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Projet en cours · Aérospatial

Rocket

Nous construisons des fusées, chacune plus haute et plus rapide que la précédente.

l’altitude à atteindre
3 km
la vitesse maximale prévue
Mach 1
la longueur, pour 110 mm de diamètre
2565 mm
l’altitude de Colombo 1, décembre 2025
600 m

Pour celles et ceux qui viennent de ingénierie aérospatiale et mécanique, électronique, physique

Participe à Rocket

La mission

Colombo 3 est conçue selon le règlement de la European Rocketry Challenge, EuRoC, la compétition européenne des fusées construites par des étudiants, organisée par l’agence spatiale portugaise. Le suivre, c’est travailler avec les règles d’une vraie compétition : une altitude à atteindre précisément, une charge utile minimale, la récupération avec deux parachutes, les documents de sécurité.

La catégorie choisie est celle des 3 kilomètres : la fusée doit arriver le plus près possible de cette altitude, transporter au moins 1 kg de charge utile au format CanSat et revenir au sol entière, freinée par deux parachutes. La précision compte plus que la puissance : c’est pour cela que Colombo 3 a des aérofreins.

  1. Départ le moteur pousse
  2. Fin de la poussée monte par inertie, les aérofreins régulent l’altitude
  3. Apogée, 3 km le gaz d’une cartouche de CO₂ fait sortir le premier parachute
  4. Descente freinée descend sous le premier parachute
  5. Parachute principal s’ouvre plus bas, la descente ralentit
  6. Atterrissage la fusée est récupérée entière
Le vol, de la rampe au sol. Schéma des phases du vol : les altitudes sont à l’échelle, les temps ne le sont pas.

De Colombo 1 à Colombo 3

Colombo 1 a volé en décembre 2025 : elle est montée à 600 mètres, a atteint 617 km/h, environ Mach 0,5, avec des accélérations jusqu’à 20 G, et elle est revenue au sol intacte après 92 secondes.

Colombo 3 élève l’objectif : cinq fois l’altitude et le double de la vitesse, jusqu’à celle du son. Chaque fusée de la série éprouve ce qui servira à la suivante : l’électronique embarquée, la récupération avec les parachutes, les simulations.

L’altitude maximale.
Les chiffres du graphique
FuséeAltitude
Colombo 1 (volé, décembre 2025)600 m
Colombo 3 (objectif)3000 m
La vitesse maximale. Mach 1 au niveau de la mer vaut environ 1225 km/h.
Les chiffres du graphique
FuséeVitesse
Colombo 1 (volé, décembre 2025)617 km/h
Colombo 3 (objectif)Mach 1, environ 1225 km/h

Comment elle est faite

Colombo 3 est une fusée à un seul étage, stabilisée par trois ailerons. Elle est longue de 2565 mm et large de 110 : la longueur fait 23 fois le diamètre. À l’intérieur, de la pointe à la queue, les parties se suivent l’une derrière l’autre, comme sur le schéma.

Une structure de trois longerons en U, longs de 1500 mm, tient la queue : le moteur est serré en quatre points et les ailerons sont insérés dans les rainures des longerons.

  1. Ogive profil courbe, longue de 400 mm
  2. Charge utile trois modules CanSat de 66 × 115 mm
  3. Premier parachute expulsé par le gaz d’une cartouche de CO₂
  4. Parachute principal sort par une trappe latérale
  5. Aérofreins trois volets actionnés par un servo
  6. Cloison entre les aérofreins et le moteur
  7. Moteur à propergol solide ; dans le CAO, un Cesaroni Pro75 à 5 grains
  8. Ailerons trois, à 120 degrés
Colombo 3 de profil, à l’échelle. Mesures d’après le modèle CAO, en millimètres depuis la pointe. Il manque au modèle l’avionique, les parachutes et la peau extérieure autour de la charge utile et du moteur.
Les chiffres du graphique
da (mm)a (mm)
Ogive0400
Charge utile400745
Premier parachute7781113
Parachute principal11151510
Aérofreins15331595
Cloison16451680
Moteur17552565
Ailerons22982538
Les mesures
Longueur2565 mmde la pointe de l’ogive à la fin du moteur
Diamètre110 mm
Ogive400 mmprofil courbe, 1,83 litre de volume
Ailerons3, à 120 degréstrapèzes avec cordes de 240 et 100 mm, envergure 100 mm, épaisseur 4 mm
Surface des ailerons510 cm²170 cm² chacune
Structure3 longerons en Ulongs de 1500 mm, supportent le moteur et les ailerons
Moteurà propergol solidecommercial ; dans le CAO, un Cesaroni Pro75 à 5 grains
Masse à secmoins de 15 kgobjectif de conception
Charge utileau moins 1 kgtrois modules CanSat
  • 01

    CAO

    La fusée est dessinée dans Onshape pièce par pièce : le dernier modèle compte 188 corps.

