Aragnor.

**calculair** · 19/08/2009, 14h26

bonjour,

Tu es face a un problème ingenierie. Tu as à ta disposition le donnees de Google, les cours de ton ecole, des données que tu peux acquerir en te documentant, je pense que tu peux quetionner tes profs sur des questions precises.

Il faut de la volonté et vouloir maitriser au mieux du point de vue theorique ton affaire.

Il faut vouloir aussi comparer les resultats experimentaux avec la theorie et analyser les ecarts. C'est la source du progrés.

Si tu formules bien tes questions ce Forum t'aidera sans doute à progresser

invite0fc1ab9b · 21/08/2009, 00h43

Salut à tous et à toutes ! Aujourd'hui nous avons lancé nos deux premières fusées ! Non équipée d'ailerons,à l'arrache avec du tape,bref la grosse barbarerie mais bon.
Nous avons tout de même veiller aux consignes de sécurité,nous avions construits une plateforme superbe en bois,avec laquelle nous pouvions être caché tout en admirants le décollage et en gardant un angle droit !
Une fois ce petit projet terminé nous sommes arrivés à la conclusion suivante : La hauteur de la fusée dépend de trois facteurs : L'eau contenue,la pression,son aérodynamisme.
Ayant découvert votre forum j'ai décidé de faire des études d'ingénieur en aérodynamique,je n'y connais rien pour le moment,mais j'ai quelques années avant de commencer

D'ici trois jours (le temps de ranger tout le boxon) nous avons décider de faire une fusée à eau technologique,c'est à dire que nous comptons y mettre quelques ressources monaitaires.
Voilà ce que nous comptions faire :
La boutteile de base serait remplacée par un tube en pvc (plastique dur) renforcé en son bout (ce qui correspond au cul de la fusée) par un bouchon lui aussi en pvc.
Le tube jouera le role du booster,il mesurera 1mètres/1mètres 50 de long,nous effectuerons des test sur un bout test pour voir jusqu'à quel pression il resiste (au dela de 10b pas utile pour le moment

)Le parachute serait contenu dans un deuxième tube,mesurant une quinzaines de centimètres ,relié au premier tube et terminé par un nez en carton solidifié à la colle à bois. Nous utilisons un système de parachute de base (càd lors de l'appogée la fusée libère le parachute contenu dans le tube lesté).

Plusieurs problème se posent à nous et nous aimerions vos idées/conseils pour y répondre sachant que nous allons passer quelques heures à la construire tout de même

Problème No1 : Nous avons constaté que le nombre de B maximum à atteindre dépendait de la soliditer du bouchon,hors nous voudrions pouvoir décider de quand la fusée décolle connaitriez vous un système ?

Problème No2 : Comment faire pour qu'elle garde un axe de 45° ?

Problème No3 : auriez vous des modèles de bases pour nous aider ? nous avons construite une,fixée dans des piquets plantés à 30cm de profondeur mais aimerions pouvoir faire tenir la fusée dessus (sachant que la pompe est en dessous )

Aide No1 : connaissez vous des sites avec des schémas simplifiés et/ou des test déjà effectué avec image/vidéo ?

Aide No2 : connaissez vous des logiciels permettant de calculer la pression maximale/la hauteur/la variation de vitesse etc ?

Cordialement,
Aragnor.

invite0fc1ab9b · 21/08/2009, 12h47

Salut à tous,apparement personne ne s'est résolu à lire mon paté

Voilà j'aurais une petite question à rajouter (je vous assure je cherche sur internet mais rien à faire

)
Voilà j'aimerais avoir une manière de remplire le fusée d'air et de décider de son moment de départ.
Merci à vous pour vos futures suggestions/idées.
Cordialement ,
Aragnor.

invite0fc1ab9b · 21/08/2009, 20h24

UP du soir,bonsoir.

Bonsoir à tous et à toutes bien que votre aide fût absente

nous avons tout de même trouver les réponses à toutes nos questions !
Sauf une : Les logiciels pour mésurer la pression sur l'ordi,Faire du modélisme de fusée 3D ou encore calculer la distance possible grâce aux données que l'on entrerait (exemple : Je dis que je rentre 500ML+8B de pression avec une fusée aérodynamique et là il me dit la distance maximale et minimale

)

Merci à vous pour vos futures réponses j'en ai besoin

**Jaunin** · 22/08/2009, 02h58

Bonjour, Aragnor,
On se croirait à Peenemüde, dans les débuts.
Oui, j'ai lu votre "pavé", d'une part vous semblez bien vous débrouiller, d'autre part j'ai aussi fait quelque recherche, mais pour l'instant je n'ai rien trouvé non plus.
Cordialement.
Jaunin__

invite0fc1ab9b · 22/08/2009, 10h13

Envoyé par Jaunin

Bonjour, Aragnor,
On se croirait à Peenemüde, dans les débuts.

Merci du compliment,ça me touche.

J'ai désormais l'outil pour mesurer la hauteur de la fusée ,reste à trouver les logiciels

(L'outil est un laser qui point la fusée et nous dit la distance (800M max) Si vous avez d'autres idées d'outils ou suggestions,nous sommes à l'écoute

invite0fc1ab9b · 22/08/2009, 17h41

Salut à tous et à toutes,
les schémas étant terminés je me devais de vous envoyer le premier croquis de la fusée,je travail parallèlement à ça sur une fusée à eau possedant deux "booster" de vraies fusées,contenant de l'eau comprimée,faisant décoller la fusée ensuite son réacteur principale liberera l'air déjà comprimée au préalabe.

Voici le schéma de CASA I :

http://img10.imageshack.us/img10/5761/casaib.jpg

évidemment ce n'est que le schéma de base ,je ne pouvais pas divulguer tout nos plans.

