DR2S (2 stage) (2014)




Après le crash de Big Gamma Red, c'est une nouvelle tentative de fusée à 2 étages. Elle est composée d'un booster pour le premier étage et de BetaBlue3 pour le second étage.


Tube en fibre et ailerons en epoxy 2mm.

voici les caractéristiques principales :
- diamètre: 60 mm
- 2 parachutes 70 cm (un pour le booster, un pour le 2em étage (sustainer))
- hauteur totale: 1440 mm
- poids total des 2 étages (avec moteurs): 2,8kg
- nb ailerons booster: 4 
- nb ailerons sustainer: 4 

- système de récupération par parachute activé par altimètre Entacore, Contrairement a Big Gamma Red l’électronique de bord reposait sur un seul altimètre pour les 2 étages, ici chaque étage a son altimètre.

- système de séparation booster/sustainer par allumage du 2em étage
- système d'éjection du parachute booster par piston à poudre (voir page "système de récupération").
- système d'éjection du nez (et du parachute) sustainer par piston à poudre


- booster moteur 4 grains KNO3/SU  H220  Moteur maison
- sustainer moteur 3 grains KNO3/SU G160 Moteur TrueCore
- Altitude projetée: >500m




Plans (OpenRocket) ci-dessous :









Etude de stabilité ci-dessous :










Premier étage (Booster)


le booster est composé de deux parties:

  • une partie inférieure qui comprend les ailerons et le moteur
  • une partie supérieure qui reçoit le piston d'éjection et le tube parachute. L'extrémité du tube parachute sert de couplage au deuxième étage.

Les deux parties sont réunies par un coupleur







La partie inférieure est récupérée tel quelle de Delta Rosa One, Comme indiqué plus haut, elle est composée d'un tube en fibre  (diamètre 60mm) qui reçoit le moteur, les ailerons ainsi que le coupleur et le piston à poudre d'éjection.





Le coupleur permet d’accueillir l’électronique de bord (altimètre + buzzer)  d'un coté et le connecteur du piston de l'autre:




Le coupleur avec l'électronique (sans les piles)


Le coupleur, coté connecteur du piston d'éjection




La partie supérieure est composée d'un tube epoxy (60mm) qui reçoit le tube parachute dont l’extrémité supérieure sert à la jonction du deuxième étage.
Le parachute est soigneusement plié à l'intérieur du tube parachute, le tube est ensuite fermé aux 2 extrémités (haut et en ba par de la laine de roche de façon à protéger le parachute de:

  • la chaleur provoquée par l'allumage du 2em étage (protection haute)
  • la chaleur provoquée par l'explosion de la charge d'éjection (protection basse) 





Une vue rapprochée du tube



la partie couplage 2em étage du tube avec le parachute (sans  la laine de roche)

Le parachute plié et rangé dans le tube (sans  la laine de roche)




Deuxième étage (sustainer)

Le deuxième étage repose sur la fusée complète BetaBlue 3.
C'est une fusée qui a eu ses heures de noblesse en 2011 avec notamment les premières images de la caméra embarquée. (voir  page dédiée)
La totalité des composants est réutilisée avec en plus l'ajout d'un altimètre qui n'existait pas dans la première version.

  • Le premier canal de l’altimètre est utilisé pour allumer le moteur et ainsi réaliser la libération du premier étage.
  • Le deuxième canal est utilisé pour déclencher le parachute à l'apogée.







Moteurs

Moteur Booster


Le moteur du booster a été étudié spécialement pour délivrer sa pleine puissance juste après l'allumage et ensuite, progressivement, baisser de régime. Cela permet d'atteindre, presque instantanément,  une vitesse suffisante pour arracher du sol la masse totale de la fusée (proche de 3kg) .
La baisse rapide de puissance permet par ailleurs de rester à une altitude raisonnable, ceci  afin de contrôler visuellement l'allumage du deuxième étage.





Le moteur est classé H220, poussée maximum de 35kg. 
Casing en Alu de 40 mm de diam et tuyère acier, tournée maison, 4 grains de 29mm (hauteur), core 10mm. Le moteur est & équipé d'un liner papier de 0.7mm.




Moteur Sustainer

Le moteur du deuxième étage permet d’atteindre l'altitude finale (environ 500m). Ici aussi on limite la puissance, et on se contente d'un G160 pour les premiers vols.



C"est un moteur TruCore G160, casing Alu de 29mm de diam et tuyère en graphite, 3 grains de 38mm (hauteur), core 8mm.




les deux moteurs et leurs tuyères





Séparation

Comme vu plus haut, le deuxième étage (le sustainer) est juste "glissé" sur la partie coupleur du booster, il faut peu d'effort pour les séparer.
La séparation des deux étages intervient donc grâce à l'allumage du moteur qui est déclenché par l’altimètre du deuxième étage. Pour ce faire, le canal 1 de l’altimètre est configuré en mode "timer" et déclenche le moteur 3 secondes après le décollage.  Le volume des gaz libéré à l'allumage met le coupleur inter-étage sous pression et permet ainsi la séparation.: comme un bouchon de champagne. ...