  • 02

    Trajectoires

    Simulations à 3 et à 6 degrés de liberté avec RocketPy et Matlab, aussi avec un vent qui change.

  • 03

    Aérodynamique

    Simulations CFD dans Ansys pour trouver le centre de pression et garder la fusée stable.

  • 04

    Structure

    Analyse par éléments finis pour vérifier que chaque pièce résiste aux charges du vol.

Le retour

Colombo 3 revient au sol en deux temps. À l’apogée s’ouvre le premier parachute, petit, qui stabilise la descente. Plus bas s’ouvre le parachute principal, qui ralentit la fusée jusqu’à l’atterrissage.

Les deux systèmes sont indépendants. Dans le premier compartiment, le gaz d’une cartouche de CO₂ pousse une plaque qui glisse sur des rails linéaires et fait sortir le parachute. Le parachute principal sort sur le côté : deux servocommandes débloquent une trappe et une seconde plaque, poussée par des élastiques, le fait sortir.

Les cordes qui relient les parachutes à la fusée résistent à au moins dix fois la charge prévue, et des émerillons empêchent qu’elles s’entortillent. Les éjections sont testées au sol avant chaque vol.

Dans le modèle CAO
Compartiment du premier parachutede 778 à 1113 mmdepuis la pointe
Cartouche de CO₂22 × 89 mm
Plaque de poussée254 × 56 × 17 mmsur 4 rails linéaires MGN7
Compartiment du parachute principalde 1115 à 1510 mm
Trappe latérale320 × 56 mmbloquée par 2 servocommandes
Plaque de poussée258 × 54 × 17 mmsur 2 rails linéaires MGN7
Fixations des cordespitons à œil M10un par compartiment
Cordesfacteur de sécurité 10au moins

Les aérofreins

Le vent, la température de l’air et la masse changent d’un lancement à l’autre, et avec eux l’altitude finale. Pour s’arrêter à 3 kilomètres et pas plus, Colombo 3 freine toute seule.

Quand le moteur s’est éteint, et après un délai de sécurité, un régulateur PID compare l’altitude prévue à celle voulue et sort trois volets hors du corps : plus ils sortent, plus ils freinent dans l’air. Avant l’apogée, les volets rentrent toujours.

Le mécanisme tient dans 62 mm de fusée. Un servo au centre fait tourner une roue à 59 dents, qui entraîne trois pignons à 24 dents ; chaque pignon porte un volet. Avec ce rapport, les volets tournent 2,46 fois plus que le servo.

  1. Volets à 150 degrés, servo à 61 17,3 cm² hors du corps, 18 % de la section
De combien sortent les volets. Calcul géométrique sur le modèle CAO : la surface des trois volets qui sort du diamètre de 110 mm, pendant que les volets tournent. L’angle maximal en vol est fixé par les essais de l’équipe.
Les chiffres du graphique
VoletsServoSurface horsSur la section
84 mm²0,9%
30°12,2°528 mm²5,6%
60°24,4°954 mm²10%
90°36,6°1335 mm²14%
120°48,8°1626 mm²17,1%
150°61°1734 mm²18,2%
180°73,2°1734 mm²18,2%

L’avionique

L’électronique embarquée est conçue par l’équipe, sur des circuits imprimés faits par nous. Elle mesure le vol, décide quand ouvrir les aérofreins et les parachutes, et envoie les données au sol. Les capteurs importants sont doublés : si l’un se trompe, l’autre s’en aperçoit.

L’attitude vient des accéléromètres et des gyroscopes, combinés aux autres capteurs avec un filtre de Kalman. Deux antennes GPS regardent dans des directions opposées, pour que le signal ne se perde pas quand la fusée tourne. Les données sont aussi enregistrées à bord, en deux copies.

Le logiciel est testé avec l’électronique réelle reliée à un simulateur de vol, hardware-in-the-loop. Sur la rampe, l’électronique est armée depuis l’extérieur dans un ordre fixe : d’abord la récupération, puis la télémétrie, en dernier l’allumage du moteur.

