Du statoréacteur à l'espace

[ventout]

Je conseile vivement d'aller jeter un coup d'oeil à ce site très bien fait et très complet sur l'histoire du statoréacteur et qui finit avec l'actualité récente et le scramjet américain:
http://xplanes.free.fr/stato/stato-11.html

Je m'étonne beaucoup de ce que l'on parle peu du statoréacteur à cette période palpitante de l'histoire de l'épopée spatiale où de si nombreux ingénieurs cherchent fiévreusement (surtout aux USA et dans des entreprises privées) à abaisser le coût du kg en orbite.
Après 70 ans d'études et de réalisations diverses de statoréacteurs dont le principe de fonctionnement est extraordianirement simple, nous pourrions dès aujourd'hui l'utiliser avantageusement et pour conquérir l'espace. Car il n'est pas nécessaire de chercher l'excellence tout de suite, il n'est pas nécessaire de chercher à atteindre et de tenir des vitesses supérieures à Mach 5 pour que le statoréacteur soit intéressant pour atteindre l'orbite.
En effet, il serait tout à fait possible de viser des vitesses de seulement Mach 3 ou 4 à une altitude modeste de 30 000 ou 40 000 mètres et de libérer là un second étage consomable pour atteindre la satélisation.
L'ambition technologique tiendrait alors dans le gigantisme de l'avion porteur: s'il pouvait porter 200 ou 300 tonnes ou plus, alors tout à coup ce concept deviendrait très attractif...
La philosophie serait donc de ne pas chercher à dépasser nos connaissances actuelles par des études très coûteuses et incertaines mais de faire tout de suite ce que l'on sait déjà faire et le faire en grand, en très grand.

Ventout

[Lambda0]

Je conseile vivement d'aller jeter un coup d'oeil à ce site très bien fait et très complet sur l'histoire du statoréacteur et qui finit avec l'actualité récente et le scramjet américain:
http://xplanes.free.fr/stato/stato-11.html

Je m'étonne beaucoup de ce que l'on parle peu du statoréacteur à cette période palpitante de l'histoire de l'épopée spatiale où de si nombreux ingénieurs cherchent fiévreusement (surtout aux USA et dans des entreprises privées) à abaisser le coût du kg en orbite.
Après 70 ans d'études et de réalisations diverses de statoréacteurs dont le principe de fonctionnement est extraordianirement simple, nous pourrions dès aujourd'hui l'utiliser avantageusement et pour conquérir l'espace. Car il n'est pas nécessaire de chercher l'excellence tout de suite, il n'est pas nécessaire de chercher à atteindre et de tenir des vitesses supérieures à Mach 5 pour que le statoréacteur soit intéressant pour atteindre l'orbite.
En effet, il serait tout à fait possible de viser des vitesses de seulement Mach 3 ou 4 à une altitude modeste de 30 000 ou 40 000 mètres et de libérer là un second étage consomable pour atteindre la satélisation.
L'ambition technologique tiendrait alors dans le gigantisme de l'avion porteur: s'il pouvait porter 200 ou 300 tonnes ou plus, alors tout à coup ce concept deviendrait très attractif...
La philosophie serait donc de ne pas chercher à dépasser nos connaissances actuelles par des études très coûteuses et incertaines mais de faire tout de suite ce que l'on sait déjà faire et le faire en grand, en très grand.

Ventout

Dans certains domaines, on s'aperçoit qu'on est d'autant plus conservateur que la pression de rentabilité à court terme augmente. En astronautique, on est parti dans une voie technologique à la fin des années 1950, et il est maintenant très difficile d'en dévier : un nouveau concept sera forcément moins performant au début que des solutions éprouvées qui ont atteint leurs limites. Tout le secteur a acquis une certaine inertie.
C'est assez général : qui sait qu'il y avait des automobiles électriques
à la fin du 19ème siècle, ou des calculateurs analogiques dans les années 1930 ?

