Les
PAS de TIR
Le Pas de Tir est le dispositif permettant de lancer la fusée au moment désiré. Outre cette fonction de libération de la fusée (on libère simplement nos fusées à eau car, en fait, elles ont tendance à décoller toutes seules dès qu’elles sont sous pression), le Pas de Tir peut offrir des fonctions annexes : permettre, par exemple le remplissage des fusées en position érigées et rendre possible la purge du réservoir de celles-ci lorsque le lancement doit être avorté. Un pas de tir gagne également a être orientable…
Le pas de tir est constitué autour d’un « libérateur » : le libérateur est le système qui, au moment désiré, libérera la fusée qu’il aura maintenue en place durant sa montée en pression. Il existe de plusieurs type de libérateur :
Les systèmes à bouchon expansif que nous présentons ici sont le type le plus universel.
Mais le système à corolle de lien Rilsan présenté ici donne également d’excellent résultats. La tête d’étanchéité dont est équipé ce libérateur à corolle de liens peut être « à joint torique » ou « à embout de tabouret », cette dernière tête étant une invention de GO MARS !
Enfin un dernier système ultra-simplifié a été créé par GO MARS ! : le Pas de Tir de voyage à garrot AQUA SIMPLEX… Ce pas de tir est conçu pour le lancement de fusée à tuyère réduite…
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À
COROLLE DE LIENS
RILSAN
Matériel nécessaire :
Quatre liens Legrand Colson 9 x 185,
par exemple,
réf. : 319 13
25 cm de tube PVC
Ø
32
5 cm de tube PVC
Ø
40
16 cm de tube PVC
Ø
50
Un manchon PVC pour tube
Ø 32
Un tampon de visite fileté Nicoll pour
PVC Ø 32
Deux colliers type Serflex pour
diamètre 35 à 50
Un tube fileté
Ø 10
pour douille de luminaire avec quatre écrous,
code 3 101785 090266, Réf. :509026
chez Castorama
Une jante de moto plastique Meccano
comme support du joint
torique (tirée de la boîte n° 1100, par ex.), ou
un clips d’axe (rouge, ou autre couleur) de Meccano
Junior ;
Deux joints caoutchouc plats de Ø 10/19 vérifier
Un joint torique ‘‘de tête’’, Ø intérieur 18, fil de
1,7, vérifier
Plusieurs mètres de tuyau Tricoclair 4
‑ 8 pour
l’alimentation en air comprimé (et petite longueur de 6‑11 sans
doute pour arrivée sur tube fileté)
Des petits colliers Serflex pour tuyau
d’arrivée air
comprimé (difficile à trouver) : exemple : chez
Weldom : Ø 7 à 11,
type SB 2101, code 3 288760 154592 , (et deux plus gros pour arrivée
sur tube
fileté)
Deux vieilles valves de voiture
(demander à votre
garagiste)
Du ruban Téflon de plombier
De la colle à PVC, éventuellement
La
photo d’ensemble représente en position
ouverte ce système
libérateur : En position fermée, les
« têtes » des liens Colson
s’accrocheront sur la grande collerette du goulot des fusées, et les
retiendront donc, du moins tant que la virole
de commande (le tube extérieur en PVC de 50 mm) sera en
position haute
(cette virole est en position basse sur la photo) .
Sur
cette photo également,
seul deux liens sont montrés. Un total de quatre liens me paraît
suffisant.
Le
cordon de déclenchement
rouge sert à abaisser cette virole de
commande, ce qui permet aux liens de reculer et donc de
relâcher leur
étreinte.
Le
coulissement vertical
de la virole de commande est
régularisé par une bague de diamètre 40. On la devine pincée dans la
virole de
commande à l’aide du serflex où est accrochée le cordon de
déclenchement.
Voici
la photo du système libérateur sans la virole
de commande.
L’étanchéité
du système à
la pression est assurée par la petite pièce blanche à deux gorges (photo étanchéité haute) qui n’est autre
qu’une roue (sans son
bandage) de moto jouet Meccano
pour
enfant de 3‑4 ans (modèle) .
L’une des deux gorges reçoit un joint torique ‘‘de tête’’, de 18 par
1,7. vérifier .
Le
diamètre extérieur de
cette roue a juste été diminué un peu à la lime afin qu’elle puisse
rentrer
dans le goulot assez librement. Cette diminution se fait plus
élégamment par
tournage au bout du mandrin d’une perceuse, la jante ayant été enfilée
et
serrée sur une tige filetée de 10 (ajuster le diamètre de cette tige
par
quelques tours de scotch de bureau).
Le
moyeu de la même roue,
qui dépasse la largeur de la jante proprement dite, a été arasé
(facilement) au
cutter (sur la photo, en haut et en bas de la pièce), à fin de
meilleurs
serrage et étanchéité.
