ASTRONAUTIQUEMENT NOTES | home
Moteurs | Guidage | Charges Utiles
Guidage
Missile Américain MSBS Trident
en déroute, 2004. (Doc USN 2004)
Case d'équipement électronique de la fusée Européenn Ariane-5. (Doc EADS 2005)
Guidage de rockettes sur un avion de chasse NewPort (1914). Le guidage
se fait par une longue tige qui sert de stabilo et gouvernail (fixe). (Doc X)
Système de guidage initial à fils de la fusée sonde Française
Véronique (Doc Vernon Electron)
Sur ce document on voit le système de bras porte fils de guidage, par
télécommande, au bas de la fusée Française Véronique. (Doc CNES 1961)
Ogive militaire de l'ICBM Russe R-36 Scarp, la bombe atomique
est en haut avec son bouclier thermique hémisphérique et en
bas, case équipement électronique.
Même ogive 8k67, lourde, prête au montage sur le missile R-36 Scarp
de 1967. (Doc musée Armée Russe)
Electronique de guidage d'une ogive MIRV Russe pour un ICBM UR-100 M
(Doc Musée de l'Armée Russe)
Radar de surveillance et de conduite de tir d'un missile anti-aérien SA-2
Russe saisi sur un champ de bataille en Irak (Doc Desert Storm 1995)
Antenne du système de guidage automatique AEGIS-US
Ce dispositif peut piloter aussi bien des avions que des
missiles de façon entièrement automatique. (Doc Navy)
Antennes d'un radar de périmètre (panoramique) à balayage
synthétique). Il peut suivre plusieurs pistes et télécommander
plusieurs missiles anti-avion. (Doc USAF, 2002)
Poste de contrôle du NORAD à Cheyenne Mountain Col.
De ce poste le réseau SAGE pouvait téléguider des avions
de chasse vers un objectif sur les USA. (Doc NORAD 2003)
Plateforme à inertie Américaine destinée aux bombardiers stratégiques
et fusée Atlas Centaur. (Doc Honeywell Inc 1972)
Micro-gyroscope t son boitier de protection ouvert. Ce gyro
est un élément d'un système de navigation aérospatial.
(Doc Honeywell Regulation Mineapolis, 1961)
Gyroscope monté dans son boitier pour un système de navigation d'avion.
(Doc Honeywell Regulation, 1961
Système de télémesure embarqué sur un missile MSBM Poeïdon de l'US-Navy
et récupéré par les soviétiques suite à un accident de missile tiré de sous marin.
(Doc, tirée du livre de Zaloga : Kremlin's Nuclear Sword,2000)
Système de navigation Russe 4A73-D9 du missile SMBS RSM-40 Sawfly, SSN-8.
(Doc tirée du même livre)
Plateforme à inertie du système de navigation
du Command Module Apollo. (Doc Honeywell,1970)
Accéléromètres d'une plateforme à inertie. (Doc ONERA 1968)
Compartiment pilotage et navigation de la fusée
lunaire Américaine Saturn-5. (Doc NASA 1967)
Le gyroscope sur un montage à la cardan. (Doc X)
La navigation des missiles et fusées.
Une fusée ne navigue pas en lisant une carte géographique !
Elle navigue soit à l'estime, soit par télécommande, soit
en radio navigation.
Celle qui nous concerne ici est la navigation à l'estime :
On a un cap à suivre, on tient une vitesse, et on surveille
le temps du déplacement. Oh le beau vecteur !
Un point de départ connu (le pas de tir) ; un cap à suivre ;
atteindre une vitesse ; surveiller un chronomètre ; voilà
les ingrédients de la navigation à l'estime. Les aviateurs
savent ça par coeur.
Si pour une fusée le pas de tir est connu, la direction
souhaitée, la vitesse égale à zéro au départ, et elle va en
augmentant en s'allégeant de son carburant, le chronométrage
sans doute facile, on peut alors vérifier les lois classiques
de la balistique :
Vitesse = gt
Hauteur de chute = 1/2 gt^2
Oui mais rien n'est stable dans une fusée, en dehors du point
de départ et du chronométrage, le reste nous échappe, alors
faire de la navigation à l'estime ; il y a un pas.
Voyons les grandes lignes.
La fusée doit pouvoir suivre une trajectoire constituée d'une
direction, et d'une attitude. Pour diriger une fusée il faut
des gouvernes qui contrôlent les axes d'inertie :
Roulis, Tangage, Lacet (X,Y,Z). Pour cela il faut évaluer les
écarts de la fusée par rapport à ces 3 axes. On va jouer de
la plateforme à inertie qui va nous donner un plan fixe orienté
quels que soient les mouvements de la fusée.
Le gyroscope sera le bon candidat dans sa version mécanique,
une fois lancé il garde en mémoire son axe de rotation, il peut
exécuter des corrections en réaction à un mouvement sur cet
axe, ils sont prévisibles et mesurables et bien entendu répétitifs.
Trois gyroscopes bien installés peuvent surveiller les axes
d'inertie et nous informer des écarts provoqués par le mouvement
de la fusée par rapport à cette plateforme.
Ces écarts peuvent être mesurés et provoquer une réaction sur
un organe de direction qui dirige la fusée. Dès lors la fusée
peut garder une orientation choisie.
Voilà un point de résolu, la direction ou si vous préférez le
cap. Passons à la vitesse qui change tout le temps sur une
fusée. Les organes d'évaluation mesurable seront l'accéléromètre
et le chronomètre ; le produit accélération avec le temps nous
donnera la vitesse, avec bien sûr une vitesse pendant un temps
qui nous donnera une distance. Lorsque la distance est vérifiée
il ne s'agit plus que de couper le système de propulsion et
laisser faire les lois de la balistique pour que la fusée atteigne
son objectif, un point au sol (missiles), un point virtuel dans
l'espace pour enchainer une nouvelle manoeuvre, etc.
Voilà pourquoi dans le film l'Etoffe des Héros" on entent presque
systématiquement les astronautes lancer à la radio le fameux :
"Le chronomètre est parti" dès que la fusée est libérée de son
pas de tir.
Il existe des gyroscopes non mécanique, mais optiques, mais le
principe reste le même à la précession prés.
Nonobstan le problème des trois corps, qui en astronomie reste
un morceau de bravoure pour les mathématiciens, on est capable
de nos jours, en jouant de la télécommande, de la plateforme
à inertie recallée par moyen astronomique de faire tangenter une
sonde spatiale avec le sol d'un astéroïde à des millions de
kilomètres de nous (Sonde Near/Schoemaker qui survole à moins de 5000 m
l'astéroïde Eros, le 12 octobre 2000.)
Contact du sol d'Eros par la sonde Américaine Near le 12 10 2000.
(Doc NASA / JPL 2000)
Explications de texte :
Schéma d'une plateforme à inertie. La structure de la fusée est en marron,
et la plateforme à inertie est en rouge. Les gyroscopes sont en jaune et
les moteurs d'asservissement de la plateforme sont en vert. (Doc Larousse)
Accessoirement vous pouvez suivre un cours de mécanique sur le
principe du gyroscope sur le site de Monsieur Robert Guiziou :
Trés bonne pédagogie, le reste de son cours sur la mécanique
spatiale est tout aussi attractif. Voyez le à l'URL :
Bon, revenons à notre problème.
Règle de la balistique spatiale. Un objet animé d'une
vitesse et direction (vecteur V), voit son point de
chute prédit par les arguments vitesse initiale, attraction
terrestre et la hauteur initiale depuis le sol.
SUITE EN PREPARATION