Le projet SKYLON

[jacquolintégrateur]

Citation de Geb:

Voilà ! Ça y est ! Il l'a fait ! Jean-Jacques Dordain, directeur-général de l'agence spatiale européenne, vient d'annoncer publiquement l'inclusion d'un nouveau concurrent dans la compétition pour la succession d'Ariane 5.

Salut, Geb
Ils avaient été écartés (sans être désignés explicitement) dans le document publié par l'ESA, en Février 99 par Dujarric, de la Direction des Lanceurs:
"Possible Future European Launchers. A process of Convergence":
"Air breathing SSTO (single Stage To Orbit) concepts were eliminated on the grounds of the technological difficulty"
Quelqu'un a du taper sur l'épaule de Jean Jacques Dordain et "l'oubli" a été réparé:
"Astrium Space Transportation and OHB AG will lead two consortia to perform a design of a new heavy-lift launch vehicle for the European Space Agency (ESA) following a bidding competition that included a surprise third bidder in Reaction Engines Ltd. of Britain, ESA Director-General Jean-Jacques Dordain said here July 10.
The British bidder, a company that for more than a decade has been designing a spaceplane using a radical new engine design for atmospheric and orbital flight, was not selected for what ESA calls its New European Launch Service.
“Their proposal did not quite fit the requirements of our solicitation so we could not really assess it,” Dordain said here during the Farnborough Air Show. “But we have seen some things that could be of interest and our launcher directorate will begin talks starting July 18 to see if we can reach a technical understanding.”

Ils sont donc inclus dans les "biders". Tu as raison de fêter ça avant qu'ils ne deviennent "bidons" !!! Mais on peut penser qu'ils seront incorporés dans un groupe qui aura reçu une part du gâteau, car, bien sûr, un projet de cette ampleur sera réparti entre plusieurs industriels.
Cordialement
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[Geb]

Bonsoir,

L'insuffisance de l'IS des ergols chimiques entraîne le rapport de masse prohibitif des lanceurs standards et c'est imparable.

Oui, c'est bien le problème de départ en effet.

comme la combustion du couple O-H demande une masse d'O égale à 8 fois celle de H, on rève, depuis le début, d'emprunter l'oxygène à l'atmosphère.

Oui, une des solutions serait effectivement d'emprunter une partie du comburant oxygène à l'atmosphère au début du vol vers l'orbite.

c'est ce que font tous les propulseurs standards de voitures, moteurs d'avions et turboréacteurs.

En effet, bien que là, la meilleure comparaison c'est celle avec les avions évidemment.

Quant on commence à dépasser la vitesse du son, la température, à l'entrée des propulseur (buse des turbo) grimpe en flèche (en gros, comme le cube de la vitesse): les turbo ne peuvent plus fonctionner au delà de Mach 2 à 3.

En effet, même si le fabuleux turboréacteur YJ102R dépasse Mach 3 et a été conçu pour frôler Mach 4 sans post-combustion. Ce moteur équipe le missile américain RATTLRS (Revolutionary Approach To Time Critical Long Range Strike).

En supprimant la turbine et en ne comptant que sur la compression dynamique (qui devient suffisante à ces vitesses) on passe du turbo au statoréacteur ("tuyau de poële volant"). Le premier qui ait volé, dans les années 50 était "la tuyère thermopropulsive" de l'ingénieur Leduc, réputée passer le mur du son en grimpant.

Il y a une polémique sur le nom premier prototype d'avion propulsé par un statoréacteur à combustion subsonique, mais le prototype Leduc 0.22 est sans doute l'un des premiers appareils de ce type (avec le Griffon I et le Griffon II) à passer le mur du son en France.

En principe, le statoréacteur doit pouvoir fonctionner jusqu'à Mach 5 à 6 et une altitude de 25 km. Après, l'air est trop raréfié (à 25 km, la densité n'est, déjà, plus que le 8eme de ce qu'elle est au sol). Pour fonctionner à ces vitesses, il faut conformer l'entrée et la tuyère du stato de manière à ce que l'onde de choc produite à l'entrée crée la recompression idoine et se propage de façon stable (ce qui n'est pas piqué des stylobates !!!) Ensuite il faut injecter le carburant de manière à ce qu'il brûle également de façon stable. C'est ce que la NASA a réussi (partiellement OK) avec le X-51.

Le X-51 est un statoréacteur à combustion supersonique. Ce type de statoréacteur est bien plus difficile à concevoir et à mettre en œuvre que les propulseurs précédents équipant les Griffon et le Leduc 0.22.

Le stato réacteur offre une impulsion spécifique élevée mais souffre de deux défauts: il délivre une poussée relativement faible (comparé à la fusée) relativement à son poids et, en tout état de cause, ne permet pas le décollage à la verticale. De plus, la poussée, qu'il délivre, est nulle à vitesse nulle: il ne peut donc pas démarer par ses propres moyens. Traditionnellement, on l'embarque sous l'aile d'un avion.

En effet. De ce point de vue, le moteur SABRE serait potentiellement bien supérieur.

Si l'on veut (CLASSIQUEMENT, avec ce dont on a l'habitude, ce qui est connu) réduire le rapport de masse des lanceurs, il faut utiliser un stato comme premier étage, pour accélérer jusqu'à Mach 5 à 6 (1700 m/sec environ) vitesse atteinte à l'altitude de 25 km; Puis continuer avec une fusée standard (450 à 470 d'IS avec un moteur cryogénique H-O) jusqu'à l'orbite. Il faudra rajouter un turboréacteur pour décoller, à l'horizontale, comme un avion et amener la vitesse jusqu'au point de fonctionnement du stato (qui devra être du type Hypersonique). Cela implique l'utilisation de TROIS PROPULSEURS: Turbo puis Stato hyper et,, enfin Fusée.

Je ne vois pas pourquoi tu as jugé nécessaire de rappeler tout cela... Je pense que l'objectif ce n'est pas d'indiquer comment toi tu ferais ton lanceur orbital monoétage, mais plutôt de me dire en quoi la méthode SABRE/SKYLON est mauvaise.

Si je me souviens bien, le X-30 décollait avec une fusée à éjecteur, était censé utiliser des statoréacteurs capable de fonctionner dans les deux modes (combustion subsonique puis supersonique), pour ensuite revenir à la propulsion fusée classique, à partir de Mach 20 (!) je crois, pour l'insertion orbitale. Dans le cas du X-30 il n'y avait pas de turboréacteur.

Je rappelle que l'échec du programme X-30 a donné naissance au projet Hyper-X qui a été rebaptisé par après X-43A (qui n'est véritablement qu'un X-30, dont la taille aurait été divisé par 26). De son côté, le X-51A est venu remplacé le projet X-43C, considéré comme trop ambitieux.

