Sujet Sciences de l'Ingénieur — Terminale — Métropole — Bac 2023

Partie 1 : Sciences de l’ingénieur Robot anti-incendie Constitution du sujet • Sujet pages 3 à 15 • Documents réponses pages 16 à 18 Les documents réponses DR1 à DR3 (pages 16 à 18) sont à rendre avec la copie 23-SCIPCJ1ME1 Page 2/19 Page 2/23 Partie 1 - Sciences de l’ingénieur Robot anti-incendie La société EmiControls produit un robot anti-incendie dénommé Turbine Aided Firefighting (TAF35). Il est contrôlé à distance par un opérateur à l’aide d’un pupitre de commande. Le TAF35 est constitué d’une turbine Magirus portée par un tracteur à chenilles (figure 1). La turbine de projection de l’eau est contrôlée par deux chaînes de puissance : une chaîne dite « d’élévation » et une chaîne dite « d’inclinaison ». Tuyaux souples d’alimentation en eau (x2) Turbine Magirus Vérins d’inclinaison (x2) Vérins d’élévation (x2) Raccords rapides (x2) Tracteur à 2 chenilles indépendantes Lame de bouteur (en option) Figure 1 : description du TAF35 L’opérateur dispose d’un pupitre de commande en liaison radio avec le TAF35. Par son intermédiaire, il peut notamment gérer : – le déplacement du tracteur chenillé ; – la mise en position du bloc turbine ; – la vitesse de rotation de la turbine et les flux d’eau. Les chaînes de puissance du TAF35 utilisent l’énergie hydraulique, générée par une pompe accouplée à un moteur diesel. Les actionneurs transformant l’énergie hydraulique en énergie mécanique sont, selon les cas : 23-SCIPCJ1ME1 Page 3/19 Page 3/23 – des vérins hydrauliques, générant une énergie mécanique de translation, pour la mise en position de la turbine (module hydraulique d’élévation et module hydraulique d’inclinaison) ; – des moteurs hydrauliques, générant une énergie mécanique de rotation, pour le déplacement, assurée par les chaînes de puissances appelées transmission hydraulique chenille gauche et transmission hydraulique chenille droite, et la mise en rotation de la turbine par le module hydraulique rotation turbine. Le diagramme de blocs internes [ibd] de la figure 2 montre l’architecture générale du TAF35 et les principaux échanges entre les différents blocs. Figure 2 : diagramme de blocs internes [ibd] 23-SCIPCJ1ME1 Page 4/19 Page 4/23 Sous-partie 1 Comment assurer la stabilité du véhicule ? L’objectif de cette sous-partie est de réaliser un programme de mise en sécurité du TAF35 afin d’éviter le basculement du véhicule dans certaines situations critiques. Le TAF35 est conçu pour évoluer sur tous types de terrains (pistes d’aéroport, routes, terrains arborés et accidentés…). À ce titre, il doit