Brevet FR2712252A1 — publié le 19950519

DEMANDE DE BREVET POUR UN SYSTEME DE RECUPERTION DES FUSEES La récupération des fusées après qu'elles aient effectué leurs missions est difficile et onéreuse, comme l'a montré la réalisation de la navette spatiale. La NASA est en train de mettre au point un autre système de fusées récupérables par le réallumage des moteurs au moment de l'atterrissage. Ce système est assez compliqué et grève évidevoent de façon significative la charge utile de la fusée par la nécessité de disposer de suffisamment de combustible pour l'atterrisage. Le système que je propose est beaucoup plus simple à mettre au point et ne grèverait pas autant la charge utile. I1 ressemble à un grand trempoline soit fixe, soit mobile et monté sur un chariot (voir schéma). La fusée est guidée lors de sa descente par un moyen ou un autre. Elle est reçue par un grand filet ou une toile suspendu par des fils de nylon ou des cordons, chacun d'entre eux étant enroulé sur un tambour qui est freiné. Pour cela on pourrait utiliser un système mécanique analogue aux moulinets de pêche ou un système électro-mécanique. Un système mécanique pourrait avoir l'avantage de présenter une moins grande inertie. Ce filet est suspendu sur un grand chariot, un dispositif de pilotage automatique le maintient à la verticale de la fusée. Le système de guidage du chariot ne devrait pas présenter de difficultés. Il suffirait d'un émetteur sous la fusée et de quatres antennes à chaque coin du chariot. Le déphasage des signaux reçus entre le droite et la gauche commanderait la direction et le déphasage entre l'avant et l'arrière l'accélération ou le freinage. L'aire dont aurait besoin ce chariot pour se déplacer dépendrait de la précision qu'il serait possible dfobtenir dans le suivi de la trajectoire de descente. lais ce problème est évidemment le même quel que soit le système adopté. La dimension du filet dépend de la taille de la fusée augmentée de l'imprécison escomptée sur le suivi de la fusée par le chariot. Quand à la hauteur, elle dépend de la décélération et de la vitesse de chute choisies. La décélération subie par la fusée serait ainsi faible et contrôlée, à condition bien sûr que le système d'amortissement ait lui même une faible inertie. Un filet de nylon, supporté par des fils de nylon, possède une très faible inertie, quand à celle des tambours, elle peut être faible également et son effet serait atténué par l'élasticité du nylon. A titre d'exemple une vitesse de chute de 100 knMh peut être amortie sur 20 métres avec une décélération de 2 g., un train d'atterrissage ne permettrait évidemment jamais d'amortir un tel taux de chute. L'extériorisation d'une fonction qui serait normalement dévolue à la fusée présente un certain nombre d'avantages: 1) La séparation en deux systèmes autonomes assure une simplification par rapport à un seul système qui devrait prendre en charge à la fois le suivi de la trajectoire et l'atterrissage; puisque l'on supprime les interactions et le passage de l'un à l'autre. La fusée suivrait sa trajectoire sans tenir compte du chariot, et le chariot se contenterait de rester å la verticale de la fusée. 2) I1 économise le poids du train d'atterrissage. 3) I1 permet d'utiliser un même système pour un grand nombre de fusées et même des fusées de modèle différent par le réglage de la force de freinage. Ainsi il pourrait être possible de récupérer le premier et le second étage d'une fusée par le même dispositif. 4) La finesse minimale que le système de descente devra conférer à la fusée et, dans une certaine mesure, la vitesse de chute seront déterminées par les contraintes liées au suivi de la trajectoire et non pas celle liées à l'atterrissage. Cela devrait permettre une réduction de la surface portante et pourrait offrir une plus grande liberté dans le choix du système de descente. Cette réduction provient non seulement de l'augmentation possible de la vitesse de chute, mais aussi de la suppression de la réserve de portance nécessaire pour effectuer l'arrondi au moment de l'atterrissage. Ainsi il pourrait être possible de supprimer non seulement le train d'atterrissage, mais aussi les ailes, et de les remplacer par un système plus léger, ailerons et/ou parachutes. Eventuellemment l'utilisation de parachutes pilotables analogues aux parapentes serait peut-être possible. S'il permettait de supprimer les ailes ce système serait bien plus intéressant encore. Outre le gain de poids, on simplifie le problème de la rentrée dans l'atmosphère puisque c'est alors la pointe de la fusée et les ailerons qui encaisserait le choc de cette rentrée. On supprimerait le problème de la protection des ailes qui a posé beaucoup de difficultés aux américains quand ils ont réalisés la navette. S'il est possible de guider la fusée avec suffisamment de précision et de lui conférer une vitesse horizontale assez faible, elle pourrait alors être reçue par un système fixe. La hauteur du dispositif pourrait être augmentée et la vitesse de chute de la fusée pourrait ainsi etre plus grande. Pour un système fixe avec une trajectoire relativement proche de la verticale et une vitesse de chute importante le dispositif pourrait avoir une hauteur d'une centaine de mètres. On pourrait imaginer aussi une chute verticale et un chariot pouvant se déplacer dans toutes les directions pour suivre la fusée. I1 serait alors muni de quatre trains de roues pivotants. REVENDICNTIONS 1 Dispositif constitué d'une toile ou d'un filet porté par un chariot ou un cadre fixe et amorti par des tambours freinés pour la récupération des fusées. 2 Système de pilotage automatique du chariot constitué d'un émetteur situé sous la fusée, de quatre antennes et récepteurs sur le chariot.