À bord
Processeurs2
Baromètres2l’altitude à partir de la pression
Accéléromètres avec gyroscope2accélération et attitude
GPS1avec deux antennes
Tube de Pitot1la vitesse par rapport à l’air
Thermocouples3les températures
Servocommandes3une pour les aérofreins, deux pour la trappe du parachute
Solénoïde1dans le compartiment du premier parachute
Radiotélémétrieantennes sur des fréquences différentes

La charge utile

Le règlement demande au moins 1 kg de charge utile. Colombo 3 embarque trois modules au format CanSat, des cylindres de 66 mm de diamètre et 115 de hauteur, empilés juste sous l’ogive. Chaque module pèse entre 300 et 350 g.

À l’intérieur se trouve une expérience de biophysique qui poursuit le travail de Zero-G : comprendre ce que les fortes accélérations font à des cellules vivantes et à des cristaux de protéines. Les cristaux cultivés sur la Station spatiale, par exemple, subissent au retour des chocs jusqu’à 67 g, et s’abîment.

La charge utile est séparée de la fusée, mécaniquement et électriquement, et elle est qualifiée par des cycles de température, de vibrations et de centrifugeuse.

Risques et vérifications

Comme le demande le règlement, l’équipe a rédigé la documentation de sécurité : 31 risques, chacun avec un score de 1 à 25, gravité multipliée par probabilité, avant et après les contre-mesures.

Au début, 10 risques étaient critiques. Après les contre-mesures, aucun ne l’est plus : 8 restent élevés, 14 modérés, 9 faibles ou très faibles. La somme des scores descend de 343 à 217.

Les dix risques critiques, avant et après. Score de 1 à 25, gravité multipliée par probabilité. D’après la documentation de sécurité de Colombo 3, mai 2026.
Les chiffres du graphique
Risqueavant les contre-mesuresaprès
Vibrations qui desserrent les pièces208
Erreurs des capteurs d’attitude2012
Retards dans le montage2010
Pression faussée en vol1612
Instabilité en montée1510
Vent fort1510
Défaillance de la structure1510
Erreurs du logiciel de vol1510
Rupture de la corde du parachute155
Essais insuffisants avant le vol1510
  • 01

    Vibrations

    Fixations avec blocage mécanique et essais sur table vibrante.

  • 02

    Attitude

    Filtre de Kalman, plusieurs capteurs combinés, calibration avant le vol.

  • 03

    Cordes

    Facteur de sécurité 10, matériaux aérospatiaux, essai de traction.

  • 04

    Stabilité

    Simulations à 3 et 6 degrés de liberté et CFD sur le centre de pression.

Les révisions du projet
Révision préliminaire, PDRterminée25 février 2026
Révision critique, CDRterminée27 février 2026

Où nous en sommes

  1. Avril 2025Nous avons présenté le projet à l’IRESS, la rencontre des étudiants italiens qui construisent des fusées, à la Sapienza de Rome.
  2. Décembre 2025Colombo 1 est montée à 600 mètres, à 617 km/h, et elle est revenue au sol intacte après 92 secondes.
  3. Aujourd’huiNous concevons Colombo 3, une fusée visant 3 kilomètres d’altitude, selon les règles de la compétition européenne EuRoC.

Photos

Le lancement, décembre 2025
L’un de nous installe la fusée sur la rampe de lancement
Sur la rampe, décembre 2025
Deux fusées debout dans la salle du Palazzo della Borsa
Palazzo della Borsa, avril 2026
L’essai du moteur, 2025
Andrea Beverini et l’équipe des fusées expliquent sur scène comment la fusée revient au sol avec les parachutes
Palazzo della Borsa, avril 2026

Vidéos

Personnes du projet

Avec qui nous le faisons

  • Ansys
  • Onshape
  • DIME, Università di Genova
  • SimScale
  • Università di Genova
  • CLP
  • Camera di Commercio di Genova

Tous les partenaires

Sources

  • Colombo 3, Safety Documentation, COL3-SAF-001, révision A, mai 2026.
  • Modèle CAO de Colombo 3, Onshape, 14 mai 2026.
  • Présentation du Deep-Tech Showcase, Palazzo della Borsa, 21 avril 2026.
  • Règlement de la European Rocketry Challenge, Portugal Space, euroc.pt.

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