ESSAI FLCT02 SAS 1 - Lanceur équipé d'un séparateur électrique

Le modèle : SAS 1

SAS1.jpg

SAS 1 - technicals.jpg

Motorisation : 3 xD9-P de Klima allumés en cluster.

Le sépararateur électrique

 

Ressorts : Lo = 44 mm ; øext = 8,5mm ; øfil = 0.8mm ; k = 260N/m. (provenants d'une boite de ressorts en vrac)

Billes acier ø8 (123roulement.com)

v2 v28.png v2 v38.png v2_ring low (2) v5.png v2 v38b.png

Le module avionique

Avionique.jpg Le PCB est disponible ici :  Icon ordinateur de vol n1.fzz (31,4 Kio)

Toutefois, des adaptations onté ét faites au niveau de l'alimentation car les batteries CR2032 sont très loin d'être suffisantes. Il y a donc une pile 9V (Vin) et une batterie 3.7V LiPO qui alimente le nano par son port USB.

Liste du matériel :

  • 1 x arduino nano
  • 1 x EEPROM 24LC512
  • 1 x buzzer
  • 1 x Sparkfun MPL3115A2
  • 1 x servo tunigy tgy-225mg
  • 2 x 220ohms
  • 2 x 10kohms
  • 1 x interrupteur
  • 1 x système de clé de sécurité (interrupteur modifié)

 

Les codes

Ce n'est pas forcément "joli" mais le microcontrôleur est chargé du programme nécessaire à l'usage que l'on souhaite. Un programme pour effacer l'EEPROM, un programme d'essai au sol pour vérifier le déclenchement et l'éjection du parachute, un programme de vol et enfin un programme de récupéartion des données.

Programme de vol : 

Icon Hermes_mode_vol.ino (6,0 Kio)

Programme de lecture des données :

Icon Hermes_mode_lecture.ino (2,9 Kio)

Programme de raz de l'EEPROM :

Icon Hermes_mode_raz_eeprom.ino (1,8 Kio)

Programme d'essai statique :

Icon Hermes_mode_essai_au_sol.ino (3,5 Kio)

 

La simulation

Image1.png Réalisé sous Open Rocket.

Image2.png

Le vol

Tir du 15 juin 2019. 15h30.

Conditions météo : 20°C à l'ombre, vent OSO de 4 à 6 m/s.

Masses après récupération sans moteurs :

tête : 304g

Bas : 367g

Total : 672g

Image11.jpg Image12.jpg Image13.jpg Image14.jpg Image15.jpg Image16.jpg

Retex

Récupération des données de vol

1. Données brutes

Récupérées à l'aide du programme : Hermes_mode_lecture.ino injecté dans le microprocesseur après le vol.

Rappel : l'EEPROM utilisée permet le stockage de 16000 réels (5,79 minutes d'autonomie)

Nombre de valeurs écrites dans l'EEPROM : 9369

Les 20 premières écritures ne sont pas cohérentes et sont liées à un démarrage du système antérieur. Il y a donc 9349 données interprétables.

Début de l'acquisition : 0,671s

Fin de l'acquisition : 216,356s

nombre de couple de données : 4675

période d'échantillonnage moyen :46,20ms

temps minimum entre deux écritures : 46ms (4050 cas) 47ms (588 cas) 48ms (33 cas)

temps maximum entre deux écritures : 345 µs à 206845ms (bug ?)

L'acquisition de la pression se fait par contre à T=258ms ; en retrouve un changement de pression environ tous les 230ms, soit environ 1 mesure toutes les 5. Ce qui correspond au paramétrage (6 à 258 ms).

t_absolu (s)

t_relatif (s)

hauteur (m)

vitesse (m/s)

accélération (m/s²)

210,999

0

0

 

 

