Supaero CAnsat LAuncheR IV (SCALAR-IV)

Vers une fiabilisation des lanceurs

Suite à la conception de la fusée SCALAR-III en 2016/2017 nous avons décidé de prolonger ce projet une année de plus. SCALAR-III nous avait permis de développer en amont des systèmes complexes et de les tester. Ces analyses ont par ailleurs dévoilé certaines faiblesses. C’est pourquoi le projet de cette année, SCALAR-IV, se veut plus abouti et plus fiable. Nous continuons donc sur la lancée des fusées expérimentales bi-étage pour disposer d’un lanceur plus perfectionné.

Objectifs du projet SCALAR-IV

Cette nouvelle fusée expérimentale doit ouvrir la voie au développement de fusées bi-étages actives. C’est-à-dire contenant un propulseur dans chaque étage, avec séparation des étages. Dans cette optique de long terme, SCALAR-IV embarquera plusieurs expériences. Notre objectif est de procéder au lancement de SCALAR-IV lors de l’édition 2022 du C’Space organisé par Planète Sciences en juillet prochain.

La première étape de développement de cette nouvelle série de fusées expérimentales sera de concevoir et fabriquer un Système de Séparation Inter-Etage (SSIE) fiable. Les principaux travaux seront tout d’abord la réalisation d’un prototype. Nous pourrons ensuite l’optimiser, notamment au niveau de sa masse. Finalement, des essais de résistance en traction, flexion et vibration confirmeront que les efforts en vol n’endommageront pas la fusée. Nous espérons pouvoir encore une fois travailler avec les équipes du DMSM (Département d’études mécaniques de l’ISAE-SUPAERO) pour profiter de leur expertise. Cela permettrait aussi d’utiliser leurs bancs d’essais. Plusieurs versions du SSIE ont déjà été proposé mais les contraintes appliqués et le
cahier des charges strict n’a pas permis.

Un lanceur de CanSat

Cependant, Scalar n’est pas une simple fusée. Elle est un lanceur de CanSat servant à réaliser diverses expériences à une certaine altitude. C’est pour ce besoin d’altitude de lancement que Scalar a été conçue en deux étages, afin d’atteindre 3km de haut. Ainsi, en lançant des nanosatellites, elle s’inscrit dans une logique de modernité si précieuse à la section.

De nouvelles technologies pour le club

Le club n’ayant jamais réalisé de fusée bi-étagée en complète autonomie, Scalar représente un enjeu dans le progrès technique de la section. Les principales avancées se situent au niveau de :

– l’électronique/informatique, avec une complète  indépendance des deux étages devant pourtant travailler ensemble pour se séparer

– la mécanique en réalisant un Système de Séparation Inter-Étage (SSIE) sans pyrotechnie, ayant notamment conduit à des publications de documents de recherche.

Trajectographie

Il est nécessaire d’assurer la séparation des deux étages de la fusée en toute sécurité. À cette fin, nous devons connaître en temps réel l’orientation et la position de la fusée. Ainsi, au moment de la séparation, un algorithme décide d’allumer ou non le second propulseur. Le système de récupération utilise également les données de trajectographie pour détecter l’apogée et libérer le parachute. Enfin, les données récupérées après le vol sont confrontées au modèle théorique et font l’objet d’un rapport à Planète Sciences. Cette expérience sera notamment liée à un Projet Innovation et Recherche (PIR) de deuxième année qui porte sur le filtre de Kalman. Les capteurs mis en jeu dans cette expérience incluent une centrale inertielle, une chaîne anémométrique (mesure de vitesse et d’altitude à l’aide d’un tube Pitot) et une carte GPS.

Une équipe

Ce projet est mené uniquement par des étudiants de l’ISAE-SUPAERO, comme pour la plupart des projets les étudiants de deuxième année, fort d’une année d’expérience, assurent une bonne gestion du projet. Leur objectif est aussi de former les autres étudiants, les impliquer dans le projet et leur fournir les outils et compétences requises dans le but de leurs passer la main à la fin de l’année. Ce sera à eux de tenir le  projet de l’an prochain.

Équipe 2021-2022

• Chef de projet et responsable de l’Electronique : Sanchez Lucas, étudiant de 2e année ;
• Responsable Informatique embarqué : Cornu-Emieux Gaspard, étudiant de 2e année ;
• Responsable mécanique : Amitrano Julien, étudiant de 2e année ;
• 5 autres étudiants.

Responsables 2018-2019

• Gestion de projet : Thibaut Formosa, étudiant de 2e année ;
• Électronique embarquée : Alan Allart, étudiant de 2e année ;
• Mécanique : Thibaut Formosa, étudiant de 2e année ;
• Informatique : Damien Courteville, étudiant de 2e année ;

La première étape du projet consiste bien entendu à définir le projet : choisir les principales caractéristiques, faire des études de faisabilités, rechercher des partenaires ou encore établir un budget prévisionnel. La répartition des tâches se fait sur différents pôles : la mécanique, l’électronique, l’informatique et la sauvegarde. D’autres pôles apparaissent au cours du projet comme l’équipe qualité, intégration ou encore interface mécanique/électronique.

Un projet enrichissant

La diversité des parcours des membres du projet, et en particulier la présence d’étudiants internationaux, apporte des compétences, connaissances et techniques différentes et complémentaires, permettant au projet de se distinguer parmi les clubs aérospatiaux d’autres établissements. Cela favorise l’innovation et la maturation des technologies développées au cours du projet dans un environnement stimulant et bénéfique pour tous. Participer à ce projet est une vraie valeur ajoutée à leur parcours par la mise en application des connaissances acquises durant leur formation et la curiosité intellectuelle nécessaire à l’aboutissement de l’aventure.

Un projet dans la continuité du club

Scalar IV-DS se place dans la continuité des Scalars, dont l’objectif de départ était de réaliser une fusée bi-étagée lanceuse de CanSat. Ainsi, des lancements, notamment de l’étage supérieur de Scalar IV, ont déjà été réussis avec brio. Le projet a donc su prouver la qualité de la conception de nos fusées, permettant d’acquérir la confiance d’entreprises telles que le CNES et Thales Alenia Space.

Nos partenaires

De nombreux partenaires ont soutenu le projet SCALAR-IV en lui apportant un support technique et financier. Nous souhaitons cette année encore remercier chaleureusement chacun d’entre eux. En effet, sans eux, ce projet n’aurait pas pu aboutir.

L’ISAE-SUPAERO

Notre école soutient financièrement notre projet et met à notre disposition un local pour stocker notre matériel et organiser nos réunions, et des moyens de production (comme l’atelier d’usinage).

La Fondation ISAE-SUPAERO

La Fondation ISAE-SUPAERO soutient le projet par une subvention versée à l’Association des Élèves, dont dépend le club. C’est la troisième année consécutive que la Fondation nous soutient.

Thales Group

Thales Group est un de nos partenaires pour cette année 2017-2018. Il nous apporte un soutien financier et un éventuel soutien matériel. C’est un nouveau partenaire pour le club.

Contacts

• Lucas Sanchez (Chef de Projet) : lucas.sanchez@student.isae-supaero.fr
• Julien Amitrano (Président du club) : julien.amitrano@student.isae-supaero.fr