Histoire d'un succès
Depuis septembre 2021, une équipe d’étudiants de l’Akademische Raumfahrt Initiative Schweiz (ARIS) a commencé à concevoir et à construire un moteur hybride, qui sera mis en œuvre dans une fusée-sonde. Dans ce nouveau moteur hybride, le filet rapporté HELICOIL® Screwlock génère des filetages à haute résistance.
Situation de départ
Ce moteur hybride sera intégré à la fusée-sonde HELVETIA, un autre projet de l’ETH Zurich.
L’objectif principal est d’améliorer l’efficacité du moteur par rapport à la conception précédente afin de permettre à la fusée HELVETIA d’atteindre l’apogée souhaitée. La réduction du poids et la modification de la réaction de combustion permettent d’obtenir une impulsion spécifique plus élevée. Le moteur hybride ASTREA est conçu pour générer une poussée de 6 000 N en utilisant une combinaison d’oxyde nitreux et d’acrylonitrile butadiène styrène. Après une durée de combustion de seulement 7 secondes, le moteur a généré une impulsion totale de 40 960 N - suffisante pour transporter une charge utile de 4 kg à 30 000 pieds.
Le moteur hybride se compose de plusieurs sous-systèmes tels qu’un réservoir, un système de collecte et de contrôle des données, une chambre de combustion et un injecteur. Cet injecteur pulvérise l’oxyde nitreux, agent oxydant, en transformant le liquide en fin brouillard, qui est ensuite injecté dans la chambre de combustion. Cela permet à l’oxyde nitreux de réagir plus facilement avec le carburant. Afin de résister à la pression développée, des vis en acier doivent être insérées dans la pièce de l’injecteur en aluminium. Cependant, la combinaison de l’acier et de l’aluminium provoque souvent une corrosion galvanique. Cela entraîne la rupture des filetages et l’endommagement de l’ensemble de la pièce. Pour éviter cette situation, un renforcement du filetage est nécessaire.
Solution
Le renforcement des filetages est inextricablement lié à l’HELICOIL® depuis plus de 65 ans. Partout où des matériaux à faible résistance au cisaillement (par exemple, l’aluminium, les alliages aluminium-magnésium et les plastiques renforcés de fibres) sont utilisés, les filets rapportés HELICOIL® entrent en action. Ils répondent aux exigences des normes nationales, aéronautiques et militaires.
Résultat
Ce filet rapporté comporte un système de freinage interne qui s’oppose au dévissage de la vis. Ce freinage est obtenu à une ou plusieurs spires polygonales qui provoquent un serrage important sur les flancs du filet de la vis pour la bloquer. Les vis en acier peuvent être simplement vissées. Même en cas d’utilisation fréquente, l’usure du filetage est exclue et la longévité de la pièce est garantie. Actuellement, 12 HELICOIL® Screwlock de dimension M8 sont installés dans la transmission de la fusée hybride.
La Spaceport America Cup, qui se tient au Nouveau-Mexique (États-Unis), est la plus grande compétition universitaire de lancement de fusées au monde. Chaque année, plus de 1 700 étudiants se réunissent dans plus de 150 équipes du monde entier et s’affrontent pour viser des altitudes de 10 000 et 30 000 pieds avec leurs propres fusées.
Cette année, la Coupe s’est déroulée du 21 au 25 juin et l’équipe ARIS s’est lancée dans la catégorie la plus élevée, à savoir « Hybrid SRAD 30 000 pieds » - et ils ont réussi. La fusée a même atteint une altitude de 33 800 pieds. Félicitations à l’équipe !
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