Le support moteur est un élément essentiel de la fusée. Il permet de conserver un alignement parfait de la poussée du moteur par rapport au fuselage. En effet le support moteur, encore appelé Motor Mount Tube (MMT) permet de maintenir le moteur dans une position fixe à la base du fuselage.

MMT
MMT

 

Le support moteur assure le maintient du moteur durant la phase de propulsion, mais également lors de la phase d’éjection qui permet d’expulser le système de récupération.

Dans la conception la plus courante d’une fusée il est rare que le diamètre du moteur soit égal au diamètre interne du fuselage. Seuls quelques modèles sont de cette configuration : les fusée à diamètre minimum, encore appelées minimum diameter rocket (MDR). Si vous souhaitez plus d’infos sur ce type de modèles [LIEN VERS ARTICLE].

Vous l’aurez compris, dans la grande majorité des cas il est nécessaire d’adapter le diamètre du moteur au fuselage. Pour cela on utilise souvent un support moteur qui est composé dans sa configuration la plus simple de deux anneaux de centrage et d’un tube moteur.

Le diamètre externe des anneaux est le même que le diamètre interne du fuselage.

Voici un exemple de support moteur comportant 2 anneaux de centrages. On peut voir que le cordon du système de récupération est fixé au support moteur.
Voici un exemple de support moteur (d’une ancienne fusée) comportant 2 anneaux de centrages. On peut voir que le cordon du système de récupération est fixé au support moteur.

 

Le support moteur vient se glisser dans le fuselage où il devrait être solidement fixé, collé. Il est important d’utiliser les bons matériaux et les bons adhésifs pour cette structure.

 

I. Anneaux de centrage

Les anneaux de centrage du support moteur peuvent être de différentes matières. Pour les plus petits modèles de fusées ils peuvent être en carton. Pour les modèles plus grands, on utilise assez souvent des disque de centrage en contre plaqué d’épaisseurs > à 3mm .

Il est également possible d’utiliser des disques de centrage en époxy qui assurent l’avantage d’une certaine solidité au gré d’un poids relativement faible. Mais le contre-plaqué est souvent bien plus adapté et facile a travailler, le tout offrant une certaines solidité une fois l’épaisseur augmentée.

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Anneau de centrage en contre plaqué

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Anneau de centrage en carton

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Au début de cet article j’ai parlé de la plus simple configuration du support moteur à savoir, un tube moteur et de deux anneaux de centrage. Ceci est le plus souvent valable pour les petits modèles de fusées.

Pour les modèles de type HPR, il est souvent nécessaire d’utiliser plus de deux anneaux de centrages. De plus les ailettes ne se collent pas sur le fuselage mais sur le tube moteur directement. Ainsi le support moteur sera un ensemble très solide.

 

Construction des anneaux de centrage

Pour réaliser simplement des anneaux de centrage en contre plaqué, j’utilise le plus souvent des scies en cloches et trépans. On peut trouver dans les magasins de bricolage des cloches de différents diamètres.

Scie à trépans
Scie à trépans

 

Attache du système de récupération

Souvent le support moteur marque le début du système de récupération. Le cordon de choc relié au parachute peut venir directement s’attacher sur les anneaux de centrages. Soit de manière toute simple (comme sur la photo ci-dessous), directement collé le long du tube moteur ou alors en utilisant un anneau métallique qui dispose d’un filetage et qui se fixera cette fois-ci sur l’anneau de centrage directement.

Voici un exemple de support moteur comportant 2 anneaux de centrages. On peut voir que le cordon du système de récupération est fixé au support moteur.
On peut voir la corde du système de récupération directement collée au support moteur.

 

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Anneau d’attache métallique utilisé pour un début d’attache du système de récupération. Note: pour les modèles de type HPR, utilisez des anneaux complètement fermés et non un replié comme celui-ci.

 

II. Tube moteur

Le tube moteur est toujours un peu plus long que le plus long des moteurs que vous utiliserez pour votre fusée.

Concernant le tube moteur il peut être de différentes configurations :

  • De manière brute, un simple tube. Ce type de configuration aura l’avantage de permettre d’utiliser des moteurs de différentes longueurs mais un système de rétention devra être utilisé, de même il faudra un peu modifier les moteurs à usages unique pour les maintenir dans le tube moteur car leur diamètre est constant (nous en reparlerons un peu plus loin dans cet article).