Bon, pour en revenir au scramjet, c'est quand même pas gagné : le X43 n'a fonctionné que quelques secondes et n'emporterait pas de charge significative. A moins d'y mettre d'un seul coup beaucoup de moyens, au rythme actuel, il risque de falloir encore 20 ou 30 ans avant que ce soit utilisable. Ce n'est absolument pas une technique au point pour l'instant.
Je ne crois pas qu'on remplacera de sitôt les fusées actuelles à propulsion chimique pour décoller de la Terre, mais je vais quand même me documenter un peu plus sur les aspects techniques.

A+

[ventout]

Salut lambda0,

Oui mais le statoréacteur n'est pas nouveau ! Et il est si simple à fabriquer en de très grandes dimensions. Va voir le lien que je donne, c'est passionnant. Les français en 1959 approchaient déjà Mach5 et nous avons le reccord d'altitude, supérieur à 60 000 mètres ! Et cela fait presque 50 ans...
Donc, aujourd'hui avec les moyens informatiques, ce ne devrait pas être trop difficile de refaire ce que l'on a fait il y a 50 ans quand même !
Il suffirait de faire pareil mais en beaucoup plus gros et viser seilement Mach 4 et 30 000. C'est pas difficile avec 50 ans de mieux ! Il s'agirait de faire un avion porteur énorme, comme un concorde gigantesque de 200 d'envergure et capable de porter 200 ou 300 tonnes.

A+,
schadoc ventout

[ventout]

cocorico !

http://xplanes.free.fr/stato/stato-8.html

re-cocoricosssss !

cf. année 1961 par exemple

http://xplanes.free.fr/stato/stato-28.html

vive la France !

ventout

[ventout]

Saloutatous,

le Griffon avec un stato. de 1500mm de diamètre et le super-griffon prévu avec un 2000mm de diamètre... des vitesses ascentionnelles phénoménales pour l'époque...

et demain, le projet ventout !

Douze stato de douze mètres de diamètre, une voilure type concorde de 200 mètres de large, une altitude de 40 000 mètres, une vitesse ridiculement faible de Mach 3,5 mais 200 ou 300 tonnes de charge utile...

ventout
______________________________ ____________
space, the final frontier...

[Lambda0]

Saloutatous,

le Griffon avec un stato. de 1500mm de diamètre et le super-griffon prévu avec un 2000mm de diamètre... des vitesses ascentionnelles phénoménales pour l'époque...

et demain, le projet ventout !

Douze stato de douze mètres de diamètre, une voilure type concorde de 200 mètres de large, une altitude de 40 000 mètres, une vitesse ridiculement faible de Mach 3,5 mais 200 ou 300 tonnes de charge utile...

ventout
______________________________ ____________
space, the final frontier...

Pas de problèmes, que des solutions !
Tu nous dessines ça ?
J'en veux un !

[ventout]

Saloutatous,

Il est nécessaire d'atteindre la vitesse de 0,6 Mach avant que les stato. ne comencent à pousser significativement. On doit donc commencer par utiliser un autre dispositif de propulsion pour atteindre cette vitesse.
Par ailleurs, l'une des difficultés techniques est la stabilité de la combustion dans les statos. Ce problème est-il réduit ou augmenté avec des statos de très grande taille ?
Quoi qu'il en soit, ces deux problèmes pourraient recevoir une solution commune: le cône central de chaque stato dit "cône de choc" pourrait être muni à son extrémité interne (celle qui est dans le stato) d'un moteur fusée à puissance variable. Ce moteur fusée serait allumé plein pot pour le décollage: ses gaz passeraient par le corps du stato. dans l'axe du stato. Ensuite, au fur et à mesure de l'augmentation de la vitesse, le flux du moteur fusée serait réduit pendant que le flux d'air comprimé augmente. Ensuite, le moteur fusée sert seulement à entretenir la stabilité de la combustion du stato. Le divergent du moteur fusée serait construit à partir de tubes droits (et non plus en spirale comme dans le vulcain d'ariane) pour son refroidissement mais seraient ouverts à leur extrémité (et donc à celle du divergent) et de façon à alimenter le stato. à partir du centre de son flux.
Pour un stato énorme, le cône central serait énorme et pourrait être le réservoir de carburant.
Lorsque je disais "douze stato de douze mètres de diamètre" c'était pour signifier que nous avons la liberté de concevoir... et aussi que la taille n'est pas un aussi gros problème pour un stato que pour d'autres moteurs.
Que coûterait la conception et la réalisation d'un turboréacteur de 500tonnes de poussée et fonctionnant à Mach 3 ou 4 ?
Alors que pour un stato c'est tellement simple !... Aucune pièce mobile et pas vraiment de pièces d'usure...
Donc on pourrait avoir deux statos de 30 mètres de diamètre avec au centre de chacun un moteur fusée allant de 5 à 200 tonnes de poussée (disons au total 400 tonnes de poussée pour 1500 tonnes au décolage). Vu de face, on aurait, de gauche à droite: 50m d'aile, un stato de 30m de diamètre, 50m d'aile, un stato de 30m et 50m d'aile (l'axe horizontal de la voilure passant par le centre des deux statios) et entre les deux statos, sous l'aile, la charge utile.