Le Skylon (ou le HOTOL !!! il y a peu de différence de concept) proposé en 1985 par Rolls Royce, transforme le stato Hyper en moteur fusée en refroidissant le flux d'air entrant à grande vitesse à l'aide d'un échangeur thermique de course (dont la faisabilité et l'efficience reste à démontrer !!) puis comprime cet air et l'injecte dans une chambre de combustion ordinaire (????) de moteur fusée. Alors, nous dit on, on a une vraie fusée (avec une chambre à haute pression)délivrant une poussée très importante, capable de démarer à vitesse nulle, mais EMPRUNTANT SON OXYGÈNE à L'AIR: le pied, quoi !!!! De plus, comme il y a une turbine la dedans, on dispose du turbo pour le décollage.

Je ne vois pas où tu es allé chercher que Rolls-Royce était le seul contractant à la base du HOTOL. Alan Bond a "inventé" le cycle thermodynamique pour un moteur fusée hybride en 1982, a breveté son concept en 1983, que Rolls-Royce a racheté peu après. Il en est sorti le RB545. À la même époque, British Aerospace (BAe) était impliqué dans la conception d'un lanceur réutilisable. Le mariage des 2 (moteur Rolls-Royce + fuselage BAe) a donné le projet HOTOL rendu public en 1984 et mené par John Scott-Scott et Bob Parkinson.

Cela fait maintenant 13 ans (depuis le JMHX testé à l'Université de Bristol à partir de 1999) que Reaction Engines construit des échangeurs de chaleur. La faisabilité et l'efficience n'est apparemment plus à démontrer. Les échangeurs de REL existent et c'est déjà un grand pas en avant, sans quoi le SABRE et donc le Skylon lui-même serait impossible. L'échangeur actuellement testé est un modèle de démonstration, qui, s'il démontre toute son efficacité d'ici la fin de l'année, pourra permettre d'envisager début 2013 la construction du moteur SCEPTRE, le premier "mini-moteur SABRE" complet.

Cela dit, j'ai entendu dire qu'en ingénierie les problèmes augmentent comme le cube de la taille d'un engin et qu'un système dont la taille est réduit de moitié coûte encore environ 75% du coût initial (on appelle ça des "rules of thumb" en anglais si je me souviens bien).

Le stato fournit la même poussée qu'une fusée et on fait d'une pierre deux coups: le stato et la fusée ne font qu'un, d'où un gain de poids (À CONDITION QUE LE BILAN DE MASSE NE SOIT PAS GRÈVÈ PAR LA COMPLEXITÈ DU SYSTÈME !!!) De plus, comment va se comporter le moteur oxyhydrique lorsqu'on va lui injecter, derrière la cravate, 4 fois plus d'azote que d'oxygène ???) (à moins qu'on envisage de séparer l'azote !!!)

Dans le SABRE, il y a des injecteurs de carburant, une turbine contrarotative, une chambre de combustion un système de refroidissement à l'air et à l'oxygène liquide, un régénérateur d'hélium à haute pression, des turbocompresseurs, des turbopompes, un pré-brûleur ("preburner" en anglais), un statoréacteur qui entoure le moteur.

Tout cela, c'est du déjà vu en aéronautique ou en astronautique, donc on sait faire ! La seule inconnue, c'était l'échangeur de chaleur (le "precooler"), que REL est à l'heure actuelle la seule firme au monde à pouvoir réaliser (et actuellement en phase de test hors du labo).

Tout ça, pour diviser, à peu près par 1,5 à 2, le rapport de masse, sans rien augurer de la fiabilité, de la réutilisabilité etc. Etc.

Cela dépend comment tu calcules. Le Skylon pèserait 325 tonnes au décollage pour 68 tonnes à vide (charge utile comprise). La charge utile maximale à 300 km d'altitude sur l'équateur avec un lancement depuis Kourou est estimée à 17,5 tonnes. En outre, l'utilisation de tuyères à expansion/déflection (que REL étudie "en option", même si elles ne figurent pas pour l'instant dans la version définitive du Skylon), pourrait augmenter la charge utile de ~500 kg. Quoiqu'il en soit, REL vise 15 tonnes, avec donc 2,5 à 3 tonnes de marge.

En comparaison, un orbiter de navette spatiale américaine pesait typiquement 109 tonnes au maximum (dont jusqu'à 24,5 tonnes de charge utile) et pesaient 2046 tonnes au décollage.

Pour le rapport 68/325 contre 109/2046, le Skylon ferait ~3,93 fois mieux que la navette. Pour le rapport 15/325 contre 24,5/2046, le Skylon ferait ~3,85 fois mieux que la navette.

On peut me reprocher de ne pas directement comparer le Skylon et Ariane V ou Delta IV Heavy. Mais il faut reconnaître que le Skylon, au contraire de tout les autres lanceurs utilisés jusqu'ici, aurait la contrainte d'un étage unique ! Par exemple, la fusée américaine Delta 4 Heavy pèse 733,4 tonnes au décollage et peut satelliser 22560 kg en orbite basse.

Pour le rapport 68/325 contre 22,56/733,4, le Skylon ferait 6,80 fois mieux que la Delta IV. Pour le rapport 15/325 contre 22,56/733,4, le Skylon ferait "seulement" 1,50 fois mieux que la Delta IV.

J'ai pris la Delta IV Heavy plutôt que Ariane V, parce que la Delta IV est le seul lanceur à ma connaissance qui utilise uniquement le couple LOX/LH2, tout comme le Skylon le ferait.

Mais, là où le Skylon serait fabuleux (et c'était le seul objectif d'Alan Bond), c'est qu'il serait possible de le réutiliser, d'après REL, jusqu'à 200 fois !

Au contraire des Américains qui ont essayer (et essayent toujours) de se servir, avec un stato ou un superstato, de l'oxygène de l'atmosphère sur 3 ou même 5 km/s (avec deux à quatre moteurs différents sur un seul véhicule), le seul objectif d'Alan Bond était de permettre à une fusée de réaliser un lanceur réutilisable. Donc, le Skylon se limite à Mach 5, avec un seul moteur hybride aérobie profondément refroidie/fusée.

mais ce n'est pas avec ça qu'on va voire vendre des billets de groupe et à tarif réduit pour aller dans la Lune !!!

Si, c'est bien l'idée : des voyages de groupe, jusqu'à 24 passagers par vol et par appareil (à terme). Le tarif serait évidemment réduit. Ils estiment une baisse de 80 millions de dollars le vol (pendant les vols d'essais) jusqu'à 15 millions de dollars le vol après 5 à 10 ans d'opérations. Si l'on prend en compte le coût actuel que paye la NASA pour ses astronautes à bord du Soyouz (51 millions de dollars par siège dès la fin de cet été), c'est bien un tarif réduit, et même d'un facteur supérieur à 80 !

