Angst+Pfister et les étudiants ambitieux du projet de fusée « Delft Aerospace Rocket Engineering » partagent la même fascination pour les technologies de pointe et d'ingénierie. Les O-Rings extrêmement résistants au froid et à la pression sont au coeur de cet engagement de sponsoring de Angst+Pfister. Dans un premier temps, ils seront utilisés pour franchir la stratosphère.

Tout le monde retient son souffle : « Cinq, qua-tre, trois, deux, un... Décollage ! » – le compte à rebours de lancement d'une fusée n'est il pas l'événement le plus passionnant qui soit ? Un rêve d’enfant ? Les étudiants du « Delft Aerosphere Rocket Engineering » (DARE) réalisent ce rêve aux Pays-Bas. Ce club amateur de construction de fusées compte parmi les plus performants au monde et est établi au sein de la Delft University of Technology. En juillet 2018, les étudiants du club ont procédé à la mise à feu de leur fusée « Stratos III ». Leur objectif est de battre le record européen de 33 km d'altitude. Malheureusement, la fusée s'est désintégrée audessus de la mer à peine 20 secondes après le lancement à une altitude de 10 kilomètres, et à une vitesse de 3’500 km/h. Après avoir amélioré la conception, l'objectif est maintenant que leur fusée Stratos IV devienne la première fusée construite par des étudiants à atteindre l'espace. Les systèmes de transmission actuels ayant atteint leurs limites, les étudiants doivent mener leurs propres développements. Dans un futur proche, les étudiants veulent atteindre l'espace, soit plus de 100 km d'altitude, avec un système de propulsion à base de gaz liquide cryogénique et notamment grâce à la technologie de l'étanchéité de Angst+Pfister.

 

Pour une nouvelle génération d'ingénieurs

Plus d'une centaine d'étudiants, passionnés par les voyages spatiaux, les fusées et les sciences connexes, travaillent sur ce projet. « Lorsque nous avons reçu leur demande, nous .avons tout de suite été partants », raconte Jan Boomsma, Product Application Engineer chez Angst+Pfister aux Pays-Bas. Après tout, il s'agissait d'attirer une nouvelle génération d'ingénieurs vers nos métiers. Angst+Pfister n'est pas la seule entreprise à avoir été sollicitée : la liste des partenaires et sponsors que ces étudiants passionnés ont réussi à convaincre ressemble au « Who's who » des technologies de pointe à l'échelle internationale.

 

Partage des connaissances

« Il ne s'agit pas simplement d'envoyer une fusée dans les airs », explique Jan Boomsma. Dans un environnement hautement innovant, le projet permet également une transmission de connaissances avec la Delft University of Technology via des publications scientifiques. De nombreux étudiants impliqués dans le projet débuteront leur carrière chez certains des partenaires du projet après l'obtention de leur diplôme. Cette équipe d'étudiants ambitieux cherche constamment à aller plus loin. « Notre rêve est d'être la première équipe au monde de constructeurs de fusées amateurs à atteindre l'espace », affime Krijn de Kievit, étudiant.

 

Mise en oeuvre dans des conditions extrê-mes

La prochaine mission Stratos utilisera un système de propulsion à l'oxygène liquide et au bioéthanol. Les étudiants ont choisi cette combinaison parce qu'elle est beaucoup plus efficace que les combustibles utilisés actuellement. Le problème est que l'oxygène n'est liquide qu'à des températures cryogéniques, c'est à dire extrêmement basses. L’O-Ring de Angst+Pfister doit garantir l'étanchéité du réservoir à oxygène. Le fluide ne doit en aucun cas quitter le réservoir. « Si l'oxygène devait entrer en contact avec le bioéthanol, il y aurait de très grandes chances que la fusée exp-lose », explique Jan Boomsma. C'est donc un élément essentiel. L’O-Ring doit maintenir l'étanchéité jusqu'à -185°C et à une pression de 55 bar. « Dans des conditions aussi extrêmes, on peut écarter d'emblée les matériaux traditionnels comme le polytétrafluoroéthylène (PTFE) », continue Jan Boomsma. Les joints en métal pur de la taille nécessaire seraient beaucoup trop chers et il serait difficile de les installer sur le réservoir tel qu'il est conçu. Angst+Pfister a donc opté pour un noyau en acier inoxydable avec une enveloppe en FEP de type Cryolox. « Nous sommes prêts à mettre d'autres produits à la disposition des étudiants, comme nos nouveaux matériaux Pertec – et bien entendu, tout le savoirfaire technique qui va avec. »
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D'importantes quantités de givre apparaissent sur le dessus du réservoir d'oxygène liquide. Il s'agit les conditions auxquelles le joint torique doit faire face.

 

Des tests concluants

Les trois premiers tests du système de la fusée et des joints d'étanchéité menés au printemps 2018 se sont avérés positifs, mails ils doivent encore faire l'objet de tests avec de l'azote liquide et de l'eau – des fluides non explosifs. « Dans un premier temps, nous voulons tester tout le fonctionnement du système ainsi que notre procédure dans un environnement sûr mais dans des conditions thermiques similaires à un véritable lancement. De plus, nous voulons aussi vérifier nos calculs », explique Krijn de Kievit. Le système a d'abord été testé à des températures proches de -200°C. « Nos O-Rings ont tenu le coup », se réjouit Jan Boomsma. À présent, il reste à réaliser les premiers tests en conditions de lancement et le suspense est à son comble : si le test est concluant, ce sera une étape importante pour le lancement de cette fusée dans l'espace.

Les ingénieurs expérimentés de Angst+Pfister se sont laissé contaminer et rêvent main-tenant eux aussi de battre le record du mon-de avec ces jeunes et, un jour, d'envoyer leurs solutions et le logo de l'entreprise dans l'espace...

 

Vue d'ensemble de la configuration de test

 

Expulsion haute pression de l'azote liquide et de l'eau.

 

De la glace sur la ligne principale de la machine.

 

«Si l'oxygène devait entrer en contact avec le bioéthanol, il y aurait de très grandes chances que la fusée explose.» Jan Boomsma, Product Application Engineer, Angst+Pfister Netherlands

 

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published: 12 août 2020 à 11:41:00  by: Angst+Pfister Group