Cordialement,
Aragnor.

**mc222** · 23/08/2009, 14h58

Salut, je pense que 3 "booster" plutot que 2 rendrait le tout plus stable.

Ensuite, peut être peut tu t'arranger pour créer des stries "hélicoïdales" à la surface de ta fusé ou orienter 3 "booster" pour lui donner un mouvement de rotation sur elle meme qui aura comme avantage encore une fois d'augmenter grandement la stablité.

Voila, quelques idée pas connes je pense, pioche ce que tu veu, a+

invite0fc1ab9b · 23/08/2009, 15h06

Salut,
Merci de tes idées,elles seront sûrement exploitées lors du dévellopement de Infinity One (fusée à carburant, cf forum : présentation infinity one) L'idée de la rotation me plait assez car on sait qu'un corp qui tourne va plus loin dans sa trajectoire (cf les balles de fusils).
Peut être pourrais-je utiliser le même système ? Càd la faire tournoyer dans un tube qui aurait des rails ,comme dans le canon d'un fusil..

**mc222** · 25/08/2009, 16h37

Salut, je pense qu'amorcer la rotation au décollage par des rail te boufferai de l'énergie par frottement bien "rugeux" Je pense qu'il vaut mieu utiliser l'air.

Si tu oriente judicieusement les ailerons, tu doit pouvoir la faire tourner rapidement.

$\text{[math]}$

oméga : vitesse de rotation
V : vitesse de la fusé
p : pas de l'hélice

Tu vas tres vite atteindre de grande vitesse de rotation ^^

invite8f8354d4 · 26/08/2009, 12h01

Envoyé par mc222

$\text{[math]}$

oméga : vitesse de rotation
V : vitesse de la fusé
p : pas de l'hélice

Tu vas tres vite atteindre de grande vitesse de rotation ^^

Il ne manque pas un terme d'inertie dans ta formule ? Parce que as mon avis la fusée ne tournera pas à la même vitesse avec une inertie plus ou moins grande.

**mc222** · 26/08/2009, 12h44

Un terme d'inertie ? Qu'appel tu inertie ?

invite8f8354d4 · 26/08/2009, 13h06

Ben le moment d'inertie de la fusée, par exemple l'inertie d'une masse ponctuel est I=md² avec m la masse, et d la distance.

**mc222** · 26/08/2009, 13h57

ok mais ma formule était purment théorique, la vitesse de rotation de la fusée va tendre, (sans jamais l'atteinde) vers V/p.

Le moment d'inertie de la fusée va juste influencer le temps que va mettre la fusée pour atteindre le oméga théorique.

Plus le moment d'inertie sera faible et plus vite elle sera entrainée en rotation.

Cela dit, il faut rechercher à avoir le plus petit moment d'inertie.

invitebd7e436b · 26/08/2009, 15h23

Bonjour,

Il y a une association très bien qui aide les "jeunes" à réaliser des projets aérospatiale (c'est pas encore de l'astronautique..) : http://www.planete-science.org/espace qui donne aussi de la documentation très intéréssantes (théorique, technique) à l'adresse http://www.planete-sciences.org/espace/basedoc/Accueil (où tu y verra une catégorie à propos des fusée à eau).

invitebd7e436b · 26/08/2009, 15h39

re, pour répondre à la question, la force de poussée F en Newton peut se déterminer expérimentalement avec la relation suivante (à l'aide de bons appareils) :

$\text{[math]}$ , m la masse de la fusée, v la vitesse, t le temps.

**mc222** · 26/08/2009, 15h55

aurement dit F=ma ^^

**mc222** · 26/08/2009, 16h05

La fusée est soumise à forces:

P : poids = $\text{[math]}$

F : Frottement de l'air = $\text{[math]}$

H : Force hydrolique = ? ( il faudra trouver l'expression de la force ne fonction de la pression et du débit )

invite8f8354d4 · 26/08/2009, 18h56

Beaucoup plus simplement le PFD à deux formes :
F=ma : la plus connue mais sous entendant que la masse est fixe.
Sinon il y a aussi : $\text{[math]}$ avec p la quantité de mouvement --> p=m.v
On a alors : $\text{[math]}$
Et la quantité de mouvement de ton système est déterminer par l'opposé de la quantité de mouvement de ton fluide. Donc tu prend m la masse totale du système (elle va varié avec le temps car ta fusée perd de l'eau) et la vitesse v correspond à la vitesse d'éjection de ton fluide. Que tu peut déterminer grâce à de la thermodynamique basique.

**mc222** · 26/08/2009, 19h35

Très bien vu,

Ensuite pour déterminer la vitesse de sortie de la flotte, peu etre qu'on peu utiliser ca:

$\text{[math]}$

$\text{[math]}$

Mais sachant qu'il y a de l'eau et de l'air, c'est plus compliqué.

Peut etre pouvons nous considérer que seulement l'air se comprime et que l'eau ne subit aucune variation de pression.

Si c'est ca, je crois que ma formule est appliquable.

PV de l'air
m de l'eau + air

invite8f8354d4 · 26/08/2009, 20h58

Je vois pas pourquoi tu marque que PV de l'air est égale à l'énergie cinétique ? Sinon la détente de l'air étant rapide il n'y a pas d'échange thermique avec l'extérieur donc j'obterait pour une transformation adiabatique :
$\text{[math]}$ avec $\text{[math]}$ pour l'air. Tu utilise cette équation plus l'équation de Bernoulli afin de trouver la vitesse d'éjection.

Poussée d'une fusée.

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Re : Poussée d'une fusée.

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