De plus, même à 15 millions de dollars le vol, le coût de ravitaillement de l'ISS est divisé par 49 par rapport au coût au kilogramme fourni par l'ATV européen.

Maintenant, si les opérateurs qui ont acheté des Skylons voudront faire du tourisme cis-lunaire ou pourquoi pas, un séjour à la surface de la Lune, ce n'est pas du ressort de REL, qui se contenterait simplement de construire les échangeurs du SABRE. Même si elle a conçu la totalité de son véhicule dans les moindres détails, ce n'est pas REL qui se chargerait de la totalité de la manufacture (évidemment).

Les experts de Reaction Engine, doivent en connaître beaucoup plus long que mois sur la question. Je ne connais pas tous les as qu'il y a dans leur jeux et ils doivent savoir des choses que j'ignore et qui assurent que le Skylon va fonctionner. Alors attendons calmement.

À ma connaissance, personne n'a dit (même chez Reaction Engines), que la réussite était assurée. Par contre, je suis convaincu qu'ils en savent plus que quiconque sur la question.

Il faut se rendre compte qu'ils sont parvenus à concevoir un échangeur de chaleur avec le poids, le volume et la puissance requise et à empêcher le givrage de ce dernier lorsqu'il fonctionne. L'ESA considère rien que cela, à juste titre, comme un exploit. Je rappelle que les Américains, les Russes et les Japonais ont étudié cette possibilité, avec des budgets bien supérieurs, sans pour autant y parvenir.

Ce que j'ai voulu dire, c'est que, avec les quelques connaissances générales que j'ai acqsuises, la réussite de ce programme est plus que douteuse.

Je n'ai rien contre le doute, s'il est argumenté. Juste pour clarifier les choses, lorsque tu utilises le terme douteux, tu veux dire "incertain" ou "suspect" ?

Remarquons, tout de même, que pour que Rolls Royce ait laissé tomber on projet aussi mirobolant, c'est qu'ils ont du avoir, eux aussi, de sérieux doutes.

Je te rappelle quand même que lorsque le gouvernement américain a retiré les fonds pour le programme X-33/VentureStar, Lockheed a abandonné aussi sec. En cela, Rolls-Royce n'a pas agit différemment. Lorsque le gouvernement retire son soutien, on n'en revient aux affaires courantes. Cela dit, je tiens à signaler que si Rolls-Royce a préféré arrêté le projet aussi sec (sans même dire pourquoi), British Aerospace a continué pendant encore 6 ans le projet (de 1988 à 1994). Seulement, il était évident qu'elle ne pouvait tenir le projet toute seule plus longtemps.

Cordialement.

[Geb]

Ils avaient été écartés (sans être désignés explicitement) dans le document publié par l'ESA, en Février 99 par Dujarric, de la Direction des Lanceurs:
"Possible Future European Launchers. A process of Convergence"

J'anime les discussions à propos du Skylon depuis le 30 octobre 2010. Depuis lors, j'ai discuté sur les forums, principalement avec Nicolas Daum mais aussi, bien entendu, avec d'autres membres du forum, d'un total de 25 publications scientifiques et rapports internes de Reaction Engines Ltd., ainsi que de 87 articles de presse, rapports gouvernementaux et interviews publiés entre le 30 mars 1995 et le 13 juillet 2012.

Tout cela a déjà été discuté, la raison de ce "rejet" du programme FESTIP (Future European Space Transportation Investigations Programme) semble être le manque total de support du gouvernement britannique, qui a toujours considéré le développement de lanceurs (orbitaux ou suborbitaux) comme une perte de temps (et d'argent publique), déjà avec l'abandon du lanceur britannique Black Arrow en 1971. Le projet HOTOL est né dans ce climat d'incertitude pour l'industrie spatiale britannique, sous la politique d'austérité de Margaret Thatcher qui plus est. L'abandon du projet HOTOL en 1988 n'était donc pas une surprise. Dans le cas de HOTOL, on voit déjà des signes flagrants de désintérêt dès 1986. Cette politique de passivité du gouvernement britannique envers les sollicitations d'entreprises comme Bristol Spaceplanes (vols suborbitaux) ou Reaction Engines a duré jusqu'en 2001-2002, époque à laquelle ces 2 entreprises ont obtenus leur premiers DTI SMART Award (pour "Department of Trade and Industry" "Small Firms Merit Award for Research and Technology" Award).

J'ai recherché sur internet les documents que tu mentionnes. On est renvoyé sur le site de Réaction Engine d'où la réponse est "Rien", comme tu l'annonçais.

Avant la "refonte" complète du site internet, il y avait 20 fichiers pdf sur le site de REL :

1) An Experimental Precooler for Airbreathing Rocket Engines (2001, 11 pages)
2) A Comparison of Propulsion Concepts for SSTO Reusable Launchers (2003, 10 pages)
3) Considerations for Passenger Transport by Advanced Spaceplanes (2003, 9 pages)
4) SKYLON - A realistic single stage spaceplane (2003, 4 pages)
5) The SKYLON Spaceplane (2004, 11 pages)
6) Application of Carbon Fibre Truss Technology to the Fuselage Structure of the SKYLON Spaceplane (2004, 13 pages)
7) The sensitivity of precooled air-breathing engine performance to heat exchanger design parameters (2007, 9 pages)
8) Project Troy - A Strategy for a Mission to Mars (2007, 40 pages)
9) The Scimitar Precooled Mach 5 Engine (2007, 10 pages)
10) Design and testing of the contra-rotating turbine for the Scimitar precooled Mach 5 cruise engine (2008, 10 pages)
11) A design for an orbital assembly facility for complex missions (2008, 8 pages)
12) Heat exchanger design in combined cycle engines (2008, 15 pages)
13) Heat exchanger development at Reaction Engines Ltd (2008, 8 pages)
14) The SKYLON Spaceplane: Progress to realisation (2008, 7 pages)
15) Solar Power Satellites and Spaceplanes: The SKYLON Initiative (2008, 29 pages)
16) Heat exchanger design in combined cycle engines (2008, 15 pages)
17) Heat exchanger development at Reaction Engines Ltd (2008, 8 pages)
18) The SKYLON Spaceplane: Progress to realisation (2008, 7 pages)
19) Solar Power Satellites and Spaceplanes: The SKYLON Initiative (2008, 29 pages)
20) SKYLON User's Manual rev. 1.1 (2010, 52 pages)

À ma connaissance, il n'en reste plus que 7 aujourd'hui :

1) A Comparison of Propulsion Concepts for SSTO Reusable Launchers (2003, 10 pages)
2) Considerations for Passenger Transport by Advanced Spaceplanes (2003, 9 pages)
3) The SKYLON Spaceplane (2004, 11 pages)
4) Project Troy - A Strategy for a Mission to Mars (2007, 40 pages)
5) A design for an orbital assembly facility for complex missions (2008, 8 pages)
6) Solar Power Satellites and Spaceplanes: The SKYLON Initiative (2008, 29 pages)
7) SKYLON User's Manual rev. 1.1 (2010, 52 pages)

A priori, le premier pourrait t'intéresser et dans une moindre mesure le n°3 ainsi que certaines parties du dernier pdf.