Tableau des Evénements

Ci-dessous le tableau des événements déclenchés par les altimètres Entacore:
les 2 colonnes de droite indiquent le numéro de canal altimètre








Configuration Altimètre du Booster





Configuration du 2em étage












Une photo complète



Lancements




Premier lancement de test effectué le 21/04/13  dans l'Isère par temps couvert, vent 20 km/h. 
Tir 1/2 réussi (pb altimètre 2em étage) avec une récupération à environ 100m du point de décollage.

booster moteur 4 grains KNO3/SU  H220  Moteur maison
sustainer moteur 3 grains KNO3/SU G160 Moteur TrueCore

Altitude Booster à l'altimètre: 208 m
Altitude Sustainer à l'altimètre: 258 m 

Altitude du sustainer inférieure aux prévisions due à une libération anticipée du parachute.
L’altimètre du deuxième étage s'est "bloqué" après l'allumage du deuxième moteur. Ceci a provoqué la libération du parachute beaucoup trop tôt.






Mise en rampe

Derniers réglages






L'expert aux commandes

Décollage














Le décollage vu de la caméra embarquée





Allumage du deuxième étage




Séparation des deux étages




Ejection du parachute Sustainer




Descente des deux étages 







Récupération du booster (intact)



Récupération du sustainer également intact


vidéo du vol depuis le pas de tir





Vidéo caméra embarquée



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Deuxième lancement de test effectué le 05/05/13  dans l'Isère par temps couvert, vent 10 km/h. 
Tir 1/2 réussi (de nouveau 1 pb altimètre 2em étage) avec une récupération à environ 100m du point de décollage.

booster moteur 4 grains KNO3/SU  H220  Moteur maison
sustainer moteur 3 grains KNO3/SU G160 Moteur TrueCore

Altitude Booster à l'altimètre: 408 m
Altitude Sustainer à l'altimètre: 460 m 
Caméra Keychain HD.

Altitude du sustainer inférieure aux prévisions due à une libération prématurée du parachute.
Au lieu de continuer sa course, le deuxieme étage s'est vu stoppé net à cause de la libération "accidentelle" de son parachute par l’altimètre, ...too bad ...!
Même problème que lors du premier essai malgré une nouvelle version du logiciel. Investigation en cours.....










Le pas de tir



Décollage



Phase d'accélération





Après 3s de vol, allumage du deuxième étage




l'allumage du moteur du deuxième étage provoque la séparation 








Ejection du parachute du deuxième étage (prématurée sur ce vol)





Descente






                                                     Vidéo au sol et caméra embarquée




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Nouveau lancement de test effectué le 16/02/14 par temps très médiocre et très humide, vent 10 km/h. 
Tir 100% réussi avec une récupération du booster à environ 200m du point de décollage et récupération du deuxième étage plus problématique car atterrissage dans un arbre ... .

booster moteur 4 grains KNO3/SU  H220  Moteur maison
sustainer moteur 3 grains KNO3/SU G160 Moteur TrueCore

Altitude Booster à l'altimètre: 368 m
Altitude Sustainer : estimée à 600m environ (pas d’altimètre embarqué, timers seulement) 
Caméra Keychain HD sur booster et sustainer

L'allumage moteur et la séparation du deuxième étage ont parfaitement fonctionné.



Prête pour un nouveau test


Sortie de rampe



Décollage vue de la camera du deuxième étage








Allumage du moteur deuxième étage (vue de la camera du 2ième étage)






Allumage du moteur deuxième étage (vue de la camera du booster, la caméra pointe vers le ciel)





Séparation du deuxième étage (vue de la camera du booster), on aperçoit l'envol du deuxième étage dans le cercle jaune 







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Nouveau lancement de test effectué le 23/02/14 par beau temps, vent 10 km/h. 
Tir 100% réussi avec une récupération du booster à environ 100m du point de décollage et 300m pour le deuxième étage.

booster moteur 4 grains KNO3/SU  H220  Moteur maison
sustainer moteur 3 grains KNO3/SU G160 Moteur TruCore

Altitude Booster à l'altimètre:  309 m
Altitude Sustainer : estimée à 600m environ (pas d’altimètre embarqué, timers seulement) 
Caméra Keychain HD sur booster et sustainer

L'allumage moteur et la séparation du deuxième étage ont parfaitement fonctionné comme lors du test précédent. De plus, le beau temps a permis d'obtenir de belles images.






Données de vol du booster








Décollage pris sur le vif



Allumage du moteur 2nd étage (vue de la cam booster)


Envol du 2nd étage (l'image devient opaque à cause des gaz de la tuyère du 2nd étage)

Accélération du 2nd étage

Le 2nd étage est presque à son apogée
Descente du booster




Séparation (vue de la cam du 2nd étage)

Séparation, on distingue encore la jonction du booster

Apogée 




Libération du parachute du second étage


                                                                          Vidéo du vol


A noter que les vidéos sont de meilleure qualité sur YouTube (voir page contact pour l'adresse)