Ætherion
ÆTHERION
Fusée Expérimentale Supersonique
Ætherion est une fusée expérimentale conçue pour atteindre des vitesses transsoniques et supersoniques dans le cadre de la campagne C'Space du CNES. Elle vise à étudier le comportement aérodynamique à ces régimes, avec des mesures de pression qui seront comparées aux equations et à des simulations numériques. Ætherion intègre un système d'aérofrein, un parachute, et utilise l'application StabTraj réalisée par notre équipe, validée par le CNES, pour garantir sa stabilité en régime compressible.
CONFIG
Longueur
Diamètre
Masse
Moteur
PRO75 - 3G Classic
Poussée max.
Apogée
Vitesse max.
G-Force
APERÇU
La fusée Ætherion représente une avancée significative dans le domaine des fusées expérimentales. Conçue pour atteindre des vitesses transsoniques et supersoniques, elle vise à explorer le comportement aérodynamique de la transition entre ces deux régimes de vol. Ce projet s'appuie sur l'expérience acquise avec la fusée Zéphir et intègre des améliorations pour une étude plus précise des phénomènes de dynamique des fluides compressibles.
Il sera équipée d'un moteur PRO75 3G – Classic et d'un système d'aérofrein pour controller son altitude maximale, tout en garantissant un atterrissage en douceur grâce à un système d'éjection de parachute. Pour optimiser la stabilité en vol, une application de stabtraj a également été développée. L'objectif est d'analyser les ondes de choc, la détente de Prandtl-Meyer, et les chocs obliques, en comparant les données expérimentales aux simulations numériques réalisées avec Ansys et SU2.
Les résultats de ce projet offriront des perspectives précieuses pour la conception de futures fusées, en améliorant notre compréhension des écoulements supersoniques et en aidant à développer des technologies de vol avancées.
Les Origines
Ætherion tire ses origines du projet Zéphir, une acienne fusée expérimentale développée par Top Aero et lancée en 2019 pour tester les principes de base du vol à grande vitesse. Grâce à Zéphir, nous avons acquis une meilleure compréhension des défis liés aux vols supersonique et à la stabilité en vol. Cette expérience nous a permis d'apporter des améliorations significatives à Ætherion, notamment au niveau de la conception aérodynamique et de la gestion des pressions importantes rencontrées lors d'un vol supersonique. Ætherion se positionne donc comme une évolution naturelle de Zéphir, intégrant les leçons apprises et visant à aller encore plus loin dans sa démarche scientifique.
Ondes de Choc & Pression
L'équipe
Lorsque la fusée Ætherion accélère vers des vitesses supersoniques, elle traverse un phénomène critique en aérodynamique : la formation d’ondes de choc. Ces ondes se produisent lorsque l'air autour de la fusée est comprimé à des vitesses très élevées, créant des discontinuités soudaines dans la pression, la densité et la température de l’air. C’est un phénomène important à comprendre, car il influence directement la stabilité et l’efficacité du vol.
Dans le cas de la fusée Ætherion, des capteurs de pression seront stratégiquement placés autour de la coiffe et sur l'allongement. Ces capteurs vont enregistrer la pression en temps réel pendant le vol, notamment lors du passage à travers les régimes transsonique (près de Mach 1) et supersonique. L’objectif est de mesurer comment la pression évolue autour de la fusée, en particulier au niveau des ondes de choc qui se forment devant la coiffe. Cela inclut :
- Les chocs obliques : qui se forment lorsque l'écoulement d'air supersonique est dévié, créant une compression oblique.
- Les détentes de Prandtl-Meyer : qui se produisent lorsque l'air s'étend brusquement autour de la fusée.
- Les bow-shocks (ondes de choc détachées) : se forme autour de corps lorsque l'angle de déviation du flux supersonique est trop grand pour maintenir une onde de choc attachée.
Ces mesures permettront de valider les simulations réalisées avec des logiciels de mécanique des fluides comme Ansys et SU2, qui ont modélisé le comportement aérodynamique autour de la fusée. En comparant les données réelles et les prédictions numériques, nous pourrons mieux comprendre la formation et l'intensité des ondes de choc, et ajuster les modèles en conséquence pour des futurs vols.
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