Mais on peut penser qu'ils seront incorporés dans un groupe qui aura reçu une part du gâteau, car, bien sûr, un projet de cette ampleur sera réparti entre plusieurs industriels.

Reaction Engines (une entreprise d'une cinquantaine d'employés) n'a jamais envisagé de construire son Skylon seul. Elle a par contre bien spécifié qu'elle s'occuperait sans aucun doute de la confection de tous les échangeurs de chaleur du moteur SABRE et notamment le precooler (devrait-on dire "pré-refroidisseur"?), à la fois l'échangeur le plus complexe et le plus important des quatre pour les performances globales du moteur.

Il me semble que Reaction Engines n'a envisagé que tout récemment de, peut-être, assurer la confection de la totalité des moteurs SABRE pour son Skylon, tandis que d'autres entreprises d'un consortium formé autour de la construction de ce dernier s'occuperait du reste du véhicule.

Cordialement.

[kalish]

Bonsoir, bonne fête nationale!! Petite question d'ultra débutant, la compression c'est essentiel pour augmenter la concentration en O2 ou bien pour ne pas refouler les gaz vers l'avant.

[jacquolintégrateur]

Citation de kalish:

Bonsoir, bonne fête nationale!! Petite question d'ultra débutant, la compression c'est essentiel pour augmenter la concentration en O2 ou bien pour ne pas refouler les gaz vers l'avant.

Bonjour
La compreesion joue, grosso modo, le même rôle que dans un moteur d'automobile: elle augmente la masse d'air, donc de O2, dans le volume du cylindre ou de la chambre de combustion: Cela permet d'injecter une masse plus élevée de carburant (que ce soit du fuel, de l'H2, de l'hydrate d'hydrazine...etc) et, par conséquent d'augmenter la puissance délivrée. De plus, la propagation de la combustion est bien plus rapide (si la densité du mélange (liée directement à la compression) n'était pas assez grande, ça brulerait mais il n'y aurait pas "d'explosion", sans, pour autant, atteindre la "détonation" caractérisée par l'apparition d'ondes de choc !!! (le "cliqueti" d'un moteur mal réglé!!)) Dans les moteur d'automobile, c'est la remontée du piston qui assure la compression mais, dans les moteurs de compétition, on précomprime avec une turbine entraînée par les gaz d'échappement, ce que l'on fait aussi, maintenant pour les moteurs standards ("turbo-diesel"). Les turbo réacteurs utilisent la compression dynamique accompagnant l'entrée de l'air à grande vitesse dans la buse, puis le compresseur augmente la pression jusqu'à la valeur requise. En subsonique, la buse d'entrée est convergente: comme la section augmente, la vitesse diminue puisque la masse doit se conserver et, correlativement, la pression augmente. En supersonique, en raison de la compressibilité qui se manifeste à ces vitesses, la densité augmente aussi et la buse doit être divergente. À la sortie, la tuyère est convergente pour accélérer les gaz en transformant l'énergie potentielle de pression en énergie cinétique. En supersonique, la tuyère est convergent-divergente: le "col ", où se fait le passage d'un mode à l'autre, est le point où on atteint la vitesse du son. Les tuyères de moteurs fusée sont, bien sûr, convergente-divergentes.
Dans un stato réacteur, on n'utilise que la compression dynamique dans la buse d'entrée, ce qui implique, ipso facto, que ce type de moteur ne peut fonctionner qu'à partir d'une certaine vitesse. Son rendement et sa poussée augmente en même temps que sa vitesse. La compression dynamique est optimisée en agissant sur la forme de la buse. Pour les statoréacteurs hypersoniques (Mach 3 à 7, soit 1000 à 1800/ 2000 m/sec), la compression ne résulte que de la formation de l'onde choc apparaissant à l'entrée. On n' introduit aucun obstacle et il faut injecter le carburant "en vol", à la vitesse de l'écoulement, d'où la difficulté d'assurer une conbustion stable.
Le SKYLON veut être "une fusée empruntant son oxygène à l'air". Il faut donc ARRÊTER le flux d'air à l'ntrée, ce qui le comprime et élève considérablement sa température (en gros, l'élévation de T croit comme le cube de la vitesse). Il faut, alors, refroidir, tout en récupérant les calories qui doivent, normalement, être réinjectées à la sortie. Bien sûr, lorsqu'on avale 1 kg d'air par seconde à 1000 m/sec, la poussée de freinage, qui en résulte, est de 10000 newton. Ensuite, on comprime cet air jusqu'à la pression requise par les moteurs fusé (100 à 200 bars et même plus) et on l'injecte dans la chambre de combustion en même temps que l'H2. On peut se demander, entre autres questions, comment va se comporter l'azote, dont la masse représente 4 fois celle d'oxygène. Bref, la compétence des gents de Reaction Engine doit garantir que ça s'autodébrouille !!
Cordialement.

[kalish]

Ok merci, je n'imaginais pas le rôle dans la détente, ça met en l'air ma suggestion: embarquer "un peu" d'oxygène pour enrichir l'air sans pour autant tout embarquer dans un stato fonctionnant à vitesse moindre. séparer la chambre d'arrivée pour la combustion et le compresseur aussi me semble inutile. Bon j'arrête de polluer, je me demande bien quelle type de trouvailles ont pu faire REL pour arriver à faire ce que la NASA n'a pas su faire.