Ventout

[ventout]

Bonjour,

je crois qu'il s'agit du programe "astra" ou FLPP, je sais plus, qui envisage d'ici 10 ou 15 ans de remplacer les boosters o poudre d'ariane5 par des versions récupérables, avec ergols liquides, munis d'ailes et même de turboréacteurs pour le retour et l'attérissage.
Et pourquoi pas plutôt des statoréacteurs à la place des turboréacreurs qui serviraient pour la propulsion pendant le vol ET pour le retour ?
D'ailleurs je me souviens que les navettes russes "bourane" étaient flanquées chacunes de deux statoréacteurs...

ventout

[Pr. Théodose]

Bonjour,
une idée pour la transition Mach 0 à Mach 0.6 : le venturi propulsif
cette idée revient à utiliser un veturi à l'envers : au lieu de forcer un flux de fluide dans un conduit étranglé pour obtenir une dépression, on effectue une dépression pour obtenir une flux de fluide ( si la vitesse de sortie est supérieure à la vitesse d'entrée, on a une poussée)

voici le schéma en pièce jointe :

sources : isentropics.org

[Quisit]

Bon, pour en revenir au scramjet, c'est quand même pas gagné : le X43 n'a fonctionné que quelques secondes et n'emporterait pas de charge significative.

Oui mais ce n'est pas l'idée première du Ventout, le X43 cherche à atteindre des vitesses stupéfiantes, alors qu'un "petit" mach 3 ou 4 c'est déjà de la techno éprouvée.

En fait l'idée de Ventout est une extrapolation du spaceshipone/whiteknight, en plus "bourrin". si déjà on prend le même concept et qu'on colle au whiteknight, à la place de ses réacteurs un gros stato qui pousse plus fort, plus haut plus loin...et avantage stato : moins lourd qu'un réacteur de taille équivalente... et bien sans aucune modif le spaceshipone peut déjà aller plus haut et plus vite ...

lambda : Dans certains domaines, on s'aperçoit qu'on est d'autant plus conservateur que la pression de rentabilité à court terme augmente. En astronautique, on est parti dans une voie technologique à la fin des années 1950, et il est maintenant très difficile d'en dévier : un nouveau concept sera forcément moins performant au début que des solutions éprouvées qui ont atteint leurs limites. Tout le secteur a acquis une certaine inertie.

