Bastien et Dominique avec l’ionocraft comme sujet de TIPE

Lors du cycle préparatoire intégré à l’ECAM RENNES Louis de Broglie, il nous est demandé de travailler sur un projet que nous devrons présenter à l’oral en fin d’année, les T.I.P.E  (Travaux d’Initiative Personnelle Encadrés). Derrière ce nom, que faut-il comprendre ?

Tout d’abord, un travail d’équipe qui s’étend sur  toute une année et qui nécessite donc une structure solide. Ensuite, une mise en application des connaissances acquises durant les années précédentes. Cependant, le travail est différent de ce qui est proposé en cours et  peut donc permettre de mieux comprendre certaines notions. Enfin, un projet qui permet d’appréhender le travail d’ingénieur auquel on se prédestine au travers la prise d’initiative ou la gestion des problèmes rencontrés.

Le but de notre TIPE consistait en l’étude du ionocraft. Ce système, encore à l’état de prototype, est un propulseur EHD, c’est-à-dire un propulseur ElectroHydroDynamique : en effet, il est basé sur la propulsion des ions, et fonctionne sans pièce mobile en utilisant uniquement l’énergie électrique. Contrairement à ceux connus et utilisés actuellement, il est indétectable : en effet, il ne produit ni bruit ni chaleur. En cela, il devient attrayant et motive une étude permettant d’optimiser sa puissance pour permettre son utilisation sur des engins volants devant rester furtifs  (on pense notamment à des applications militaires).

Nous avons donc commencé par une étude théorique afin de comprendre le fonctionnement  du ionocraft.

Dans sa forme basique, l’ionocraft se présente sous la forme de deux conducteurs parallèles qui forment un condensateur asymétrique. L’un sous la forme d’un fil de cuivre fin nommé le fil corona et l’autre sous la forme d’une jupe en aluminium possédant une surface lisse arrondie nommée le collecteur comme indiqué sur le schéma ci-dessous.

Lorsqu’on alimente un tel dispositif par de la haute tension – de l’ordre de quelques dizaines de kilovolts -il se produit un courant ionique dirigé vers le bas, et il en résulte une force de poussée qui l’élève.

Nous avons, au final, testé trois paramètres, qui tous avaient une conséquence importante au niveau de la portance du ionocraft.

Ces paramètres sont : l’écart entre le fil corona et le collecteur, la taille du collecteur et la superposition de plusieurs ionocrafts.

Par la suite, nous en avons déduit un modèle optimisé, qui avait une portance supérieure au double de celle du ionocraft initial. Bastien et Dominique