[jacquolintégrateur]

@ Geb
Salut, Geb
Je réponds, à ton message 182 sans reproduire ce que tu as écrit car ça fait beaucoup de volume. J'indique des n° pour les citations que tu rappeles.
Jusqu'au n° 5, Tu sembles n'apporter aucune contradiction. Je commence, donc, à 6
6) Je ne comparais pas le Leduc au X51: l'un était tout juste supersonique. Le second ambitionne d'être HYPERSONIQUE.
7) Le moteur SABRE SERAIT POTENTIELLEMENT supérieur: tu as utilisé toi même le conditionnel !!! On pourrait ajouter:" à supposer qu'il fonctionne un jour".
8) Je ne me soucie aucunement d'exposer " mon concept" (ce qui tendrait à être hors Charte). J'expose simplement la nature du problème que l'on cherche à résoudre et ce qu'il implique nécessairement, à l'aune des lois physiques.
9) Rolls-Royce n'était pas "le seul contractant". Il n'y avait pas de contractant du tout !!! Alan Bond n'a pas inventé le cycle thermodynamique pour un moteur fusé hybride: ça résulte des lois physique élémentaires... AU NIVEAU CONCEPTUEL !!! L'arrangement B.Ae-R.R fait partie des magouilles classiques en pareille occurence.
Que REL construise des échengeurs de chaleurs fonctionnant dans les domaines classiques, ce n'est pas ce qui importe. ce qu'on attend justement, c'est que "l'échangeur testé (ou, plutôt, le "modèle de démonstration") "démontre son efficacité d'ici la fin de l'anné". Ce qu'on attend, surtout, c'est que le moteur Hybride mirobolant fonctionne réellement !!
Les lois d'échelle dépendent du processus considéré: la réduction d'échelle est favorable aux échanges de chaleur, au rapport masse sur puissance délivrée, au rapport poussé/sur masse (Les oiseaux mouches et les insectes volent couramment au point fixe. Les oiseaux et les avions le font beaucoup plus difficilement), etc. Elles sont défavorables à la durée de vie avec des performances déterminées. etc.
10) On a encore jamais fait fonctionner de moteur fusée empruntant leur oxygène à l'air en le reniflant (avec l'azote) à une vitesse de plus de Mach 3 !!!
11) Tu compares le SKYLON, QUI N'EXISTE ENCORE QUE SUR LE PAPIER, à ce qui est ou a été opérationnel. En ce qui concerne les 200 réutilisations (qui rendraient le SKYLON "fabuleux") je ne vois vraiment pas sur quoi on peut raisonnablement se baser pour affirmer une performance dont l'évaluation ne PEUT RÈSULTER QUE D'UNE UTILISATION OPÈRATIONNELLE DE DURÈE SUFFISAMMENT PROLONGÈE.
12) 13) On verra à l'usage.
14) Incertain, évidemment. Je ne saurais mettre en doute l'honnêteté des Gents de REL. Je crois, avoir déjà précisé que, pour des systèmes fonctionnant dans des domaines très critiques (comme c'est le cas), ni les calculs ni les simulations ne permettent d'assurer le bien fondé d'un concept car on rencontre des phénomènes d'instabilité, liées au caractère souvent cahotiques des systèmes et domaines considérés, qui ne peuvent s'étudier et se constater que expérimentalement. On pourrait, à la rigueur, démontrer une impossibilité de fonctionnement (sans oublier, toutefois, que des gents très forts ont prouvé, en leur temps, l'impossibilité de réaliser des machines électriques utilisant l'induction, l'impossibilité de faire voler un aérodyne plus lourd que l'air !!! etc. et ce n'était pas des rigolos !!) ou, bien sûr, la quasi certitude d'un fonctionnement correcte, dans le cas d'un système de structure assez pure.
15) Il s'agit là, de considérations de pure politique, qui n'ont rien à voir avec la technique.
Cordialement

[jacquolintégrateur]

@ Geb
Bonjour
Merci pour les liens. J'ai enregistré ceux que tu me r"ecommandes" et je vais les lire en détail.
En ce qui concerne la politique, je ne ferais pas de commentaires. Simplement, il semble que l'Europe s'oriente vers une formule TSTO (Tow Stages To Orbite) .Le premier "étage" serait, en fait, un avion porteur équippé d'un turbo musclé fonctionnant jusqu'à 1000 m/sec. Le second étage serait une fusée, dérivée, bien sûr, de ce que l'on sait faire couramment. Ils visent un tonnage réduit et, en fin de compte, semblent ne se préoccupper que du marché prévisible ou de son extension modérée: pas de concepts révolutionnaires à attendre. Je pense que l'on compte sur une diminution des coûts de fabrication en mettant à profit l'avance tecnologique. On peut s'attendre à ce que les avioneurs (qui auront, bien sûr une bonne part du gâteau) soient favorable à la formule de l'avion porteur franchement supersonique, qu'ils comptent récupérer pour les transports supersoniques.
Cordialement

[Geb]

Bonjour,

Je ne comprend pas vraiment ce que tu as voulu dire ici :

Le SKYLON veut être "une fusée empruntant son oxygène à l'air". Il faut donc ARRÊTER le flux d'air à l'ntrée, ce qui le comprime et élève considérablement sa température (en gros, l'élévation de T croit comme le cube de la vitesse). Il faut, alors, refroidir, tout en récupérant les calories qui doivent, normalement, être réinjectées à la sortie. Bien sûr, lorsqu'on avale 1 kg d'air par seconde à 1000 m/sec, la poussée de freinage, qui en résulte, est de 10000 newton. Ensuite, on comprime cet air jusqu'à la pression requise par les moteurs fusé (100 à 200 bars et même plus) et on l'injecte dans la chambre de combustion en même temps que l'H2.

La formulation que tu emploies peut prêter à confusion. En mode aérobie, l'air n'est pas arrêté comme tu l'indiques, elle est simplement ralentie jusqu'à une vitesse subsonique.

Ce que tu as oublié de dire (il me semble), c'est qu'en matière de ralentissement de l'air dans le moteur, la situation dans le SABRE est exactement la même que dans un turboréacteur ou un statoréacteur à combustion subsonique. La différence est que dans le SABRE, elle passerait dans le même temps (grâce au pré-refroidisseur), de ~1000°C à -140°C environ avant d'entrer dans la chambre de combustion.

L'avantage évident est que la densité de l'air augmente avec la baisse de température, ce qui en retour permet d'augmenter (d'un facteur ~100) la pression de stagnation de celle-ci dans la chambre de combustion.

Hors, comme jacquolintégrateur l'indique justement, cela permettrait d'utiliser une chambre de combustion d'un moteur fusée sans devoir embarquer 2 types de moteurs différents. On aurait (enfin) un même moteur qui pourrait fonctionner dans les 2 modes (aérobie ou fusée), d'où la qualification de "hybride" pour désigner le moteur SABRE. Tout cela en conservant un rapport puissance/poids équivalent à celle d'un LACE (Liquid Air Cycle Engine) et une impulsion spécifique équivalente à celle d'un statoréacteur à combustion subsonique (sur la partie aérobie).

Cordialement.

[Geb]

Le moteur SABRE SERAIT POTENTIELLEMENT supérieur: tu as utilisé toi même le conditionnel !!! On pourrait ajouter:" à supposer qu'il fonctionne un jour".