Je partage 100% ce point de vue, c'est pourquoi il ne faut pas être trop critique d'initaitives comme le ansari xprize, car il y a de fortes chances que des solutions originales turbo/stato + fusées ne pointent le bout de leur nez que grâce à ça ou ... au cours d'un éventuel conflit mondial

[gaz et chaleur]

Bonjour
Felicitations a ceux qui s'intéresent aux avions autrement qu'en creant un "collectif"
anti-tout ce qui vole.(Bientôt, cela va être le tour des canards)
Pour le classique je suis,la poussée nette est la difference entre la quantité de mou vement sortant du "tuyau" et la quantité de mouvement qui y rentre.Suivant le cas
"ça pousse " ou ça "traine"
L'expression genrale de la quantité de mouvement est
QMV=DPxS+MxV (appellée parfois"dynalpie")
Avec
- DP difference de pression statiques (a ne pas confondre avec les totales) dans le plan de la surface S(entree ou sortie).
M debit masse d'air (auquel ,en sortie il faut rajouter le debit de caburant/s)
-V vitesse de l'air dans le plan de S
L'expression "MV" suppose que les DP=0 .C'est un héritage culturel!
A noter qu'a Mach> ~5 l'aerodynamique supersonique n'est plus applicable en raison de la dissociation de l'air a haute temperature.Il faut utiliser "La CFD" (computationnal
Fluids dynamics) et utiliser son PC (si il sait faire un maillage) pour les calculs.
Les ouvrages de réference sont de JD Anderson(je ne touche pas de dividende sur les ventes) chez Mc Graw-Hill internationnal
Cordialement Gaz et chaleur

[ventout]

Salut

Le Japon est de la fête...
Avion et navette, muni de statoréacteur pour un modeste et réaliste Mach5 et visées spatiales...
http://www.yomiuri.co.jp/newse/20050317wo71.htm
On va avoir Chine, Japon, Inde et aussi Corée... comme puissances spatiales asiatiques.
A+
ventout

[ventout]

Désolé... Je ne sais pas pourquoi j'ai pensé au "statoréacteur"...
A+

[plug]

Bonjour à tous,

je me présente, je m'appelle plug, je suis étudiant et je dois faire une soutenance sur les statoréacteurs, et les pulso, accessoirement

alors voila... tout d'abord, j'aimerais bien participer à cette petite discussion sur les stato, et j'aimerais vous demander, vu que je n'ai trouvé aucune piste pour le moment, je voulais vous demander donc si vous aviez une idée des grandeurs caractéristiques des stato classique (je parle subsonique mais aussi si vous avez en supersonique ou variantes) comme la taille, les grandeurs physiques, la gamme de puissance, les performances et surtout, le rendement.

et aussi... pour les pulso

voilou

merci

a+

[Cougar_127]

une idée pour la transition Mach 0 à Mach 0.6 : le venturi propulsif
cette idée revient à utiliser un veturi à l'envers : au lieu de forcer un flux de fluide dans un conduit étranglé pour obtenir une dépression, on effectue une dépression pour obtenir une flux de fluide ( si la vitesse de sortie est supérieure à la vitesse d'entrée, on a une poussée)

C'est marrant comme idée ça, c'est la première fois que je vois un truc pareil. après être aller manger, je vais regarder ça, ça me plait bien. Ca existe déjà au stade de proto ou ca sort tout droit de tes pensées?

concernant le strato, en cherchant, vous devriez trouvé un moteur qui est un turbo-strato réacteur. Au début, on fonctionne en turbo réacteur, puis on passe en mode strato réacteur. L'ennui du strato est sa conso. D'autre part, un système comme ça a un ENORME défaut: c'est LOURD. Il faut plus de carbu pour décoller, grimper etc... C'est ce qui a beaucoup gené, et les stratos à l'époque du leduc et autre était utilisé plus pour des tests à hautes vitesse que pour véritablement motoriser les avions.

Dernier point, vouloir voler à Mach 5, 6, voire même 8, c'est bien. Mais la structure prend très très chère. J'ai bossé sur les écoulements autour du LEA, un projet d'avion hypersonique de chez MBDA, et les pressions et températures à la paroi sont ENORMES! Il n'y a pas que le moteur qui pose problème.

Bon, moi, je vais me pencher sur le venturi à l'envers, c'est rigolo comme concept!

EDIT: question bête, quand tu fais ta dépression au milieu au démarrage, comment peux tu etre sur que l'écoulement se fait bien dans le bon sens...?!