Dimensionnement d'un système de contrôle en roulis sur une fusée expérimentale

[invite6b2c40a0]

Bonjour à tous,

J'ai un petit soucis de dimensionnement d'un servomoteur actionnant 2 ailerons en position basse sur mon projet de fusée expérimentale.

Je m'explique : Il s'agit d'une fusée de 2,3m de hauteur pour un diamètre de 200mm et un poids total de 20kg que l'on modélisera par un cylindre parfait pour cette étude (même dimensions).

J'arrive sans soucis à calculer un couple crée par la friction des ailerons (mobile sur 45°) en fonction de l'angle de ceux-ci.

J'arrive aussi à trouver l’énergie induite par la vitesse de rotation de la fusée lors du vol. En effet, l'expérience montre que les défauts de fabrications de l’empennage induisent une vitesse de rotation de 2 à 10 tr/s.

Mon problème est donc d'estimer le couple nécessaire a fournir pour contrer cette vitesse de rotation induite et donc dimensionner la géométrie des ailerons ainsi que l'actionneur (servomoteur).

Si quelqu'un à une piste à suivre...

Cordialement,

Valentin
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[JPL]

Je rappelle que des essais de fusées amateur ne sont tolérés que dans le cadre de clubs ou associations qui ont reçu un agrément officiel. Le reste tombe sous le coup de la loi.

[invite6b2c40a0]

Absolument, c'est pourquoi ce projet fais parti de l'association SPACIETA de l'école d'ingénieur ENSTA Bretagne et qu'il est mis en oeuvre dans le cadre du C'space de planète science, lui même dépendant du CNES.

[JPL]

Nous sommes plus rassurés. Il aurait fallu le dire d'emblée.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite6dffde4c]

Bonjour et bienvenu au forum.
La relation de base est celle qui relie le couple à l’accélération angulaire :



Où tau est le couple produit par les ailerons et J le moment d’inertie du solide.
Votre problème sera que le moment d’inertie va diminuer à mesure que le combustible se consomme.
Vous aurez donc un problème avec la stabilité de l’asservissement.
Au revoir.

[calculair]

Bonjour,

Je n'ai pas tout le contexte, mais voila mon approche: ( elle n'est peut être pas exacte )

L'engin semble tourner sur lui même à 10 T /s et à une masse de 20 kg

L'energie de rotation est donc E = 1/2 J W^2 .... vous d'évaluer le J

Votre problème est de stopper cette rotation . Si le temps de freinage de cette rotation est T = 1/10 s, la puissance nécessaire sur le dispositif de contrôle est P = C W comme l'énergie de rotation est 1/2 J W^2 on aurait l'equation

1/2 J W^2/ T = CW d'ou C = 1/2 J W /T

avec T = 1/10 s on aurait C = 5 J W

Voila comment j'estimerais le couple recherché....Qu'en pensez vous ?

Bonjour à tous,

J'ai un petit soucis de dimensionnement d'un servomoteur actionnant 2 ailerons en position basse sur mon projet de fusée expérimentale.

Je m'explique : Il s'agit d'une fusée de 2,3m de hauteur pour un diamètre de 200mm et un poids total de 20kg que l'on modélisera par un cylindre parfait pour cette étude (même dimensions).

J'arrive sans soucis à calculer un couple crée par la friction des ailerons (mobile sur 45°) en fonction de l'angle de ceux-ci.

J'arrive aussi à trouver l’énergie induite par la vitesse de rotation de la fusée lors du vol. En effet, l'expérience montre que les défauts de fabrications de l’empennage induisent une vitesse de rotation de 2 à 10 tr/s.

Mon problème est donc d'estimer le couple nécessaire a fournir pour contrer cette vitesse de rotation induite et donc dimensionner la géométrie des ailerons ainsi que l'actionneur (servomoteur).

Si quelqu'un à une piste à suivre...

Cordialement,

Valentin

[invitef29758b5]

Salut
Comment se fait-il que les gyromètres ne détectent pas la rotation avant qu' elle n' atteigne des valeurs aussi importantes ?

[invite6b2c40a0]

Les gyromètres détectes bien la rotation dès la première seconde, seulement le CNES interdit formellement toute action corrective sur la trajectoire de la fusée lors de la phase propulsée.

La phase de contrôle en roulis s’effectuera donc dès la sortie de cette phase propulsive avec un délais de 2s de sécurité.

L’énergie de rotation est donc E = 1/2 J W^2 .... vous d'évaluer le J

Votre problème est de stopper cette rotation . Si le temps de freinage de cette rotation est T = 1/10 s, la puissance nécessaire sur le dispositif de contrôle est P = C W comme l'énergie de rotation est 1/2 J W^2 on aurait l’équation

1/2 J W^2/ T = CW d'ou C = 1/2 J W /T

avec T = 1/10 s on aurait C = 5 J W

Voila comment j'estimerais le couple recherché....Qu'en pensez vous ?

Pour moi ce raisonnement me semble logique. J'ai réalisé mes calculs je tombe sur une énergie de 395 J. Je fais donc varier (merci excel) mon temps d'annulation du roulis pour obtenir une couple raisonnable qui dimensionnera mon système.

Merci pour l'aide, je reviendrais vers vous ci jamais j'observe une erreur!

[stefjm]

Les gyromètres détectes bien la rotation dès la première seconde, seulement le CNES interdit formellement toute action corrective sur la trajectoire de la fusée lors de la phase propulsée.

C'est agaçant cette interdiction de fabriquer des missiles.

[invite6b2c40a0]

Le problème c'est qu'une fusée expérimentale guidée n'est pas forcément un missile, et que cette dimension fait partie du domaine de la mécanique des vol balistique. Il est dommage de ne pas pouvoir guider la fusex en justifiant de la sécurité des personnes et des biens. Malgré tout je comprend très bien cette interdiction et mon équipe respectera le cahier des charges fournis.

[invitef29758b5]

Un contrôle du roulis n' est pas une correction de trajectoire

[azizovsky]

il y'a ici des explications: http://www.je-comprends-enfin.fr/ind...d-menu-51.html

Par la suite du vol, ce sont souvent des petits propulseurs placés dans la case à équipement qui assurent cette tâche de contrôle du roulis