La plaque de poussée - Documents partagés Planète Sciences

Document d’aide à l’animation,
l’encadrement et le suivi de projet
de mini-fusée au collège
Rédacteur : Frédéric BOUCHAR
Planète Sciences Midi-Pyrénées,
Parc technologique du canal,
14 rue Hermès
31520 RAMONVILLE
Tel : [phone] e-mail : [email protected]

Animation, encadrement et suivi de
projet de minifusées à l’école
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Actionneur
Séquenceur
Alimentation
Commande
CASES A
EQUIPEMENT
CASE
PARACHUTE
Fixatioxn porte
latérale
Parachute
Porte latérale
COMPARTIMENT
PROPULSEUR
Ailerons
Propulseur
Plaque de poussée
OGIVE
Assemblage
de la fusée
Calendrier
de construction

Animation, encadrement et suivi de
projet de minifusées à l’école
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L'assemblage des différents éléments doit tenir compte de leur fonction mais aussi de la répartition
des masses dont dépend la stabilité du vol de la fusée.
Le cœur du projet de mini-fusée est le système de récupération en douceur de l'engin après son vol.
L'animation de ce type d'atelier doit être adaptative par rapport au niveau des jeunes mais surtout en
fonction du temps consacré au projet.
A l'école, l'échéance de l'année scolaire implique un nombre restreint d'heures. Nous proposerons
alors la porte latérale comme moyen de libérer un parachute pour ralentir la chute de la fusée en
sachant que les enseignants pourront, l'année suivante, recommencer en proposant plus de liberté
dans ces choix, aux élèves.
Avant toute réalisation, les jeunes doivent expliquer de manière simple (à l'oral puis à l’écrit en une
phrase) le principe de fonctionnement de leur système d'ouverture de parachute.
Pour cela on leur demande de faire des propositions sur :
1/ Des moyens de fermer la porte latérale.
2/ Pour chacun des moyens trouvés au 1/, proposer un moyen d'ouverture.
3/ Des moyens qui permettront de déclencher l'ouverture de la porte latérale au moment voulu
(quelques secondes après le décollage).
L'assemblage de votre fusée va passer par plusieurs réalisations intimement liées.
Réalisations sur le papier
Réalisations de maquettes
Réalisation du modèle de vol
Assemblage de la fusée
Fermeture de la porte
latérale
Ouverture de la porte
latérale
Retard dans
l’ouverture de la porte
Ficelle
loquet
clips
Allumeur
pyrotechnique
Moteur
électrique
Servo-moteur
Minuterie
électronique
Moteur
électrique

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projet de minifusées à l’école
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Les réalisations sur le papier
Aucun plan de fusée ne doit être présenté aux jeunes, c'est à eux de les concevoir et de les dessiner.
Les réalisations des jeunes, sur le papier comprennent des plans, des schémas et des textes
explicatifs.
Elles permettent de donner une grande place à l'imaginaire.
La réalisation de documents écrits et dessinés par les jeunes est importante dans leur appropriation
du projet et des notions qui pourront en découler.
La réalisation sur le papier est bon marché et souple : un trait sur du papier peut se gommer alors
qu'une réalisation, c'est plus difficile…
Les réalisations papiers demandent cependant un effort d'abstraction quelques fois difficile à obtenir
avec les jeunes.
Nous vous proposons donc de les intercaler avec des réalisations de maquettes pour en atténuer
l'abstraction et aussi pour les faire évoluer. Il est rare en effet que le premier plan soit la description
complète et précise des éléments de la fusée, même chez les professionnels…
Fonctions des éléments (à inclure dans la fusée) : les jeunes peuvent imprimer, découper et
assembler les différents éléments sur le papier. C'est l'étape initiale du projet pour les jeunes, elle leur
permet de s'approprier le fonctionnement globale de leur fusée.

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projet de minifusées à l’école
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Les réalisations de maquettes
Afin d'appréhender une construction en trois dimensions, les jeunes peuvent réaliser une maquette en
partant des dimensions réelles des différents composants principaux (piles électriques, minuterie,
moteur électrique, etc.) réalisés en polystyrène. Ces éléments seront facilement assemblés,
désassemblés, ou modifiés.
Les maquettes permettent de concrétiser les idées placées sur le papier. On s'aperçoit alors par
exemple, qu'il faut plus de place pour la pile, qu'il faut un support pour le moteur électrique, etc.
Maquette électrique
En utilisant la maquette précédemment construite, les jeunes vont y simuler les branchements
électriques qui feront fonctionner leur système d'éjection du parachute (pile, moteur, initialisateur, etc.)
Ils peuvent dès à présent respecter les couleurs proposées pour les fils électriques.
A partir de cette maquette, les jeunes pourront dessiner le plan précis du câblage électrique de leur
fusée.
Estimation du centre de gravité
C'est un critère de stabilité de la fusée. Les jeunes peuvent le constater expérimentalement avec des
micro-fusées, des fusées à eau ou le logiciel CARINA.
A partir du plan grandeur nature, les jeunes fixent tous les composants réels ou similaires (objet de
masse équivalente à celle de l'objet réel) à leur position respective sur une grande règle graduée. Ils
mesurent ensuite la position du centre de gravité de l'ensemble (Le zéro de la règle est placé à la
place de la pointe de la fusée). Les jeunes peuvent vérifier cette mesure avec les calculs du logiciel
CARINA. Ce logiciel donne, en mode Conception, l'intervalle dans lequel doit se trouver le centre de
gravité afin que la fusée soit stable. La position mesurée, de manière toute fois grossière, doit se
situer au milieu de l'intervalle donné par le logiciel. Si ce n'est pas le cas, il faudra déplacer des
éléments plutôt qu'alourdir la fusée.