Pure sémantique. Le conditionnel est (ou "devrait être") sans doute le mode le plus utilisé dans un discours qui se veut scientifique. Je suppose qu'en tant qu'ingénieur à la retraite, tu ne vas pas me reprocher ça. En outre, c'est une sorte de convention si je ne m'abuse. Dans mon cas, ce serait plutôt pour modérer mon enthousiasme.

Je ne me soucie aucunement d'exposer " mon concept" (ce qui tendrait à être hors Charte). J'expose simplement la nature du problème que l'on cherche à résoudre et ce qu'il implique nécessairement, à l'aune des lois physiques.

Excuse-moi, mais les lois physiques que tu as rappelé se limitent à la mention du rapport de masse théorique de l'équation de Tsiolkovski et la possibilité de diminuer ce rapport si on empruntait au moins une partie du comburant oxygène à l'atmosphère terrestre. Le reste, ce n'est que de la technique.

Si je lis ta phrase, j'ai l'impression que la construction du SABRE se heurte à une impossibilité physique, au contraire du turboréacteur et des statoréacteurs à combustion subsonique et supersonique, que tu mentionnes par ailleurs. C'est faux. Il se heurte à une impossibilité technique, ce qui est complètement différent. Tu ne peux argumenter sur cette seule base, tu en conviendras j'imagine.

Rolls-Royce n'était pas "le seul contractant". Il n'y avait pas de contractant du tout !!! Alan Bond n'a pas inventé le cycle thermodynamique pour un moteur fusé hybride: ça résulte des lois physique élémentaires... AU NIVEAU CONCEPTUEL !!! L'arrangement B.Ae-R.R fait partie des magouilles classiques en pareille occurence.

Encore une fois... pure sémantique. Beaucoup de choses et dans notre cas précis, tous les moteurs résultent de lois physiques élémentaires. Ce n'est pas pour ça qu'Alphonse Beau de Rochas ne peut pas être crédité de "l'invention" du moteur à quatre temps, même s'il n'a fait qu'en décrire le principe.

En outre, Alan Bond était consultant chez Rolls-Royce pendant le projet HOTOL. Je ne serais pas étonné qu'il ait joué un rôle prépondérant dans la mise au point du RB545 "Swallow"... D'ailleurs, Rolls-Royce n'a racheté les brevets qu'en avril 1988, ce qui encore une fois, m'incite à penser qu'Alan Bond est non seulement l'inventeur, mais aussi le maître d’œuvre derrière le RB545.

Que REL construise des échengeurs de chaleurs fonctionnant dans les domaines classiques, ce n'est pas ce qui importe. ce qu'on attend justement, c'est que "l'échangeur testé (ou, plutôt, le "modèle de démonstration") "démontre son efficacité d'ici la fin de l'anné".

Encore une fois, je trouve que les termes employés sont mal choisis. Qu'entends-tu par "domaines classiques" ? Le terme "classiques" tendrait à minimiser l'exploit de REL, ce qu'on ne peut, il me semble, pas se résoudre à faire. Les performances demander à l'échangeur que REL est en train de tester sont phénoménales : le pré-refroidisseur du SABRE devra peser 1250 kg et échanger l'équivalent de ~400 MW. C'est 320 kW/kg ! En outre, l'échangeur actuellement testé a déjà atteint 1 GW/m³. Tout cela est "dans les clous" pour réaliser l'échangeur complet pour le SCEPTRE en 2013-2014, puis éventuellement le SABRE, en 2015-2016.

Ce qu'on attend, surtout, c'est que le moteur Hybride mirobolant fonctionne réellement !!

En matière de Technology Readiness Level (j'imagine que tu connais déjà), qui sont utilisés aussi par la NASA que par l'ESA, une petite structure comme REL ne peut pas aller plus haut que un TRL de niveau 4 à 5. C'est ce qui devrait être atteint si les test de l'échangeur sont conclus d'ici la fin de l'année.

Ensuite, le développement attendu lors de la fameuse "phase 3" qui devrait commencer début 2013 et durer au moins 39 mois, avec un budget de 300 millions d'euros environ, pourra permettre d'atteindre TRL 6.

Ce n'est que pendant la phase 3 (si on arrive jusque-là), que tous les sceptiques pourront voir le petit moteur SCEPTRE et son échangeur fonctionner.

Les lois d'échelle dépendent du processus considéré: la réduction d'échelle est favorable aux échanges de chaleur, au rapport masse sur puissance délivrée, au rapport poussé/sur masse (Les oiseaux mouches et les insectes volent couramment au point fixe. Les oiseaux et les avions le font beaucoup plus difficilement), etc. Elles sont défavorables à la durée de vie avec des performances déterminées. etc.

On a encore jamais fait fonctionner de moteur fusée empruntant leur oxygène à l'air en le reniflant (avec l'azote) à une vitesse de plus de Mach 3 !!!

Pour reprendre un argument cher à ton cœur, "les lois physiques ne l'interdisent pas".

Tu compares le SKYLON, QUI N'EXISTE ENCORE QUE SUR LE PAPIER, à ce qui est ou a été opérationnel.

Chaque lanceur actuel est passé par une étude papier avant la mise en service. Encore une fois, ce n'est pas parce que de nombreux projets de ce type se sont retrouvés avec des charges utiles négatives (autrement dit ils n'atteignaient même pas la vitesse orbitale, même sur le papier), que c'est ce qui va arriver au Skylon.

En ce qui concerne les 200 réutilisations (qui rendraient le SKYLON "fabuleux") je ne vois vraiment pas sur quoi on peut raisonnablement se baser pour affirmer une performance dont l'évaluation ne PEUT RÈSULTER QUE D'UNE UTILISATION OPÈRATIONNELLE DE DURÈE SUFFISAMMENT PROLONGÈE.

Passé un niveau appréciable de confiance (TRL 6), il est prévu de se lancer dans la production de prototype de vol. D'abord suborbitaux, avec des moteurs de substitution. Ensuite, avec des SABRE de pré-production. Puis les SABRE définitifs. Finalement, il est prévu d'effectuer au moins 300 vols orbitaux avec 2 prototypes (dont 204 vols avec un seul d'entre eux), pour prouver la durée de vie estimé du Skylon.

Je crois, avoir déjà précisé que, pour des systèmes fonctionnant dans des domaines très critiques (comme c'est le cas), ni les calculs ni les simulations ne permettent d'assurer le bien fondé d'un concept car on rencontre des phénomènes d'instabilité, liées au caractère souvent cahotiques des systèmes et domaines considérés, qui ne peuvent s'étudier et se constater que expérimentalement.

Si même les simulations montrent des problèmes fondamentaux, alors il n'y a aucune raison de lancer un programme de développement de l'ampleur de la phase 3 (environ 100 millions d'€ par an). Le fait est que les simulations ne montrent rien de tel. Bien au contraire. C'est pourquoi la phase 3 devrait être lancée, sous réserve que la dernière phase de test de l'échangeur actuellement menée soit effectivement un succès.

