Baie Pelican

Baie Pelican

Module d'acceuil charge-utile de fusée-sonde réutilisable pour des expériences en micro-gravités, d'observation ou larguables à haute altitude

Cette structure pourrait être employée sur la démonstration Themis envisagée dès 2023.

Baie Pelican

Contexte

Dès 2023, le démonstrateur Themis sera capable de réaliser une mission non orbitale  qui permet d’atteindre une certaine altitude à une certaine vitesse.

Une exploitation naturelle de cette capacité est de réaliser des missions de type fusées sondes, avec ou sans déploiement de charge-utile en phase de culmination.

Les expériences ou les objets embarqués devront pouvoir être testés dans un environnement de microgravité, avoir la capacité à être largués dans le vide, de mesurer des paramètres physiques dans l’atmosphère, de réaliser une rentrée atmosphérique ou de pouvoir observer l’univers dans le vide sans pollution lumineuse.

Description

Pour réaliser ce type de missions, plusieurs sous-systèmes spécifiques sont nécessaires et rassemblés dans un module appelée « module PELICAN » ou « PELICAN BAY » composée de :

 

  • Un ou des sous-systèmes de déploiement d’objets largués et d’expériences embarquées (ces éléments peuvent être livrés par le client si compatible des spécifications d’interface)
  • Une « Bay management Unit » faisant la commande de tous les mécanismes et distribuant la puissance nécessaire.
  • Une structure cylindrique dynamique ou « virole mobile » permettant une ouverture vers l’extérieur : ce soussystème constitue le projet proposé ici
  • Une structure de transmission d’effort de la poussée qui peut être inclues dans le périmètre fonctionnel de la structure précédente

 

Ce « module PELICAN », permettrait de déployer les expériences sans avoir besoin d’être largué au préalable comme une coiffe ou d’avoir à l’équiper d’un système de récupération. Elle a des interfaces mécaniques avec le module de contrôle de vol et la coiffe, nécessaire à l’aérodynamique (voir schéma de principe).

 

L’idée est de récupérer Thémis et sa partie haute complète (module + coiffe) indissociablement. Cela évite de produire une nouvelle partie haute et de limiter les activités de récupération et de remise en état.

Illustration des interfaces

interfaces baie pelican.png

Illustration d’un exemple de concept de virole mobile

pelican bay description.JPG

Analyse fonctionnelle

L’analyse fonctionnelle est à détailler suivant toute les phases de vie du véhicule :

  • Phase de développement
  • MAIT
  • Intégration des charges utiles et intégration sur le véhicule
  • Opérations de lancement
  • Phase de vol au décollage
  • Phase de vol en microgravité
  • Phase de retour en vol
  • A l’atterrissage et postatterrissage
  • Remise en état et stockage
  • Fin de vie

Plusieures spécifications non-fonctionnelles seront précisées mais qui pourront être adaptées à l'échelle des différents prototypes souhaités et de la priorisation des fonctions à tester.

Elles seront de plusieurs ordres:

  • Programmatique
  • Géométriques
  • Mécaniques
  • Environnement
  • Electrique

Roadmap

Une Road map permet de placer dans le temps les grandes activités proposées.

roadmap baie pelican.png

Activités envisageables

  • Réaliser une analyse fonctionnelle
  • Proposition du champ des possibles de concepts et identification des meilleurs concepts selon critères technicoéconomiques et étude préliminaire de faisabilité avec calculs simplifiés
  • Fabrication et test d’une à deux concepts à petite échèle (impression 3D par ex) pour très faible diamètre (<20 cm ?)
  • [Potentiel essai en vol sous Fusex]
  • Rapport de synthèse
  • Etude de prédimensionnement d’échelle réduite à potentiellement échelle 1 (<50 cm à 3,5m) du concept privilégié
  • Conception, fabrication et test du concept choisi d’échelle réduite à potentiellement échelle 1
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