André
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 Posté le: Dim 18 Mar 2007 10:28 pm Sujet du message: Vers un meilleur contrôle de l’isolation des lanceurs |
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SAlut a tous
Tout le monde garde en mémoire les terribles images de l’explosion dans le ciel de la navette Columbia.
On découvrit plus tard que quelques tuiles de son revêtement s’étaient fracturées au décollage suite à un choc avec un bloc de mousse provenant de l’isolation.
Certes, il s’agissait d’un objet léger. Mais lancé à Mach 1 peu après le décollage, ce morceau de mousse s’est transformé en un projectile redoutable.
La qualité du collage de l’isolation est difficile à contrôler, d’autant plus que lors de certains lancements, il est nécessaire de procéder à la vidange des réservoirs.
Ainsi, s’il existe un défaut de collage au niveau de la protection thermique des réservoirs, l’air, qui a pris la place de la colle et s’est solidifié au contact de la paroi métallique, n’a pas le temps de sortir de sa poche avec l’élévation subite de la température lors de la vidange ce qui peut entraîner un déchirement de cette protection. 
Les plaques d'isolant sont collées sur les réservoirs cryogéniques du corps central d'Ariane 5 - © Cnes
Des tests convaincants
Pour contrôler les collages de l’isolation de leurs lanceurs, les constructeurs font appel aujourd’hui à des procédés comme le "tapping", utilisé par les Américains, ou encore le "frotting" comme le fait Cryospace.
"Cette dernière méthode consiste à générer des ondes acoustiques, en particulier de surface, dont la propagation nous permet de savoir s’il existe une zone présentant un défaut de collage", explique Olivier Giraudo, ingénieur responsable du projet à l’Onera au sein du département Mécanique du solide et de l'endommagement à Châtillon.
Pour autant, le "frotting" n’est pas un procédé parfait, notamment quand il s’agit de détecter des défauts couvrant de petites surfaces ou encore situés dans des endroits difficiles comme des raccords.
"Aussi Cryospace, qui fabrique en particulier les réservoirs cryogéniques d’Ariane 5, nous a demandé de développer une solution permettant de détecter l’absence de colle mais également de tester la qualité d’un collage", indique-t-il.
Plusieurs solutions ont été testées avant d’arriver à la mise au point de cette nouvelle méthode fondée sur l’excitation acoustique de modes de Lamb dans la structure et la détection par shearographie des défauts.
Rappelons que la shearographie est basée sur l’utilisation combinée d’un montage optique générant une interférence d’images et la mise sous contrainte de l’objet à analyser permettant la mise en évidence d’un défaut.
Surface avec deux (petits) défauts repérés au stylo. Le décalage est lié à la méthode d'interférences d'images de la shearographie.
"Elle est d’autant plus intéressante qu’elle fonctionne bien en milieu industriel. Aussi avait-on, a priori, imaginé de l’utiliser", précise Olivier Giraudo. Les tests réalisés sur des éprouvettes fournies par Cryospace ont été particulièrement convaincants.
Apparition des défauts par application de la méthode shearographique
"Cette méthode a permis de détecter quasiment tous les défauts, y compris les plus petits, avec une bonne précision, en particulier les raccords de collage".
Applicables à d’autres types de structures
Depuis, cette méthode a été optimisée. Il reste à démontrer sa viabilité économique avant de passer à l’industrialisation d’un outil, d’autant plus qu’elle reste limitée à un marché dont les besoins ne sont pas importants.
"Certes, cette méthode pourrait être appliquée à d’autres types de structures. Je pense en particulier à la protection phonique des voitures. Dès que l’on évoque des assemblages sous la forme de couches, on pense évidemment aux ondes de Lamb.
Pour que cette méthode puisse être appliquée, il faut qu’il y ait un contraste, comme dans l’association d’un support rigide et d’une couche légère et aérée avec une faible masse volumique", souligne Olivier Giraudo. 
Source de l'article;
http://www.onera.fr/vo-portrait/2007-014.php
amicalement
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Etrange époque où il est plus facile de désintégrer l' atome que de vaincre un préjugé.
Einstein, Albert, |
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