Projet Faucon

Ce projet a été réalisé dans le cadre d'un concours organisé par Novespace et le CNES dans le but de participer au vol ZERO-G en 2020

Contexte

Parmi nos grands projets de l’année 2019-2020, figure le projet Faucon. Faucon, c’est le nom donné à notre drone dont l’objectif premier est de d’étudier la stabilisation de vol en apesanteur. Mais avant d’aller plus loin, il s’agit de donner un peu de contexte. Septembre 2019, c’est la rentrée scolaire pour les 2 millions d’étudiants français, et le début d’une nouvelle aventure pour le club drone de l’ESEO. Comme chaque année, le Centre National d’Etudes Spatiales (CNES), lance son concours Parabole. Ouvert à tous les étudiants, il propose d’imaginer une expérience réalisable lors d’un vol parabolique et de la détailler dans un livrable le plus complet possible, soumis à un jury fin décembre. Cette expérience doit avoir but à des conclusions scientifiques et techniques. Seuls 3 projets sont retenus à échelle nationale, et ont l’opportunité de concevoir l’expérience et de la tester lors de la campagne de vol de l’avion ZERO-G de Novespace en septembre 2020. Mais qu’est-ce qu’un vol parabolique ? Un vol parabolique est un vol durant lequel un avion va effectuer une parabole dans le ciel pour créer une situation de micropesanteur aussi appelée apesanteur ou ZeroG. Cela permet à de nombreux scientifiques d’expérimenter dans des situations proches de l’apesanteur spatial sans avoir à se rendre en orbite. Durant le vol, les équipes étudiantes auront exactement 22 paraboles pour tester leur expérience, et seront à côté de scientifiques du monde entier venus eux aussi expérimenter un projet.

Le début d'une aventure

Séduit par le goût du challenge et animé d’une idée un peu folle, le club décida donc de participer au concours. Notre idée ? Stabiliser un drone en apesanteur et en étudier les méthodes requises. Quoique simple au premier abord, cette ambition se révélera être un véritable défi technique et un réel casse-tête. Mais ne nous précipitons pas, nous sommes désormais en décembre 2019, et même si l’idée a eu le temps de mûrir il faut désormais produire un livrable d’une grande qualité si nous souhaitons être sélectionné. Il convient d’être le plus persuasif possible. Novespace, l’entreprise qui réalise les vols paraboliques pour le CNES, ne validera que des candidatures réalisables et surtout sans danger pour le vol. Il faut donc impressionner sans être trop ambitieux, monter notre capacité à réaliser l’expérience et surtout rassurer quant à l’entière sécurité de cette dernière. Au fruit de nombreuses heures de travail en équipe, nous finirons par donner naissance à un livrable d’une cinquantaine de page, véritable fierté pour le club qui ne tarde pas à annoncer sa candidature sur les réseaux sociaux. Le 13 décembre au soir, le dossier est finalisé et notre candidature envoyée.

La sélection

Début janvier, après plusieurs semaines de débat au CNES et chez Novespace, les résultats du concours tombent : notre club est lauréat avec deux autres équipes des Arts et Métiers d’Angers de l’école ISAE SUPAERO de Toulouse. C’est dans une joie immense que notre jeune club accueille la nouvelle ; nous sommes fiers de notre travail, fiers d’être sélectionnés et impatients de commencer la réalisation ! Faucon était désormais né et nous nous apprêtons à lui faire prendre son envol.

Premier WorkShop à Mérignac

Première étape de notre nouvelle aventure : le 28 janviers 2020 à Mérignac (près de Bordeaux), l’entreprise Novespace reçoit dans ses locaux les 3 équipes pour un briefing sur la suite des évènements. Au programme présentation de notre projet, cours sur les vols paraboliques et les risques d’accidents possibles, visite de l’Airbus A320-0G assurant les vols, rencontre avec notre ingénieur de liaison et mise en place du formulaire expérimentale pour suivre les avancées du projet. La journée est chargée mais c’est un réel plaisir de rencontrer les ingénieurs de vol, les autres équipes, et Vincent, le responsable du concours Parabole au CNES. La visite de l’avion était vraiment intéressante pour préparer au mieux la sécurité du projet ; surtout pour un drone, qui peut représenter un danger conséquent pour les autres personnes durant le vol en cas d’accident. L’aspect sécuritaire du projet était très souligné, nous avons été informés de tous les dangers (Batteries, Électronique, Matériaux cassables, …), et mis en place des solutions à ces problèmes.

La journée fût très chargée, mais jamais nous ne regretterons. Cette expérience était inoubliable, nous sommes vraiment enchantés de l’accueil qui nous était réservée. La route est longue pour remonter sur Angers…

La conception

Maintenant que Thomas, notre coordinateur technique chez Novespace nous a imposé toutes les contraintes matérielles que doit respecter notre drone, nous pouvons retourner à l’ESEO où la conception Hardware du drone doit déjà débuter ! L’équipe projet du club est divisée en deux pôles majeurs : le Hardware, responsable de la conception et réalisation de la structure du drone ainsi que des cartes électroniques, et le Software, en charge de la programmation de tous les composants et de l’algorithme de décision. Les tâches sont réparties, et la machine lancée ! Bien que lointaine, la campagne de vol approche chaque jour, et c’est un réel défi d’assurer le travail des cours, la gérance du club, et le projet FAUCON. Mais notre soif de créer a été plus forte que tout. L’équipe Hardware choisi minutieusement les composants et établi les schémas de bases, pendant que le Software implémente un code en langage C pour les différents capteurs. Mais ces avancées seront immobilisées par un événement inattendu : le covid-19.

Crise sanitaire

La Covid-19 a maintenant placé la moitié de la planète en confinement. Les écoles sont fermées, et chacun doit rester chez soi. Evidemment, le projet a pris de plein fouet ces nouvelles mesures, les laboratoires et le matériel de l’école sont inaccessibles, nous sommes bloqués ! Le club doit s’adapter pour ne pas prendre trop de retard. Être inventif ! C’est le nouveau mot d’ordre dans l’équipe projet, des réunions en vidéos conférences sont organisés et nos deux pôles de conception redoublent d’efforts pour continuer d’avancer sur le projet à distance. Durant ces 2 mois de confinements, le hardware a pu continuer ses avancées grâce au savoir-faire de l’équipe ; la structure du drone commence à s’implémenter. Le software avance mais difficilement car sans oscilloscope et autres outils, il faut avancer « à l’aveugle » dans le code. Un retard considérable est orchestré ; Thomas nous demande si nous voulons quand même poursuivre le projet, en sachant que la campagne de vol est maintenue. Nous continuons bien entendu ; notre projet sera ne pourra bien sûr être aussi optimisé et développé que prévu, mais nous finirons une version qui pourra être testée. Le déconfinement récent va marquer un nouvel élan pour l’équipe qui a pu se rendre à l’ESEO pour récupérer du matériel essentiel à la réalisation de la structure du drone.

Voici la vidéo prise lors du vol :