On pourrait, à la rigueur, démontrer une impossibilité de fonctionnement (sans oublier, toutefois, que des gents très forts ont prouvé, en leur temps, l'impossibilité de réaliser des machines électriques utilisant l'induction, l'impossibilité de faire voler un aérodyne plus lourd que l'air !!! etc. et ce n'était pas des rigolos !!) ou, bien sûr, la quasi certitude d'un fonctionnement correcte, dans le cas d'un système de structure assez pure.

En science, je pense qu'on a pris l'habitude de dire devant une impossibilité physique qu'elle est manifeste, tout en ajoutant au préalable "dans l'état actuel de nos connaissances, ...". C'est exactement ce qui s'est passé avec les précédents que tu cites. Puis, il faut voir les arguments aussi... Je crois me souvenir que le père des frères Wright aurait déclaré que l'homme ne pourrait jamais voler "car c'est un privilège réservé aux anges". Ce n'est pas là le sujet, mais Rutherford à déclarer en 1903 que retirer une quantité appréciable d'énergie de la décroissance radioactive était impossible. Par contre, ce qu'on voit partout sur internet c'est qu'il aurait déclaré que la fission nucléaire était impossible, alors que c'est faux. Rutherford avait parfaitement raison de déclarer cela, surtout en 1903.

Il s'agit là, de considérations de pure politique, qui n'ont rien à voir avec la technique.

Certes. Ce qui me permet de te faire remarquer que, Rolls-Royce ou pas, la décision d'abandonner le programme HOTOL n'avait probablement pas grand chose à voir avec des considérations techniques.

Cordialement.

[Geb]

il semble que l'Europe s'oriente vers une formule TSTO (Tow Stages To Orbite) .Le premier "étage" serait, en fait, un avion porteur équippé d'un turbo musclé fonctionnant jusqu'à 1000 m/sec. Le second étage serait une fusée, dérivée, bien sûr, de ce que l'on sait faire couramment.

Ah bon ? Tu confonds peut-être avec le projet américain Stratolaunch ? Un TSTO dis-tu ? Je l'ignorais. Tu es sûr que ce projet est européen ? Si tel était effectivement le cas ça m'intéresserait beaucoup si tu pouvais me fournir ta source ou en trouver une sur internet, afin que je puisse me documenter.

Merci d'avance.

[Geb]

Bonsoir kalish,

Bon j'arrête de polluer, je me demande bien quelle type de trouvailles ont pu faire REL pour arriver à faire ce que la NASA n'a pas su faire.

Tout d'abord, je n'ai pas l'impression que ni moi ni jacquolintégrateur n'avons le sentiment que tu "pollues". Je te remercie de tes interventions. Elles enrichissent le débat, et si je n'aimais pas débattre, il y a longtemps que j'aurais arrêté de poster sur ce fil !

Cela dit, je pense avoir été assez clair sur les innovations apportées par REL. Que voulais-tu dire par : "je me demande bien quelle type de trouvailles ont pu faire REL pour arriver à faire ce que la NASA n'a pas su faire" ?

Cordialement.

[Geb]

J'ai retranscris ci-après une partie d'une interview (qui a déjà été mentionnée dans cette discussion) menée le 23 juillet 2009 par Jonathan Amos pour la BBC, lors de laquelle Alan Bond s'est permis de mettre en parallèle les potentialités du Skylon dans le spatial et l'impact que le DC-3 a eu dans l'aérien :

(de 2:51 à 3:56 dans l'interview)

[...] One of the problem with all of the launch systems at the present time: they come, they have their stay and then they're out of fashion, something else needs to be developed. We would hope that Skylon, and a lot of the infrastructure that goes with it, would be seen as part of an evolving program that would last, in some form or other, right to the end of the present century.

I'm not saying that Skylon would still be flying then, but much like the DC-3 sort of sixty years ago heralded the advent of current passenger travel, then, what we are looking at is the DC-3. Modern airliners look nothing like the DC-3, but nonetheless their heritage came via that route. So, what I'm hoping, is that we would persuade the Europeans and our own politicians that that's the route forward.

There is also another major factor. Skylon has always been concieved as being part of a normal economic activity. It will pay for itself, it will repay the investment it takes to develop and build it, and whereas no expendable rocket, I don't care who develops it, will manage to achieve that.

On peut écouter la totalité de l'interview (8:37) ici : The UK spaceplane aiming to go to a new level

Cordialement.

[jacquolintégrateur]

Citation de Geb:

Ah bon ? Tu confonds peut-être avec le projet américain Stratolaunch ? Un TSTO dis-tu ? Je l'ignorais. Tu es sûr que ce projet est européen ? Si tel était effectivement le cas ça m'intéresserait beaucoup si tu pouvais me fournir ta source ou en trouver une sur internet, afin que je puisse me documenter.

Bonjour
Il me semble que c'était dans l'article annonçant que l'oublie frustant REL en tant que BiDER avait été réparé. Mais je ne saurais l'affirmer.
Cordialement

[jacquolintégrateur]

Citation de Geb:

On peut écouter la totalité de l'interview (8:37) ici : The UK spaceplane aiming to go to a new level

Bonjour
Ces parlotes me fatiguent !!! Qu'ils facent voler le SKYLON !!!
Cordialement

[jacquolintégrateur]

Citation de Geb:

La formulation que tu emploies peut prêter à confusion. En mode aérobie, l'air n'est pas arrêté comme tu l'indiques, elle est simplement ralentie jusqu'à une vitesse subsonique.

Bonjour
Passer de 1000 m/sec à 200m/sec, tu crois vraiment que ça fait beaucoup de différence avec "arrêter" ??
Cordialement

[kalish]

Ah ben merci Geb, ce que je voulais dire c'est seulement que j'aimerais bien savoir, dans le détail, ces chiffres donnent le vertiges.

[jacquolintégrateur]

@ Geb
Bonjour
Je résumerai ma réponse à ton message #190 de la manière suivante: assez de "sémantique", de littérature et autre futilités: Que REL fasse voler le SKYLON:ça va clore la discussion. Leur projet est "révolutionnaire". Tout le monde est d'accord. Alors on attend son "14 JUILLET" !! (puisqu'il s'agit d'une fusée....)
Cordialement

[Geb]

Bonsoir,

Que REL fasse voler le SKYLON:ça va clore la discussion. Leur projet est "révolutionnaire". Tout le monde est d'accord. Alors on attend son "14 JUILLET" !! (puisqu'il s'agit d'une fusée....)

Si seulement j'avais 13 milliards d'euros à dépenser !