 Note : Cette configuration est utilisée pour les modèles de type MPR et HPR.

  • Avoir une bague de poussée interne a l’intérieur du tube moteur. L’intérêt de cette bague de poussée est d’empêcher que le moteur glisse vers l’intérieur de la fusée ainsi que de permettre l’expulsion de la charge d’éjection du moteur. On retrouve ce genre de configuration sur les fusées de type LPR.
La bague de poussée interne, ici appelée rondelle de retenue
La bague de poussée interne, ici appelée rondelle de retenue

 

III. Système de rétention du moteur

Le système de rétention du moteur assure le maintien du moteur de la fusée du décollage à la récupération du modèle. Il est important de ne pas négliger cet aspect pour deux raisons:

  1. Le maintien du moteur dans son logement assure une récupération complète de la fusée.
  2. Empêcher la perte d’un moteur de type rechargeable est cher.

Je vais tenter de m’expliquer un peu plus quant au premier aspect du système de récupération. Partons du principe que votre fusée dispose d’un système d’éjection du parachute qui utilise la charge d’éjection de votre moteur. Ce type de configuration est très commun pour les modèles de type LPR, MPR et quelques fusées HPR. Une rétention insuffisante lors de la mise à feu de la charge d’éjection du moteur aura pour conséquence un délogement du moteur de son tube. D’une part vous risquez de perdre le moteur mais la fusée risque de mal se séparer a cause d’un manque de pression dans le fuselage du modèle. Le système de récupération risque de ne pas se déployer et la fusée retombera en mode balistique, ogive tête la première a une vitesse très élevée. C’est le genre de scénario que l’on souhaite éviter. Le système de rétention est donc a ne pas négliger.

Les kits de fusées peuvent etre livrées avec un système de rétention ou non. Il est tout a fait possible d’en construire un assez facilement, ou alors d’en acheter dans le commerce directement.

Nous allons voir les différents systèmes de rétention qui s’offrent à nous, certains sont plus facilement réalisables que d’autres. Prenez garde, certains système ne sont pas viables pour tous les types de modèles! Une fusée HPR ne pourra pas utiliser certains systèmes comme le papier, le ruban adhésif ou le crochet que nous allons voir ci-dessous!

Papier

 

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Utilisez assez de papier pour que la sortie du moteur soit difficile mais pas impossible.
Utilisez assez de papier pour que la sortie du moteur soit difficile mais pas impossible.

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La simple utilisation de papier pour augmenter le diamètre du moteur dans le tube. Ce système est le plus rudimentaire et convient aux très petits modèles (13-18mm) uniquement!

Ce système a le mérite d’être très simple a mettre en place.

Utilisez la quantité de papier nécessaire pour avoir un moteur assez serré mais pas au point qu’il soit impossible a déloger.

Néanmoins ce système a une tendance a user le tube moteur assez rapidement si celui ci est peu épais et qu’une trop grosse quantité de papier est utilisée.

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Ruban adhésif

A la place d’utiliser du papier pour sécuriser le moteur, on peut envisager l’utilisation de ruban adhésif. Le papier et le ruban adhésif sont très utilisés dans le cas de moteurs à usages unique. Le ruban adhésif convient pour la plupart des modèles de type MPR (E, F, G).

Rub
Ruban adhésif et moteur a usage unique.

 

Le ruban adhésif peut s’utiliser de plusieurs manières différentes :

  • Utiliser une grande quantité de ruban autour du début du moteur de sorte à empêcher que le moteur bouge en avant lors de la poussée. Cela revient a faire un anneau de poussée.
Anneau de pousse de ruban.
Anneau de poussée en ruban adhésif.

 

L’inconvénient est que le moteur risque toujours d’être perdu lors de la mise à feu de sa charge d’éjection car il n’est pas sécurisé dans l’autre ce sens. Il est alors nécessaire d’utiliser du ruban adhésif autour du moteur et du tube moteur pour contrer cela.

ruban_adhesif_minimum_diameter_rocket
Sécurisation complète d’un moteur rechargeable. Le ruban adhésif maintient a la fois le moteur et le tube moteur.

