Les membres des sociétés techniques Formule Polytechnique Montréal (en haut) et Oronos Polytechnique (en bas).

La fusée Atlas au moteur hybride d’Oronos

Les étudiants d’Oronos ont réussi à se tailler une première place au podium de la Spaceport America Cup 2019, qui se tenait du 18 au 22 juin derniers dans le désert du Nouveau-Mexique aux États-Unis, avec leur fusée Atlas dans la catégorie « Altitude 10 000 pieds — Moteur à propulseur liquide, hybride ou autre conçu et développé par des étudiants ».

L’objectif de la compétition est de propulser une fusée munie d’une charge scientifique à une altitude de 10 000 pieds ou 30 000 pieds avec le plus de précision possible. Les fusées étaient lancées depuis le terminal « Gateway to Space » de la base Spaceport America, le premier centre spatial commercial du monde, le même qui verra le décollage des vols suborbitaux de Virgin Galactic. L’événement organisé par l’Experimental Sounding Rocket Association, une organisation américaine dont la mission est de favoriser et de promouvoir les connaissances et l’expérience en ingénierie dans le domaine de la fuséologie, regroupait plus de 120 équipes d’étudiants et d’étudiantes de collèges et d’universités venant de 14 pays.

Cette année, Oronos était fière de présenter la fusée Atlas dans la catégorie 10 000 pieds. Celle-ci est propulsée par un moteur de type hybride (à la fois solide et liquide) entièrement conçu par l’équipe. Ce type de moteur est encore peu exploité et Oronos est l’une des premières équipes canadiennes à réussir à fabriquer un tel moteur.

« Nous sommes extrêmement fiers d’avoir remporté le 1^er prix dans la catégorie 10 000 pieds avec un moteur hybride maison. C’est le résultat du travail acharné de plus d’une centaine d’étudiants sur plusieurs années de développement tant au niveau des structures, de l’avionique ou de la propulsion. Tout cela n’aurait pas été possible sans le dévouement de tous nos membres et sans l’aide de nos généreux commanditaires », explique Christophe Absi, directeur général d’Oronos et étudiant à Polytechnique Montréal.

Détails techniques — ATLAS

Fusée propulsée par un moteur hybride entièrement conçu par l’équipe :

• Vitesse maximale : 741 km/h
• Mach max. : 0,6 (0,6 fois la vitesse du son)
• Accélération maximum : 5,3 G
• Longueur : 192 pouces
• Charge utile : capacité de transporter un microsatellite (CubeSat) de 10 lb

Rappelons qu’en 2012, 2013 et 2014, leurs fusées ont remporté la première place en devançant toutes les équipes en provenance du Brésil, du Canada, des États-Unis, de l’Inde et de la Turquie. Puis, en 2018, l’équipe a remporté le prix de l’innovation pour l’injecteur à vortex développé pour le moteur hybride maison de l’équipe. Avec ce moteur, Oronos a été la première équipe québécoise à développer, lancer et récupérer un moteur hybride entièrement développé par un groupe d’étudiants et étudiantes.

Les membres de la société technique Oronos Polytechnique sur le site de la compétition Spaceport America Cup. (Photo : Oronos Polytechnique/Messi Mahiou)

Le prototype de course de Formule Polytechnique Montréal

Au terme de quatre jours d’inspections techniques et d’épreuves diverses, la société technique Formule Polytechnique Montréal (FPM) triomphe en se classant au 1^er rang du classement général de la Formula SAE Lincoln qui accueillait 80 équipes du 19 au 22 juin derniers au Nebraska. Cette compétition est un volet de la Formula SAE Series, la plus vaste compétition d’ingénierie étudiante au monde avec plus de 600 universités participantes.

Organisée par la Society of Automotive Engineers (SAE), cette compétition universitaire regroupe de véritables mordus du génie automobile. Le but : concevoir, fabriquer et mettre à l’essai une voiture de course monoplace de haute performance qui est propulsée par un moteur à combustion.

La délégation de FPM, composée de 12 étudiants issus majoritairement du programme de baccalauréat en génie mécanique de Polytechnique Montréal, a signé tout un exploit avec son prototype 2019 en devançant des équipes redoutables du Canada, du Mexique et des États-Unis, dont celles de renom du Michigan, de la Californie et du Texas.