Quant
à moi j’ai tourné le
fond des gorges de la roue Meccano sur ma perceuse (avec une queue de
rat de 3
mm) (diamètre de fond de gorge ~ 17) afin d’autoriser le montage de
joints
toriques plus classiques (fil plus gros, c'est à dire 14 x 2,5 , proche
du
n° 11 ou 12). Attention, l’épaisseur restante de la jante est
très faible.
Pour une meilleure sécurité on pourra donc remplir l’intérieur de la
jante avec
de l’araldite…
Cette
roue blanche peut
être remplacée par un clips d’axe de Meccano plastique Junior. Cette pièce rouge, débarrassée de ces petits doigts
élastiques internes (par
simple retournement de ceux‑ci) devra également être reprise
extérieurement à la lime pour pouvoir pénétrer dans le goulot standard.
Ensuite
un joint torique n° 10 monté à force assurera l’étanchéité. Cependant,
une
reprise de la gorge elle‑même (à la perceuse et à la queue de rat de 3
mm) jusqu’à un diamètre de ~17 , autorisera le montage plus aisé des
joints
toriques n° 11 ou 12…
Une
troisième solution est
d’utiliser comme pièce d’étanchéité un embout
de pied
de tabouret en caoutchouc. De toutes les solutions proposées
comme tête
d’étanchéité pour le pas de tir à corolle de liens, c’est celle qui
permet
l’installation la plus confortable de la fusée sur son pas de tir.
Le
joint jaune sous la
jante Meccano est une rondelle soustraite à un jeu de Meccano plastique
Junior.
Elle remplace ici la rondelle caoutchouc de 10/19 vérifier
de
la liste ci‑dessus.
Sur
les photos, la vis
centrale qui passe dans la jante a été percée dans sa longueur par mes
soins.
Ce perçage ‘‘de long’’ est évidemment une épreuve que l’on s’épargnera
en
achetant une de ces vis creuses ou tubes filetés qui servent au montage
des
douilles électriques dans les luminaires. Castorama en propose parmi
les tiges
filetées, ainsi que (plus cher !) dans son rayon luminaires.
En
cas d’utilisation de ce
tube fileté standard, l’étanchéité de l’assemblage tube fileté ‑ écrous
–
jante – joint caoutchouc de 10/19 vérifier
sera
amélioré par l’usage immodéré de ruban Téflon de
plombier. On aperçoit ce ruban sur l’image.
L’extrémité
basse de la
vis percée par mes soins a été ensuite limée classiquement en forme de
‘‘téton’’ pour recevoir le tuyau Tricoclair de 4‑8. Dans le cas de
l’utilisation d’un tube fileté, le même travail à la lime devra être
accompli,
mais pour un diamètre de Tricoclair supérieur, (ce diamètre de tuyau
n’étant
alors utilisé que sur une petit longueur, car il ne correspond pas aux
diamètres standards des raccords pneumatiques).
À
l’usage, il est possible
que le joint torique soit perdu ou dégradé. En prévoir un jeu.
On
remarque sur la grande photo le
demi collier
à oreilles servant à la fixation du système sur le bois du pas de tir
proprement dit (ou ici sur le secteur orientable en contre-plaqué). Un
trou unique au bas du tube PVC de 32 sert également à la
fixation au même bois (et ici d'axe de rotation du secteur orientable).
Le
dessus du bouchon
fileté PVC doit être arasé au ciseau à bois pour faire disparaître la
signature
en relief de la marque Nicoll. C’est une opération aisée.
Le
manchon recevant les
liens Colson peut être collé, côté bas, sur le tube Ø 32, mais
ce n’est
même pas obligatoire. À l’inverse, le tampon de visite à bouchon fileté
gagnera
beaucoup à ne pas être collé sur le haut de ce même manchon, puisque
cela
autorisera le démontage facile, pour vérification, de cette
« tête
d’étanchéité ».
Le
déclenchement du
système est étonnant de confort et de facilité. Graisser le joint
torique
classiquement avec de la vaseline (les huiles et graisses courantes
rongeant
les plastiques, vente en pharmacie). Cependant l’intromission de la
pièce
d’étanchéité à l’intérieur du goulot des fusées est évidemment moins
aisée
qu’avec un système libérateur à bouchon expansif, puisqu’au moment de
l’intromission ce bouchon expansif est par définition « non
expandu ». À mon goût, ce critère de la facilité
d’intromission devient
primordial pour les lancements en grande série…
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À
EMBOUT DE TABOURET AUTOSERRANT
POUR
LIBÉRATEUR
À
COROLLE
DE LIENS RILSAN
Cette nouvelle tête d’étanchéité offre un choix supplémentaire pour la fabrication du Libérateur à corolle de liens rilsan proposé par notre site et peut remplacer les têtes d’étanchéité à joints toriques précédemment décrites, avec l’avantage que les « embouts de tabouret en caoutchouc » sont disponibles pour pas cher dans beaucoup de commerces (attention à ne pas acheter des embouts de tabouret en plastique, qui ne feront pas le même office).
