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Mesure et Résultats des tests de FARO

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Mesure des performances

Objectif: mesurer la poussée du moteur durant son fonctionnement pour connaître les caractéristiques du moteur et estimer les performances d'un fusée qui utiliserait ce moteur.

Principe de mesure: Le moteur est placé dans un banc de poussée, tuyère vers le haut afin que la poussée s'exerce vers le sol. Il est coincé entre une série de guides pour le maintenir en permanence parfaitement vertical. Quand le moteur est allumé, il pousse vers le bas sur une lame métallique. Cette poussée du moteur déforme très légèrement la barre de métal. C'est cette déformation que l'on mesure car elle est proportionnelleà la force exercée par le moteur, c'est-à-dire la poussée. A la fin de la combustion du moteur, la lame de métal revient à sa position initiale; elle a en fait joué le rôle de ressort.
Pour mesurer la déformation de la lame (qui est très petite et quasi invisible à l'oeil nu), on colle sur la lame un capteur d'élongation. En effet, la lame courbée sous l'effet de la poussée est légèrement plus longue que quand elle était droite. La déformation du capteur induit un changement de résistance électrique de celui-ci. Ce changement de résistance est amplifié, mesuré et finalement visualisé sur un PC. On obtient ainsi une courbe de changement de résistance du capteur en fonction du temps. Pour connaître la poussée du moteur, exprimée en Newtons (10 Newtons correspondent approximativement à 1 kilogramme force), on utilise un facteur de conversion obtenu préalablement en étalonnant le banc de poussée. Pour l'étalonner, on mesure la résistance du capteur en fonction d'une série de poids placé sur la lame.


Le système de mesure de poussée est branché sur la batterie et connecté au banc de poussée par un câble de 50 mètres
 
Le PC de mesure. Le programme de capture de données est initialisé quelques secondes avant l'allumage.
 
Pendant l'essai, on regarde, le PC travaille.

Vue sur la courbe de mesure de résistance.

Après conversion et filtrage du bruit de fond, voici la courbe de poussée en fonction du temps.

 

 


Quelques Résultats

Voici en bref les résultats de quelques uns de nos tests. A coté d'une vue miniature de la courbe de poussée, vous trouverez le numéro de l'essai, l'impulsion spécifique obtenue (Is), le temps de combustion (Tc)et l'un ou l'autre commentaire. En cliquant sur la courbe vous arriverez à un epage qui donnera tout les détails, photos et parfois film de l'essai.

 

A gauche vous voyez le bloc de propergol dans la chambre de combustion. Il ne reste plus qu'a fixer la tuyère.
A droite: après la combustion, il ne reste que quelques résidus.

 

Test: FARO 01 Composition: 75% PA + 20%Polyester +5% additifs - Bloc à cheminée centrale, pas un BATES

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Courbe de poussée

Résultats:

Date: 28/10/2000
Is= 181 s
I tot= 395 Ns
Pmax=
tc=

Discussion des résultats: Pas trop mal pour un tout premier essai, même avec 75%PA. La combustion a duré trop longtemps, probablement à cause d'un mauvais allumage (pression initiale trop faible). La vidéo montre bien que la poussée a augmenté en cours de combustion.

 

Test: FARO B06 Composition:

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Courbe de poussée
 

Résultats:

Date: 08/09/2001
Is=
I tot=
Pmax=
tc=

Discussion des résultats: La combustion a duré 3 secondes au lieu de une et la poussée s'en ressent. A part cela, l'essai était parfait et la vidéo est impressionnante.
Sur la vidéo, remarquez que l'allumeur s'enflamme d'abord et que seulement après quelques secondes le moteur se met en route. Il éjecte alors l'allumeur qui est attaché à un cable. Pendant la combustion, vous pouvez voir la formation de sorte de "gouttelettes" dans la flamme. Ce phénomène est attendu et indique que la combustion est bonne.

 

Test: FARO Composition:

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Courbe de poussée

Résultats:

Date: 10/11/2001
Is=
I tot=
Pmax=
tc=

Discussion des résultats: Sur la vidéo, on voit l'allumeur qui est éjecté au démarrage et comme il reste attaché par un cable. au banc de poussée, il repasse dans la flamme du moteur, ce qui donne une impression (fausse) que le moteur a eu un hoquet. Ce n'est qu'un hasard.

 

Test: FARO B12 Composition:
  Courbe de poussée

Résultats:

Date:
Is=
I tot=
Pmax=
tc=

Superbe série de photos tirées d'un film digital et illustrant la combustion.
Discussion des résultats: Lors de l'inflammation, on voit bien que la fumée sort de la tête d'allumage avant que le moteur ne commence. La combustion n'est pas fameuse, on voit qu'il y a une grande flamme. Cela indique que du propergol est éjecté par le moteur et brûleà l'extérieur.

 

 

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