211,045

0,046

0

0,00

0,00

211,229

0,23

1,69

9,18

49,92

211,46

0,461

7,38

24,63

66,87

211,691

0,692

11,32

17,06

-32,80

211,921

0,922

16,76

23,65

28,68

212,152

1,153

24,88

35,15

49,78

212,382

1,383

32

30,96

-18,24

212,614

1,615

41,51

40,99

43,25

212,844

1,845

51,32

42,65

7,22

213,074

2,075

56,82

23,91

-81,47

213,306

2,307

59,13

9,96

-60,16

213,536

2,537

65,13

26,09

70,13

213,767

2,768

72,69

32,73

28,75

213,998

2,999

78,32

24,37

-36,17

214,228

3,229

84,19

25,52

5,00

214,459

3,46

89,44

22,73

-12,10

214,689

3,69

92,75

14,39

-36,24

214,921

3,922

96,38

15,65

5,41

215,151

4,152

98,94

11,13

-19,64

215,382

4,383

101,82

12,47

5,79

215,613

4,614

104,5

11,60

-3,75

215,843

4,844

105,57

4,65

-30,22

216,074

5,075

106,57

4,33

-1,40

216,305

5,306

107,88

5,67

5,81

216,536

5,537

107,5

-1,65

-31,67

Image4.jpg

Comparaison simulation/enregistrement

 

Open Rocket

StabTraj

Mesure

Apogée

178 m

161 m

108m

Vitesse max

51 m/s

53 m/s

42 m/s

Accélération

87 m/s²

87 m/s²

67 m/s²

La mesure de l'accélération n'est pas probante. Elle n'est exprimée que pour z.

Baie d'avionique

La pile 9V a voyagé ; le support interrupteur de la clé est décollé (pied droit) ; sinon ras.

Tension 9v : 9,60V (10,4V initial)

Tension 3,7V : 4,25 V (4,27V initial)

Le buzzer s'est déclenché correctement une fois au sol.

Image6.jpg

Parachute

matière : Spinnaker CX2 (49g/m²) [https://www.cerfvolantservice.com/contents/fr/p513.html]

R=40cm.

Suspentes en nylon tressé ø1mm [LE CHINETOILE 26320 SAINT MARCEL LES VALENCE]

Une suspente s'est décollée ; le parachute a fait une descente en vrille, emmêlant les suspentes.

à Hypothèse : les suspentes ont arraché deux des trois guides ressort du découpleur lors de la descente en hélice.

Pas de dégât sur la toile.

Image7.jpg

Ogive

RAS ; un peu déboitée au retour au sol - La séquence photo montre que ce déboitement est déjà fait avant le contact au sol. Hypothèse : choc lors de l'ouverture du parachute.

Image8.jpg

Cordon Kevlar

Ce cordon relie l'étage d'avionique, le parachute et le corps inférieur. L'accrochage est réalisé aux éléments par différents nœuds. RAS.

Image9.jpg

Nota : le fait qu'il ne soit pas tressé peut poser problème (délitement).

https://www.netjuggler.net/acheter/ficelle-kevlar-epaisse.html

Bloc moteur

Fabriqué en PLA  CHROMATIK : s'est un peu déformé, le démontage des moteurs a été un peu difficile tout en restant possible.

Image10.jpg

Ailerons

Fabriqué en PLA : RAS

 

Guides

øarrière : 9,1mm

øavant : 9,15mm

RAS

 

Separateur

1 bille perdue ; 2 guides cassés. Le servo fonctionne toujours après atterrissage. C'est très probablement la descente en vrille et l'interférence avec le cordon kevlar qui est à l'origine de la casse. A noter que la bille perdue avait tendance a sortir lors des essais statiques.

 

La suite

Une version 2 est en cours (SAS2) :
- nouveau séparateur : suite au RETEX de SAS1, et notamment la casse en vol des guides ressorts.
- nouvel ordinateur de bord principal: RETEX sur le PCB, ajout de fonctionnalités (gyros, 2 altimètres), télémétrie radio, correction de l'alimentation électrique.
- captage vidéo lors de la séparation.
- revue du parachute et des suspentes (dispositif anti-torche).
- un module de mesure dans la partie basse de la fusée pour acquérir plus de données sur la cinématique de séparation.

Ils arrivent :
- le planning.
- le schéma de l'ordinateur de bord et du module complémentaire.
- le plan de SAS2, le lanceur d'essai.
- la simulation de vol.

Fabrication : Section Espace du Fab Lab Chateau Thierry à partir de septembre 2019.

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