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Lycée du Pays de Soule

Avenue Jean Monnet - 64130 Chéraute
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Formations générales, scientifiques, technologiques & microtechniques Quoi de neuf sur le site ???

Les fils du professeur Tournesol

En attendant la propulsion aux lithergols hypergoliques



Tous aux abris

Attention, M. Hirschinger va appuyer sur le bouton rouge !


Voir la vidéo

[fusée à eau 2015]

Objectif : Lune !

21 élèves de seconde SI, par équipe de 4 ou 5 spacio-opérateurs, ont réussi a envoyer un OVNI (Objet Visuel Nettement Improbable) à l'autre bout du champ.
M. Hirschinger, professeur qui a toujours rêvé de caresser les étoiles, a prodigué les bons conseils aux élèves pour faire s'élever la fusée à quelques mètres du sol, après qu'il se soit lui-même placé bien à l'abri.
Même si la lunette astronomique était inutile pour suivre la trajectoire des fusées, ça va vite... mais pas très loin...

On ramène un peu notre science

Le moteur-fusée est le type de moteur au principe de fonctionnement le plus simple : deux ergols brûlent dans une chambre de combustion, sont accélérés par une tuyère de Laval et sont éjectés à grande vitesse par une tuyère.

Plusieurs caractéristiques s'appliquent aux moteurs-fusées :

L'Impulsion spécifique, exprimée en seconde, mesure la durée pendant laquelle un kilogramme d'ergol fournit une poussée de un kilogramme-force, soit 9,80665 N. Plus elle est élevée, meilleur est le rendement massique du système, en termes de force exercée ; cependant, c'est la quantité de mouvement transmise au véhicule qui importe, de sorte que l'optimum énergétique ne s'obtient pas en maximisant l'impulsion spécifique.

Domaine de vol (vitesse en mach) et rendement (Impulsion spécifique) des différents types de moteurs à réaction. Le moteur-fusée a le domaine de vol le plus étendu mais le rendement le plus faible.

Le débit massique, correspondant à la masse d'ergols consommée par unité de temps.
La vitesse d'éjection des gaz, dont dépend indirectement la vitesse atteinte par le véhicule selon la formule suivante :

Voir notre page wikipedia

V_e = \sqrt{\;\frac{T\;R}{M}\cdot\frac{2\;k}{k-1}\cdot\bigg[ 1-(P_e/P)^{(k-1)/k}\bigg]}
où:
V_e = vitesse de sortie du flux, m/s
T = température absolue du flux, K
R = Constante universelle des gaz parfaits = 8314.5 J/(kmol·K)
M = masse moléculaire des ergols, kg/kmol
k = c_p/c_v = indice polytropique
c_p = Capacité thermique massique du gaz à pression constante
c_v = Capacité thermique massique à volume constant
P_e = pression de sortie en pascals
P = pression interne du flux en pascals
La poussée, mesuré en newtons est calculée ainsi :

F_n = \dot{m}\;V_{e} = \dot{m}\;V_{e-act} + A_{e}(P_{e} - P_{amb})
où:
\dot{m} = \,débit massique en kilogrammes par seconde (kg/s)
V_{e} =\,vitesse d'éjection effective en mètres par seconde (m/s)
V_{e-act} =\,vitesse réelle de sortie en mètres par seconde
A_{e} =\,aire du flux à la sortie en mètres carrés (m²)
P_{e} =\,pression statique de sortie en pascals (Pa)
P_{amb} =\,pression ambiante en pascals

Le rapport poids/poussée, qui représente le poids du moteur sur sa poussée. Plus le moteur est léger et plus sa poussée est importante, plus son rapport est avantageux.

Les billets pour la lune seront mis en vente prochainement...



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