 

  • De la même manière que précédemment avec le papier : en utilisant cette fois-ci du ruban adhésif sur le milieu du moteur pour mieux serrer le moteur. C’est bien souvent la technique la plus efficace.

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Le ruban est enroulé au niveau du milieu du moteur pour le plus d’efficacité

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Puis le moteur est glissé dans le tube. Le serrage ne devrait pas rendre la sortie du moteur impossible.

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Crochet

Métallique, c’est une plaque en acier pliée, flexible, de sorte a former un crochet. Le crochet est fixé au support du moteur. Il maintient très facilement le moteur dans son tube tout en étant facilement flexible lors de l’insertion du moteur. Lors de l’insertion on pli le crochet vers l’extérieur jusqu’à ce que le moteur soit dans son logement puis le crochet reprend sa position initiale et sécurise le moteur.

A droite le crochet est assez flexible pour insérer le moteur dans son logement. A gauche, une fois le moteur dans son logement, le crochet le sécurise.
A droite le crochet est assez flexible pour insérer le moteur dans son logement. A gauche, une fois le moteur dans son logement, le crochet le sécurise.

 

crochet
Ce genre de crochet est très utilisé sur les fusées de type Estes.

 

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Ce système est tout à fait utilisable pour les fusées E, F et G. C’est le cas par exemple d’Aerotech qui l’utilise également sur certains de ces modèles.

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Toujours chez Aerotech, voici le bloc moteur. On voit que le crochet est fixé au support par les anneaux de centrages en plastique.

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Vis, rondelles, filetages et tiges filetées

Une autre possibilité de rétention est l’utilisation de tiges filetées, de boulons et de rondelles pour maintenir le moteur dans son logement.

Utilisation d'une tige filetée, d'une rondelle et d'un boulon pour sécuriser un cluster de 2 moteurs.
Utilisation d’une tige filetée, d’une rondelle et d’un boulon pour sécuriser un cluster de 2 moteurs.

Il est intéressant d’avoir un filetage directement dans les anneaux de centrage :

blind_nuts
blind_nuts

 

Rétention filetées

C’est le système de rétention le plus pratique mais aussi le plus couteux. Une partie vient se fixer sur le tube moteur/anneaux de centrage et l’autre vient s’y visser. Il existe des modèles coniques ajoutant une certaine esthétique à la fusée et permettant d’augmenter l’aérodynamique.

Système de rétention filetés produit par AeroPack. A gauche 38mm et a droite 29mm.
Système de rétention filetés produit par AeroPack.
A gauche 38mm et a droite 29mm.

 

Pour ce type de rétention et pour quelques autres dont certains fait soi même il est nécessaire de laisser une certaine protubérance du tube moteur par rapport a l’anneau de centrage inférieur.

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Protubérance anneau de centrage et tube moteur
Protubérance anneau de centrage et tube moteur

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Les retentions AeroPack nécessitent un jour.

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Résumé des systèmes de rétention suivant les modèles de fusées.

Tableau de résumé avec les différents système de rétention pour bien faire la distinction avec les différents modèles de fusées et le système utilisé.

  LPR MPR HPR
Papier X
Ruban adhésif X  X
Crochet X  X
Vis rondelle etc.  X
Rétention filetées  X

 

IV. Réducteurs de diamètres

Les réducteurs de diamètres permettent une plus grande flexibilité au niveau du choix des moteurs. Une plus grande plage de moteurs s’offre a vous avec un réducteur de diamètre. Certains kits de fusées sont livrés avec un diamètre moteur de 38mm mais qui peuvent aussi s’utiliser avec moteurs de diamètre 29mm ; pareil pour les modèles de 54mm de diamètre.

Réducteurs de diamètre 38 vers 29mm ; 29 vers 24 et 24 vers 13mm.
Réducteurs de diamètre 38 vers 29mm ; 29 vers 24 et 24 vers 13mm.

 

Un réducteur de diamètre n’est d’autre qu’un tube moteur de diamètre inférieur qui dispose de 2 anneaux de centrages a ses extrémités pour s’adapter au diamètre interne du support moteur.

Le support moteur (Motor Mount)
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