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L'incontournable projet étudiant

En partenariat avec de grands noms de l’aéronautique et du spatial européens :

WP5 - Propulsion réutilisable / Maintenance

WP3 - Propulsion

L’étude peut porter sur le véhicule suborbital habité dont les caractéristiques générales sont données ci-dessous en s'attachant à l'aspect « Propulsion », ou bien partir d’un projet de véhicule sub-orbital étudié les années précédentes.

L’étude portera une attention particulière à des solutions minimisant l’impact environnemental, et aux impacts (dont la maintenance) induits par le besoin de « ré-utilisabilité » du système de propulsion fusée.

Il est apprécié que les travaux partent d’études faites par des équipes des éditions précédentes.


Traiter l’un des sujets suivants :

  1. Système propulsif :

    • Utilisation d’un moteur et système propulsif existant : Analyse de la compatibilité avec les exigences de sûreté, impact environnemental pour la mise en œuvre, et plus généralement sur la phase de commercialisation, la compatibilité ou adaptation à la réutilisation et à la performance économique ;
    • Ou adaptation « moteur image » (par changement d’ergols, changement de point de fonctionnement / de la poussée, …) d’un système propulsif existant aux besoins du véhicule suborbital habité. En particulier, les contraintes de sécurité, les coûts d’opération, l’impact environnemental et la maintenance liées à la réutilisation seront identifiées et traitées ;
    • Ou proposition d’un pré-dimensionnement et jeu de spécifications de haut niveau pour un système propulsif défini par les étudiants ;
  2. Ou Intégration du module propulsif au véhicule :

    • Identification et établissement d’un concept avec pré-dimensionnement (pour les éléments essentiels), pour un ou les Sous-Systèmes associés à la propulsion principale (reprise de poussée, démarrage / arrêt, pressurisation, circuit d’alimentation moteur, …) ;
    • Ou Identification et établissement d’un concept avec pré-dimensionnement ou ordres de grandeurs, pour un Système intégrant les autres types de propulsion nécessaires à la mission, le contrôle d’attitude (contrôle 3 axes : roulis, tangage et lacet) pour les phases hors atmosphère. L’étude peut aussi porter sur la mutualisation de certains éléments ou certaines fonctions (ex : la pressurisation) pour les deux systèmes, ou bien pour combiner des éléments ou des fonctions de la propulsion entre le véhicule porteur et le véhicule sub-orbital (dans le cas d’une architecture à 2 véhicules distincts) ;
    • Ou conception d’un système propulsion fusée optimisant la maintenance et l’interchangeabilité (des équipements composant le système propulsion, ou de sous-ensembles d’équipements, ou du système propulsif complet), en établissant une « hiérarchie » sur le nombre d’utilisation de chaque sous-ensemble (le plus faible nombre d’utilisation étant pour le moteur fusée), et en pré-dimensionnant (calcul et ou analogie avec données existantes de projet précédent, ou littérature ouverte) les sous-ensembles les plus significatifs pour en connaitre masse et encombrement géométrique. Décrire l’architecture et géométrie (calculée / estimée) du système propulsif, son positionnement dans le véhicule sub-orbital et le concept de maintenance / interchangeabilité (opérations, moyens de manutention). Le système propulsion fusée peut être nouvellement défini ou bien inspiré, ou repris, d’une étude précédente ou bibliographique ;
  3. Ou Analyse d’un concept, et son pré-dimensionnement (pour les éléments essentiels) d’un système de contrôle d’attitude « phases balistiques »(noté SCAB) pour les phases de vol où des gouvernes aérodynamiques sont inefficace (absence d’atmosphère et domaine de pression dynamique trop faible): choix de la technologie, liste des éléments du SCAB, implantation / aménagement dans l’avion suborbital, estimation de la masse totale (au décollage).

    Données d’entrée : L’analyse sera faite en prenant en compte un besoin de couple de contrôle de+/- 1200 N.m autour de chacun des 3 axes de contrôle de l’appareil, et une durée totale cumulée de fonctionnement, pour chaque axe de contrôle, de 100s.

  4. Ou Analyse et choix de conception pour un système de propulsion fusée qui est optimisé vis-à-vis de la minimisation de l’impact environnemental : au moins pour les émissions de gaz à effet de serre, la masse de déchets produits (en particulier en fin de vie si simple « ferraillage»), Ce sujet peut être abordé par une analyse de type « Analyse de Cycle de Vie » partant de la fabrication du système propulsif, couvrant la vie opérationnelle, et finissant par la phase de démantèlement du système propulsif en fin de vie. Lorsque des données quantitative ne sont pas disponibles, présenter une approche qualitative et si possible des ordres de grandeur.

 

Caracteristiques_vehiculeCaractéristiques générales du véhicule référent :
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