« Cette année est historique pour notre équipe : c’est la première fois que nous obtenons d’aussi bons résultats! L’équipe qui a travaillé sur la FPM19 au cours de la dernière année l’a fait avec beaucoup de rigueur et surtout beaucoup de passion », explique Renaud Pepin, directeur administratif de Formule Polytechnique Montréal. « Bien que la voiture soit théoriquement dérivée de la FPM18, elle est très différente de la précédente. L’ensemble aérodynamique, la suspension et le moteur parfaitement calibré sont quelques éléments qui ont fait sa force. Au final, je crois tout de même que c’est la préparation et l’organisation de l’équipe qui ont fait la différence, parce que certaines voitures concurrentes étaient sans doute aussi rapides que la nôtre. Nous n’avons remporté aucune des épreuves dynamiques, reste que nous prenons la victoire! C’est la beauté de la Formule SAE. C’est bien plus que de concevoir une bonne voiture, il faut démontrer pourquoi elle est bonne et s’assurer qu’à chaque jour de compétition elle fonctionnera à son plein potentiel. »

Les équipes participantes concourraient pour le podium en accumulant le maximum de points dans les épreuves suivantes :

• Trois épreuves statiques (coûts, marketing et conception)
• Trois épreuves dynamiques (accélération, accélération latérale (skidpad) et autocross (sprint))
• L’épreuve finale d’endurance, au cours de laquelle la consommation d’essence est également évaluée.

Les étudiants et étudiantes de Polytechnique ont su tirer leur épingle du jeu dès le début de la compétition en étant la première équipe à compléter l’inspection technique, puis en performant aux épreuves statiques le jour suivant, s’assurant même une place pour participer à la finale de l’épreuve de conception à laquelle sont conviées uniquement les huit meilleures équipes. Performant bien dans chacune des catégories, l’équipe de FPM a fait bonne figure également lors de l’épreuve d’endurance ainsi qu’à l’épreuve d’efficacité énergétique auxquelles elle a terminé dans le top 3.

Résultats par catégorie

• 1^er au classement général
• 1^er à l’épreuve de conception (engineering design)
• 3^e à l’épreuve de l’accélération latérale (skidpad)
• 2^e à l’épreuve de l’autocross
• 2^e à l’épreuve de l’endurance
• 3^e à l’épreuve d’efficacité énergétique (fuel economy)

Les membres de la société technique Formule Polytechnique Montréal à la compétition Formula SAE Lincoln 2019. (Photo : Formule Polytechnique Montréal)

Résultats des récentes compétitions

• Formula SAE North, 30 mai au 2 juin 2019 : 7^e sur 24 équipes
  • 1^er à l’efficacité énergétique
  • 3^e à la conception
• Formula SAE Michigan, 8 au 11 mai 2019 : 7^e sur 120 équipes
  • 3^e place à l’efficacité énergétique
• Formula SAE Lincoln 2018 : 3^e place

L’équipe de Formule Polytechnique Montréal s’assure de tester rigoureusement chacun des prototypes conçus avant de participer à des compétitions. Dans le cas de la voiture 2019, 550 km de tests ont été effectués au préalable pour mesurer la fiabilité de l’engin et obtenir les données nécessaires à la validation de la conception.

Détails de la voiture de course

Données techniques

• Vitesse de pointe : environ 100 km/h
• Puissance : 45 chevaux
• Accélération 0-100 km/h : 4 secondes
• Accélération latérale maximale : 2 G
• Masse totale : 415 lb / 188 kg
• Distribution du poids avant-arrière : 50-50
• Empattement : 1,6 m (1 579 mm)

Caractéristiques

• Moteur monocylindre Rotax 449cc
• Suspension indépendante avant et arrière
• Châssis en acier chromoly 4130 soudé par les étudiants
• Ailerons avant et arrière en fibre de carbone
• Forces de l’équipe au niveau technique
• Conception simple permettant une fabrication rapide et une fiabilité exemplaire
• Moteur efficace consommant peu d’essence pour sa puissance
• Simulation complète de la voiture permettant la prévision des gains des modifications apportées au véhicule

Toutes nos félicitations aux membres des sociétés techniques!

En savoir plus

Site de la société technique Formule Polytechnique Montréal
Site de la compétition Formula SAE Lincoln 2019 (en anglais)
Site de la société technique Oronos Polytechnique
Site de la compétition Spaceport America Cup (en anglais)