L’atelier spatial de Cap des étoiles de Crozon (inspiré du Spatiobus du CNES)

– Pourquoi la lune ne tombe pas sur la Terre ? – Comment une fusée échappe à l’attraction terrestre ? – Les satellites, à quoi ça sert ?

Fabrication et lancement de fusées à air comprimé (en carton avec un lanceur pneumatique) – à partir de 10 ans.

Associé généralement au Planétarium itinérant  »Le chaudron des sciences ».

Plan d’une fusée :

– une demie sous-chemise A3, 200g. – un moule cylindrique en plastique (tuyau pour fils électriques), diamètre 25 mm, longueur environ 40cm – rouleau de scotch transparent, étroit- ciseaux.

1- Corps cylindrique de la fusée : rouler une partie de la chemise (30 x 10,5 cm) sur le rouleau et scotcher sur toute la longueur – boucher une extrémité du cylindre avec du scotch (cylindre étanche à l’air comprimé sur sa longueur et l’une de ses extrémités).

2- Coiffe de la fusée : faire un cornet à frites avec une partie de la chemise (15 x 10,5 cm – l’ajuster et le fixer avec du scotch sur l’extrémité bouchée du cylindre.

3- Ailerons de la fusée : découper des triangles rectangles avec la partie restante

de  la chemise – les fixer avec du scotch à la base du cylindre (extrémité ouverte).

4- décorer la fusée !

5- poser sur le lanceur – Décompter 5 – 4- 3 – 2 – 1 … lancer !

Plan du lanceur de fusées à air comprimé :

