la vitesse d'une fusée ?

[inviteec0d6e6f]

Salut,

Bonjour,

Je me pause la même question que Vibraphone, a savoir pourquoi les fusées ne prennent pas plus leur temps pour leur ascension ?
surtout dans les premiers Km , ou elles doivent lutter contre les frottements de l'air ...

Comme tu l'as compris, l'atmosphère est un obstacle a la mise en orbite.
A tel point qu'il n'y a qu'une seule solution pour mettre en orbite un objet a partir de la surface terrestre : s'affranchir, le plus rapidement possible de la contrainte atmosphérique.

Dans les faits : la fusée décolle a la verticale et y reste quasiment jusqu’à ce qu'elle atteigne l'altitude de ~100 km, là ou l'atmosphère est suffisamment ténue.
A cette altitude, les lanceurs accélèrent plus horizontalement que verticalement (la transition entre verticalité et horizontalité est progressive, bien sûr, pour ne pas endommager l'engin avec des contraintes trop fortes).

Pour une orbite basse de transfert (c.a.d. qui permet ensuite de viser une autre orbite), l'objectif généralement visé est d'avoir une orbite de 200km d'altitude (apogée/périgée).
Or, au cours du vol, plus des 7/8 de l’accélération se fait au dessus de la couche atmosphérique dense, justement pour en éviter les effets néfastes.

Tant que tu es dans cette couche, elle te faire consommer beaucoup plus, le but est donc de s'en affranchir le plus vite possible.
Tu as vu la taille des fusées, si on les faisait monter plus lentement, elles consommeraient plus et devraient être encore plus grosse pour mettre la même masse en orbite.

Voilà pourquoi elles mettent la patate dès le départ et qu'elles montent le plus vite possible.
Sachant qu'il restera + de 7/8 de la vitesse a acquérir après avoir quitté cette couche qui freine, c'est pas rien.

[invitef277a0bf]

merci pour l'explication,

mais je ne comprends toujours pas la première phase ... rouler plus vite en voiture nous fait consommer plus , pourquoi pas en fusée
La seule différence que je vois , c'est qu'en voiture sauf en côte le poids n'est pas une force résistante a l'avancement (forces de frottement misent à part). Est - ce que ça voudrait dire qu'en voiture il faille grimper le plus vite possible les côtes ?

[Moinsdewatt]

merci pour l'explication,

mais je ne comprends toujours pas la première phase ... rouler plus vite en voiture nous fait consommer plus , pourquoi pas en fusée
La seule différence que je vois , c'est qu'en voiture sauf en côte le poids n'est pas une force résistante a l'avancement (forces de frottement misent à part). Est - ce que ça voudrait dire qu'en voiture il faille grimper le plus vite possible les côtes ?

La voiture a le sol pour s' appuyer (réaction du sol compensant sa masse). Pas la fusée.

A la limite tu pourrais exercer une bonne partie de la poussé initiale de la fusée pour la maintenir à 1 métre du sol, attendre
, attendre, jusqu' à fin des propergols et au bout du compte ne pas avoir avancé du tout.

Le probléme du frottement de l' air est un probléme secondaire. Il faut surtout utiliser les propergols pour ne pas faire du sur place pour compenser le poids.

[invitef277a0bf]

La voiture a le sol pour s' appuyer (réaction du sol compensant sa masse). Pas la fusée.

Ah ba voilà , c'est ce qui me manquait , effectivement le sol aide un peu ^^

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitef277a0bf]

Maintenant un petit exercice , quelle est la vitesse idéale d'une voiture en fonction de la pente , sachant que plus la pente est inclinée plus la composante verticale de la réaction du sol sera faible

[invite5dabfd59]

si j'ai bien comprit,normalement un avion devrait avoir la meme vitesse qu'une fusée pour decoler

[Futureur]

Salut,

Correction: un avion devrait avoir la même vitesse qu'une fusée pour quitter l'attraction terrestre