Un montage complet de ce libérateur à corolle muni de cette nouvelle tête à embout de tabouret est visible sur cette photo de Pas de Tir (Le bouchon blanc qui couronne le tout n’est qu’une protection du filetage).
Comme on le voit sur la photo de détails, l’élément qui assure l’étanchéité de cette nouvelle tête est un simple embout de tabouret en caoutchouc, pour pieds tubulaires de Ø 16. Cette pièce élastique creuse, introduite dans le goulot de nos fusées, aura naturellement tendance à s’ouvrir sous la pression, ce qui ne pourra bien sûr que renforcer son étanchéité, et ceci d’autant plus que ladite pression augmentera. Cette tête d’étanchéité peut donc être qualifiée d’autoserrante. Il faut se souvenir que de tels dispositifs autoserrants existent déjà sur les raccords de tuyaux d’air comprimé utilisés dans les travaux publics (avec les gros compresseurs bruyants) et que les cocottes‑minute elles‑mêmes possèdent des joints autoserrant utilisant le même principe.
L’éclaté montre l’ensemble des pièces nécessaire à la fabrication.
L’embout de tabouret a ici été percé (à la mèche à bois de Ø 9mm) pour laisser passer, en force, la vis creuse 10x1 classique (vis creuse au « pas international » servant ordinairement à la suspension des douilles de luminaires, rayon électricité des magasins de bricolage).
Comme la surface inférieure de l’embout, destinée au contact du tabouret avec le sol, est de forme sphérique, il est préférable de la faire reposer sur un anneau ou une rondelle afin de lui ôter toute tendance à basculer (comme un culbuto) sur le Tampon de Visite PVC Ø 32 (Nicoll MF UFF D32) qui lui sert de support…
On remarque que le bouchon proprement dit du Tampon de Visite a été débarrassé à la lime des créneaux prévus pour en faciliter le dévissage. Cette légère diminution de diamètre permettra, en cas de besoin, l’extraction (vers le haut) de la tête d’étanchéité, la difficulté étant alors de passer au travers de l’anneau de verrouillage des liens rilsan (le diamètre intérieur optimum de cet anneau est 38mm, pour les liens utilisés ici).Précisons que pour cette raison la tête d’étanchéité (et donc le Tampon de Visite) n’est pas collée mais simplement enfoncée dans le Manchon Ø 32.
À l’intérieur de l’embout de tabouret, la vis creuse sera avantageusement serrée par un écrou en laiton appelée Rehausse laiton 20mm (blister Girard Sudron, chez Castorama, dans le rayon consacré à la suspension de luminaires). La surface de portée de cet écrou est en effet parfaitement adaptée au fond de notre embout de caoutchouc. Deux créneaux effectués à la scie à métaux faciliteront le vissage de cette pièce de laiton. (On peut remplacer éventuellement cette Rehausse laiton 20mm par un Raccord passage de câble ou par un simple écrou 10x1 pour vis creuse)
Comme un filetage de la Rehausse laiton 20mm, inutilisé par nous, dépasse de l’embout après serrage, il faut soit le couper, soit le recouvrir par une protection afin d’éviter de blesser l’intérieur des goulots de nos fusées dans un faux mouvement (cette protection est en caoutchouc blanc sur la photo du Pas de Tir). Ce filetage pourra être utile aux hydrofuséistes qui préfèrent que l’air comprimé soit introduit dans leurs fusées à travers une canule (un petit tuyau) débouchant au-dessus de la surface de l’eau (afin que l’eau ne puisse redescendre inonder l’intérieur de leur pompe à vélo). Quant à moi, je pense qu’une simple remontée du tuyau venant de la pompe, remontée dont le point culminant se trouve suffisamment au‑dessus du niveau de l’eau dans la fusée, suffit à produire le même résultat.
Afin de faciliter la mise en place de la fusée et spécialement le passage de la grande collerette dans la corolle de liens rilsan, l’arête supérieure interne des « têtes »de ces liens a été chanfreinée d’un coup de cutter.
Le collier de serrage haut du tuyau d’air comprimé devra être installé au raz du Tampon de Visite pour ne pas interférer, à l’intérieur du Manchon, avec le tube PVC de 32… Le même collier devra également être choisi avec une petite « tête » afin que celle‑ci trouve sa place à l’intérieur du manchon.