LANCEUR PNEUMATIQUE de l’Association CAP DES ETOILES
NOTA : ce lanceur a été réalisé pour être compatible avec des fusées dont le corps a été formé
sur un tube isolant rigide pour câbles électriques « IRL 25 » (25mm de diamètre extérieur).
Tout autre diamètre pourrait convenir. D’autres pièces que celles décrites ici pourraient
également convenir, adaptez votre propre réalisation en fonction de vos fonds de tiroir et
de vos possibilités d’approvisionnement.
Tous les éléments se trouvent en magasin bricolage, aux rayons chauffage, électricité,
jardinage.
1 Pulvérisateur de jardin 5 litres
(choisi pour sa stabilité mais un 3 litres suffirait… moins de coups de pompes à donner
pour arriver à la même pression!).
2 Câble souple 2 fils, longueur 4 mètres (distance de sécurité…).
3 Interrupteur style « lampe de chevet » (facultatif, ici il sert à éviter une décharge des
piles en cas d’appui prolongé accidentel sur le bouton de mise à feu lors du transport ).
4 Tuyau à air comprimé, 11 mm de diamètre extérieur, longueur 4 m.
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1
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2 4
5 Bouton poussoir « contact travail » (le contact électrique se fait en appuyant).
6 Boîtier de support du bouton poussoir (ici, provient d’une sucette en bâtonnet !)
7 Valve de gonflage (ici récupération sur une chambre à air de VTT, les valves de
voitures sont du même diamètre).
8 Collier de serrage pour diamètre 11mm (ici j’ai rajouté du scotch, mon collier
de récupération était trop grand).
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9 Collier de serrage (ici pour un tuyau de diamètre extérieur 8 mm, tuyau d’origine
qui conduisait à la canne de pulvérisation).
10 Collier de serrage pour tuyau de diamètre extérieur 11 mm.
11 Morceau de tube de diamètre extérieur 9 mm, inséré dans les deux tuyaux
pour faire la jonction. (Ici, utilisation du corps d’un crayon feutre).
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12 Trou percé dans le pulvérisateur, diamètre 25,4 mm.
Le trou ayant été percé sur un cylindre, il n’est donc pas assez plat pour recevoir
un join d’étanchéité. Il faut donc l’aplatir. Ici j’ai utilisé un fer à repasser en intercalant
un tissu, le plastique ramollit facilement, en profiter pour monter13/14/15, le plastique
gardera sa nouvelle forme une fois refroidi.
(le bord du trou doit être bien ébavuré avec un papier de verre fin, il ne faut pas qu’il y ait
d’amorce de fissure qui pourrait conduire à une explosion. Ici le fabricant préconise une
pression maxi de 3 bars. Le trou fragilisant la structure, un test à 3 bars a été fait mais le
lanceur n’est utilisé qu’à 2 bars maxi par sécurité. Il est bon de se rendre compte qu’à
une pression de 2 bars sur ce pulvérisateur, la force répartie sur les parois est de l’ordre
de 2, 4 tonnes !!! Assez pour soulever un tracteur ! Une vraie petite bombe !!!
Donc, prudence !…
(La force appliquée à la fusée, à 2 bars, est de l’ordre de 14 kg).
13 Joint d’étanchéité en caoutchouc, diamètre interne 25,4 mm (1 pouce)
(Ici, fabrication maison dans une chambre à air de vélo, si on utilise un joint du commerce
il en faut un de dimension 26/34)
14 « écrou collet battu 20/27 diamètre 18 mm »
(Seul cet écrou est à l’intérieur du pulvérisateur. Ne pas trop le serrer pour permettre
d’orienter le tube de lancement en fonction du vent).
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12 14
13 et 14 décrits en page précédente
15 Mamelon réduit femelle/mâle à visser 26×34/20×27
16 4 joints fibre standard eau chaude/ froide 26×34
(ici, j’ai du mettre 2 joints entre 15 et 17, à cause du filetage trop court de 17, ça fuyait sinon).
(j’ai du mettre 2 joints entre 17 et 18. Avec un seul, 18 ne pouvait être bien vissé parce qu’il
buttait sur le bidon. Il me manquait un joint, le noir a été découpé dans une chambre à air).
17 Coude mâle/femelle à visser 26×34
18 Electrovanne d’arrosage 24 Volts diamètre 1 pouce . Mâle/mâle 26×34
(sur commande dans les petits magasins. Personnellement je l’ai commandée sur le site
Manomano, elle y est encore disponible à ce jour de rédaction, sous la référence :
« Electrovanne professionnelle 100-HV – Mâle – mâle – Rain Bird «
(Pour parfaire l’étanchéité entre 18 et 19 si besoin, on peut mettre un peu de bande « téflon »
sur le filetage de 18).
19 Raccord droit femelle PE plastique PE32 /F26x34
(Entrée femelle à visser 1 pouce. Sortie lisse pour tube de 32 mm)
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Le raccord droit (19) partiellement démonté.
Vue éclatée du raccord droit (19), composé de cinq pièces.
20 Tube d’évacuation eau diamètre extérieur 32 mm. Longueur 70 mm
21 Tube IRL25 diamètre extérieur 25 mm. Longueur 50 cm
(Ces tubes sont « tulipés » sur une extrémité pour pouvoir s’emboîter entre eux.
On utilise cette partie tulipée qui a juste le bon diamètre de 32 mm pour s’enquiller
(dans le raccord).Une fois le montage fini, on peut mettre un peu de colle (néoprène,
colle à chaud, etc..) pour éviter toute fuite d’air.
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Quelques traits de scie à métaux et un ramollissement de l’extrémité à la flamme
pour permettre de rentrer un peu les crénelures.
Cette astuce permet de pouvoir enfiler les fusées beaucoup plus facilement. La perte
de pression occasionnée est minime.. on pourrait la réduire en supprimant
une crénelure sur deux.
CIRCUIT ELECTRIQUE
La tension de service de l’électrovanne est de 24 volts mais en pratique elle fonctionne                                                                          encorrectement avec 12 Volts (ça pourrait varier fonction du modèle.. faire un test..).
Pour assurer beaucoup de lancements, j’ai choisi d’utiliser 3 piles de 4,5 volts montées                                                                                      en série (13,5 volts au total), près de 5 000 lancements ont été effectués sans changer de piles !
Mais on peut opter pour une solution moins encombrante en utilisant deux piles de 9 volts
en série (18 volts au total).
Attention, d’autres modèles d’électrovanne peuvent fonctionner en 12 volts, il faudrait                                                                                         dans ce cas utiliser une seule pile de 9 volts ou deux piles de 4,5 volts.
L’électrovanne peut avoir un sens de branchement, vérifier sur la documentation, dans ce cas
les fils sont normalement de couleurs différentes (rouge + et noir -).
L’interrupteur est facultatif. Les piles sont dans le boîtier plastique fixé « provisoirement » avec du
scotch sur le bidon.

Informations et réservations Cap des étoiles : perdriau.pascal@wanadoo.fr ; 06 98 10 76 51

Voir également l’article : Expériences et documentations avec le CNES.