[invite5dabfd59]

pourquoi est ce qu'il faut avoir la vitesse de la fusée pour échapper a la l'attraction terrestre .je pense que l'attraction terrestre diminue chaque fois qu'on s'éloigne de la terre donc sa serait plus facile de s'en échapper que de décoller avec un avion alors si c'est plus facile on n'est pas obligé d'avoir une telle vitesse que celle de la fusée pour échapper a l'attraction terrestre si je ne me trompe pas

[Futureur]

Salut,

La gravité nous retient au sol et nous donne un certains poids, pour s'échapper de cette attraction,il faut atteindre une vitesse de 11.2 km/s. L'attraction terrestre est constante à n'importe qu'elle altitude donc on n'a toujours besoin de notre fusée

[invite5dabfd59]

prenons par exemple un aimant chaque fois qu'on s'en eloigne s'en effet sur un metal diminue je pense que c'est la meme chose pour la gravite

[inviteb890a5ee]

Bonsoir,

Un tableau donnant la vitesse d'évasion Ve en fonction de l'altitude. Cette vitesse varie peu jusqu'à quelques centaines de kms, mais elle diminue de façon importante au niveau de l'orbite géostationnaire par exemple : à 35.8 km d'altitude la vitesse d'évasion n'est plus que de 4.3 km/s.

La dernière ligne correspond aux vitesses orbitale et d'évasion à la distance de la Lune.

[inviteec0d6e6f]

exemple : à 35.8 km d'altitude la vitesse d'évasion n'est plus que de 4.3 km/s.

Tu voulais dire 35 800 km, pas 35.8 km

tableau sympa

[inviteb890a5ee]

Voilà pourquoi elles mettent la patate dès le départ et qu'elles montent le plus vite possible.
Sachant qu'il restera + de 7/8 de la vitesse a acquérir après avoir quitté cette couche qui freine, c'est pas rien.

Bonjour,

Il me semblait avoir lu que la poussée au décollage était généralement limitée à 1,5 fois la masse de la fusée au décollage, justement pour ne pas acquerir une vitesse trop élevée dans les 100 premiers Kms d'altitude. Au delà on consommerait inutilement des ergols à cause de la trainée atmosphérique.

[Moinsdewatt]

Bonjour,

Il me semblait avoir lu que la poussée au décollage était généralement limitée à 1,5 fois la masse de la fusée au décollage, justement pour ne pas acquerir une vitesse trop élevée dans les 100 premiers Kms d'altitude. Au delà on consommerait inutilement des ergols à cause de la trainée atmosphérique.

Possible, heureusement plus la fusée s' éleve plus l' air se raréfie.

Tout ca se calcule trés bien et les gens de la NASA savaient faire ca méme avec les ordinateurs vintage des années 50 et 60.

[inviteec0d6e6f]

Bonjour,

Il me semblait avoir lu que la poussée au décollage était généralement limitée à 1,5 fois la masse de la fusée au décollage, justement pour ne pas acquerir une vitesse trop élevée dans les 100 premiers Kms d'altitude. Au delà on consommerait inutilement des ergols à cause de la trainée atmosphérique.

Prenons Ariane 5 en exemple : 750 t de masse et 1300 t de poussée.
C'est même plus près de X 2 que de X 1.5

Un exemple qui illustre ce que tu dis : la navette spatiale, au décollage, mets les gaz a fond (104%) et réduit les gaz a l'approche de MaxQ (le frein aérodynamique maxi qui intervient vers ~10 ou 15 km d'altitude) pour remettre les gaz a fond une fois passé MaxQ.

La contrainte aérodynamique étant évidemment plus forte sur un mutant aérodynamique comme le Shuttle comparé à la forme effilée d'Ariane.
Le shuttle est donc obligé de réduire les gaz avant d'avoir passé la plus forte contrainte aérodynamique (ça dure quelques secondes, 20 a tout casser).

Au Shuttle, s'applique donc exactement ce que tu dis : pas de vitesse trop élevée dans les couches denses.
Spécifiquement a cause de son "drag", largement supérieur a celui d'une fusée classique.

[invitef277a0bf]

J'ai trouvé mon bonheur dans la pièce jointe, merci a tous