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Point commun entre un satellite et une Formule 1 ? les amortisseurs

Les technologies spatiales ont aussi des applications sur Terre et ce, dans des domaines variés voire inattendus. Ainsi, les amortisseurs qui absorbent les vibrations internes des satellites servent aussi sur les voitures de Formule 1.

L'écurie de Formule 1 Caterham utilise un caoutchouc certifié pour l'espace dans le système d'amortissement de ses voitures. © Caterham F1 Team, Steven Tee, LAT Photographic L'écurie de Formule 1 Caterham utilise un caoutchouc certifié pour l'espace dans le système d'amortissement de ses voitures. © Caterham F1 Team, Steven Tee, LAT Photographic

Point commun entre un satellite et une Formule 1 ? les amortisseurs - 3 Photos

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Dans l’espace ou sur Terre, les chocs violents imposent un amortissement adapté. Les suspensions des voitures de course profitent d’ailleurs des caoutchoucs utilisés dans les sondes spatiales de l’Esa. La société française Smac, à Toulon, est experte dans la formulation de caoutchoucs spéciaux destinés à amortir tout ce qui a besoin de l’être, dans l’espace mais aussi sur les circuits. « Il s’agit de matériaux à haut pouvoir amortissant », précise Philippe Robert, le PDG de Smac. « Ils ont été utilisés dans des missions spatiales, dans l’aéronautique et même dans la course automobile. »

Dans l’espace, les matériaux spéciaux de la société Smac sont utilisés pour réduire les chocs pyrotechniques lorsque sont mises à feu les petites charges explosives qui permettent de séparer un satellite de son lanceur« Lorsque vous actionnez un boulon explosif ou un quelconque dispositif pyrotechnique, il libère beaucoup d’énergie dans un temps très bref », poursuit Philippe Robert. « Le souci des ingénieurs, c’est le risque de briser des pièces fragiles avec des chocs à haute fréquence» Autre application en orbite de ces matériaux spéciaux : éliminer les vibrations engendrées par les pièces mobiles des satellites. De telles vibrations peuvent fausser les mesures d’un capteur très sensible ou provoquer un flou de bougé sur les images. « Lorsque vous prenez des images en haute résolution, vous ne voulez surtout pas qu’elles soient gâchées par les vibrations de moteurs électriques », résume Philippe Robert.

Un amortisseur destiné à l'industrie spatiale et utilisant le caoutchouc Smactane. © Smac
Un amortisseur destiné à l'industrie spatiale et utilisant le caoutchouc Smactane. © Smac

Du Smactane au Smacbump, ou de l'espace à la F1

L’Esa a travaillé avec la compagnie Smac sur le développement de technologies d’amortissement pour Expert, son véhicule de test de rentrée atmosphérique, et pour les panneaux solaires de l’ATV, le vaisseau automatique ravitaillant la Station spatiale internationale. « Expert a recouru à des montures antivibrations ou des amortisseurs sur trois jeux différents d’équipements : l’unité de mesure inertielle, l’unité de contrôle d’alimentation et de distribution électrique et la balise radio », précise Anthony Thirkettle, ingénieur mécanique principal d’Expert, à l’Esa. « Ils réduisent les contraintes mécaniques provenant du lanceur jusqu’aux niveaux pour lesquels ces équipements ont été conçus et qualifiés. »

Capitalisant sur le savoir-faire nécessaire au développement du Smactane certifié « bon pour l’espace » par l’Esa, la société a produit d’autres qualités de caoutchouc pour des applications non spatiales. Ainsi, le Smacbump est utilisé sur les véhicules de Formule 1 du monde entier. La composition exacte de chaque type de caoutchouc fait l’objet d’un dépôt de brevet. Machines de haute performance pesant 650 kg, dépassant les 300 km/h et pouvant parcourir 800 km lors d’un weekend de compétition, les voitures de Formule 1 sont des bancs d’essai parfaits pour les produits de haute technologie, dont les matériaux développés par Smac. « Avec nos pièces en caoutchouc, les constructeurs obtiennent de meilleures performances et des réglages plus fins, se réjouit Philippe Robert. Elles sont plus chères, mais ces pièces se révèlent essentielles pour la mise au point de la voiture. »

Matt Hill, qui dirige les essais au banc de l’écurie de F1 Caterham, confirme que son équipe découpe et façonne des pièces de caoutchouc Smacbump afin de réaliser des butées élastiques pour les suspensions des voitures. « Il est difficile de trouver un aussi bon caoutchouc pour la durabilité et la plasticité. La rigidité du Smacbump peut être parfaitement ajustée au besoin de suspension de la voiture. »

Le cargo ATV-3 Edoardo Amaldi approche de la Station spatiale internationale, le 28 mars 2012. Ses équipements internes doivent être protégés des vibrations provenant de multiples sources : du lanceur (pendant la montée initiale), des boulons explosifs (qui décrochent un étage lorsqu'il est devenu inutile) et des propulseurs du cargo lui-même (une fois en orbite, quand il faut rattraper l'ISS). © Nasa
Le cargo ATV-3 Edoardo Amaldi approche de la Station spatiale internationale, le 28 mars 2012. Ses équipements internes doivent être protégés des vibrations provenant de multiples sources : du lanceur (pendant la montée initiale), des boulons explosifs (qui décrochent un étage lorsqu'il est devenu inutile) et des propulseurs du cargo lui-même (une fois en orbite, quand il faut rattraper l'ISS). © Nasa

Des caoutchoucs ajustables font partie intégrante de l'amortisseur

Sur une automobile de série, les butées d’arrêt en caoutchouc ne servent qu’à éviter un trop grand débattement des suspensions. Les pièces en Smacbump montées sur les voitures de course, en revanche, constituent une véritable composante de l’amortissement. « Le système de suspension se compose d’un ensemble complexe d’éléments en grand nombre, tous conçus pour travailler ensemble afin de donner aux pneus une motricité maximale, poursuit Matt Hill. Même à 300 km/h, la voiture est bien campée sur ses Smacbump. Ils font partie intégrante du système. »

« La collaboration avec l’Esa a permis à l’entreprise Smac d’améliorer ses processus industriels et de développer une nouvelle gamme de produits technologiques d’amortissement », explique Claude-Emmanuel Serre, chef de projet à Tech2Market, société spécialisée dans le transfert de technologies et chargée de favoriser les retombées industrielles des programmes spatiaux de l’Esa. « La qualification du Smactane par l’Esa a donné à la société une opportunité de développer ses affaires et de convaincre de nouveaux clients en dehors du domaine spatial. »

Programme de transfert technologique de l’Esa

Le développement du Smactane, qualifié pour l’espace, a aujourd’hui amené Smac à mettre au point des amortisseurs pour l’aéronautique, la production industrielle, les structures et les voitures de haute performance. La première mission du programme de transfert technologique de l’Esa est de faciliter l’utilisation de technologies spatiales dans des applications industrielles, et par ce biais, de démontrer les bénéfices pour la société des programmes spatiaux européens.

Le bureau gérant ce programme a la responsabilité de définir l’approche globale et la stratégie la plus appropriée pour ces transferts, dont l’accompagnement de jeunes pousses prometteuses dans les sept incubateurs dont dispose l’Esa en Europe, en Allemagne, en Belgique, en Italie, aux Pays-Bas et au Royaume-Uni.

Le bureau du programme de transfert technologique a participé, en tant qu’actionnaire en commandite simple, à la création du fonds de capital-risque Open Sky, doté de 100 millions d’euros pour le financement de projets ayant pour vocation d’utiliser des technologies spatiales.


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