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Le pas de tir de voyage AQUA SIMPLEX permet le lancement de fusées à eau disposant du ‘’bouchon sport’’ que l’on trouve depuis 2003 sur certaines bouteilles d’eau [comme chez Leclerc sur les bouteilles d’eau de 0,75 L de marque repère (eau de source de montagne) ou sur les bouteilles d’eau de 0,75 L, Pyrénées, Eau de source de montagne, marque Casino, distribuées par les hypermarché Géant et Casino].
Ce bouchon sport est parfaitement adapté aux goulots ‘‘limonade’’ de nos engins, goulot dont il reprend le filetage standard. (attention ce même bouchon sport existe également sur d’autre bouteille d’eau dans d’autres diamètres de goulot).
Le principe du libérateur Aqua Simplex est des plus simples : le tuyau d’arrosage jaune qui enserre le téton du fameux bouchon sport (bleu) est pressé fermement par un garrot constitué d’un bracelet élastique en latex. Cette pression assure à la fois l’étanchéité à la pression et la retenue du bouchon, du moins tant que le bracelet élastique n’est pas relâché par la goupille métallique coulissant dans ses deux pitons blancs. La ficelle jaune, qui tire cette goupille métallique, est donc le cordon de lancement de la fusée.
Le tuyau jaune (tuyau d’arrosage, diamètre intérieur 15) est monté sur un connecteur mâle-mâle Gardenna (gris) qui est tenu sur la planchette par 3 vis à bois. Le tuyau d’arrivée d’air Tricoclair 4x8 classique passe à l’intérieur de ce connecteur Gardenna et y est bloqué par forçage en son centre d’une pièce métallique creuse de diamètre 7 à 8 mm (un morceau de valve pour voiture, par exemple). C’est donc le grossissement du diamètre du Tricoclair (consécutif à ce forçage) qui en interdit le recul dans le connecteur Gardena et qui assure l’étanchéité de ce branchement.
Le virage que doit prendre le tuyau Tricoclair impose la rehausse de la planchette support par les goulots bleus visibles sur la photo, mais on peut aussi creuser le passage du tuyau dans la pelouse. Des sardines de camping permettent l’ancrage au sol du dispositif.
Équipé d’un bracelet un peu court (190 mm de demi périmètre pour 8 x 1,5 de section) ce libérateur Aqua simplex a tenu les 7 bars lors de nos essais (au dessus de cette pression, le bouchon sport se libérait de lui-même intempestivement).
La manœuvre de la goupille de lancement est aisée, mais peut être rendue plus dure lorsque la tension du bracelet sur cette goupille est plus forte (bracelet trop court). Rappelons que cette même tension peut prendre une valeur très faible (il suffit de relâcher progressivement son effort en effectuant les deux derniers tours du bracelet sur le tuyau jaune), ce qui permet d’assimiler ce système de retenue à garrot à un transistor mécanique (forte tension utile, faible tension de commande). C’est cette particularité remarquable qui est utilisée dans les systèmes parachutaux GO MARS ! systèmes où l’expulsion du parachute est déclenchée par de minuscules minuteurs récupérés sur les jouet Mc Do et autres.
L’usage d’une lanière de chambre à air à la place du bracelet élastique donne de moins bons résultats du fait que le caoutchouc des chambres à air offre moins d’élasticité que le vrai latex.
Pour faciliter l’enroulement du bracelet élastique, on peut opérer cet enroulement sur le tuyau avec le bouchon sport inséré seul, la fusée ne venant se visser sur le bouchon que quand le bracelet élastique est sous tension et donc le bouchon sport bien bloqué.
Le bouchon sport, retravaillé facilement avec une paire de ciseau présente un diamètre de sortie de 13 mm. Sa distribution en grande surface offre un grand potentiel de progrès à la technologie des fusées à eau à tuyère réduite…
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Voici des images de nos Pas de Tir à bouchon expansif. Ce système de contention de la fusée est le plus universel car il s’adapte aux légères disparités de fabrication des goulots de nos bouteilles.
-Le premier Pas de Tir est un modèle simplifié que nous avons conçu pour en permettre la fabrication par les participants aux stages de d’Animateurs Fusées à Eau de Planète Sciences. On le voit ici sous un autre point de vue.
-Le deuxième est celui que nous utilisions pour nos lancement dans les écoles avant qu'un modèle plus techno le remplace. Il est orientable et autorise le remplissage des fusées en position érigée, ainsi que leur purge, en cas de problèmes. Certains dispositifs annexes complexes ne sont là que pour permettre la continuation des lancements en série en "mode dégradé", en cas de panne de l’un ou l’autre des composants…
Et voici un texte expliquant la plomberie qui permet le remplissage des fusées en position érigée. Une telle plomberie transformera votre Pas de Tir en un modèle très professionnel et la dramaturgie des lancements en sera beaucoup améliorée...
Bernard de Go Mars !