Plus sérieusement, au début du programme navette, on attendait le vol inaugural pour 1978. Dans les faits, le programme a pris 3 ans de retard. Il y a aussi eu un dépassement de budget de 31% et ce malgré le fait qu'ils n'ont construit que 4 navettes (Columbia, Challenger, Discovery et Atlantis) au lieu des 5 de prévues durant le programme de développement, pour économiser 3 ou 4 milliards de dollars sur les 36-37 milliards que le programme de développement aura finalement coûté.

Dès 1995, Alan Bond annonçait le premier vol commercial d'un Skylon pour 2020. Aujourd'hui, on attend pas le premier service commercial avant 2021-2022.

Le test du modèle réduit (échelle 9%) de l'échangeur de chaleur du moteur SABRE était censé commencer en juin 2011. Il y a eu du retard (9 mois) et il n'a commencé qu'en mars 2012. La phase 3 ne peut pas commencer tant qu'on a pas réussi la troisième et dernière phase de test, qu'Alan Bond aurait déclaré pouvoir terminer d'ici la fin 2012.

Au train ou vont les choses, je ne vois pas le bébé d'Alan Bond en service commercial avant 2025.

Notre ami Alan étant né en 1944, je lui souhaite de vivre assez longtemps pour voir son projet aboutir. Je sais que les découvertes ont historiquement été tenues en plus haute estime que les inventions par le Comité Nobel. Mais de mon point de vue, si on parvient à mettre au point le SABRE (et incidemment, le SKYLON), Alan Bond mérite le prix Nobel de physique. Ou a défaut, il mérite bien le tout nouveau prix Reine Élisabeth d'ingénierie.

Mais d'ici là, je comprends ton scepticisme. "Extraordinary claims require extraordinary evidence" comme dirait le grand Carl Sagan.

Cordialement.

[jacquolintégrateur]

Citation de Geb:

Si seulement j'avais 13 milliards d'euros à dépenser !

Plus sérieusement, au début du programme navette, on attendait le vol inaugural pour 1978. Dans les faits, le programme a pris 3 ans de retard. Il y a aussi eu un dépassement de budget de 31% et ce malgré le fait qu'ils n'ont construit que 4 navettes (Columbia, Challenger, Discovery et Atlantis) au lieu des 5 de prévues durant le programme de développement, pour économiser 3 ou 4 milliards de dollars sur les 36-37 milliards que le programme de développement aura finalement coûté.

Dès 1995, Alan Bond annonçait le premier vol commercial d'un Skylon pour 2020. Aujourd'hui, on attend pas le premier service commercial avant 2021-2022.

Le test du modèle réduit (échelle 9%) de l'échangeur de chaleur du moteur SABRE était censé commencer en juin 2011. Il y a eu du retard (9 mois) et il n'a commencé qu'en mars 2012. La phase 3 ne peut pas commencer tant qu'on a pas réussi la troisième et dernière phase de test, qu'Alan Bond aurait déclaré pouvoir terminer d'ici la fin 2012.

Au train ou vont les choses, je ne vois pas le bébé d'Alan Bond en service commercial avant 2025.

Notre ami Alan étant né en 1944, je lui souhaite de vivre assez longtemps pour voir son projet aboutir. Je sais que les découvertes ont historiquement été tenues en plus haute estime que les inventions par le Comité Nobel. Mais de mon point de vue, si on parvient à mettre au point le SABRE (et incidemment, le SKYLON), Alan Bond mérite le prix Nobel de physique. Ou a défaut, il mérite bien le tout nouveau prix Reine Élisabeth d'ingénierie.

Mais d'ici là, je comprends ton scepticisme. "Extraordinary claims require extraordinary evidence" comme dirait le grand Carl Sagan.

Bonsoir
J'ai précisé quel est le handycap: ni les calculs ni les simulations ne suffisent car on cherche à apréhender des phénomènes critiques de circulations de fluides avec des variations très importantes de débit, vitesse,etc,hautement suspects d'être cahotiques. Je vais te dire ce que j'aurais fait, à la place de REL: j'aurais installé un morceau de voie férrée pour faire rouler un chassis propulsé par des fusées à poudre, jusqu'à 2000 m/sec. Les américains l'on fait, il y a des années: le but était de rattraper un obus de 105 (je crois) qui était tiré par un canon et de le capturer de façon à pouvoir l'observer sans qu'il n'ait subit de choc après le tir. Puis j'aurais installé, sur le chariot, un système bricolé avec un turbo de petite puissance acheté d'occase et immédiatement commencé à expérimenter. Tout ça n'aurait pas coûté très cher !! Tu évoquais Rutherford: il a réalisé les expériences fondant la PHYSIQUE NUCLÈAIRE avec des montages sur table !
Lorsque j'étais en activité, j'ai assisté aux U.S.A (il y alongtemps) au fluotournage d'un col de tuyère en tungstène: ça se passait dans un atelier; deux ouvriers ont chauffé à blanc la couronne de tungstène posée sur le sol. Puis un grand balaise l'a prise dans ses mains, avec une énorme paire de mouffles en amiantes (ce n'était pas interdit, à l'époque) et l'a posée sur le banc de fluotournage !! il ne faut pas croire que l'on a toujours besoin de l'accélérateur du CERN ou des télescopes du Mont Paranal !!!
Cordialement

[Geb]

Bonsoir,

Tu évoquais Rutherford: il a réalisé les expériences fondant la PHYSIQUE NUCLÈAIRE avec des montages sur table !

Je m'excuse d'avance pour le hors-sujet qui va suivre...

Je n'ai pas une formation scientifique, mais en tant que passionné d'histoire des sciences, je connais très bien les travaux de Rutherford. Ça doit être un des expérimentateurs, des théoriciens et des visionnaires que j'admire le plus. Si tu relis mon message, tu verras que ce n'était pas une critique envers Rutherford (loin de la !), mais plutôt envers ces gens qui font du révisionnisme avec ses propos...

En fait, j'ai découvert cette citation sur le forum (que soi-disant il aurait déclaré que "l'énergie nucléaire" n'avait pas d'avenir dans la production d'énergie). J'ai retrouvé l'article "incriminé" (de 1903, ou était-ce 1904 ?), qui m'a convaincu que Rutherford n'avait rien dit de tel !

C'est pourquoi je souhaitais attiré ton attention sur le contexte dans lequel sont dites les fameux impossibilités dont tu parlais. Parfois, on lit quelque chose sur le net, puis, quand on retrouve les originaux, on a un avis plus modéré sur la question.

Cordialement.

[jacquolintégrateur]

Citation de Geb:

Je n'ai pas une formation scientifique, mais en tant que passionné d'histoire des sciences, je connais très bien les travaux de Rutherford. Ça doit être un des expérimentateurs, des théoriciens et des visionnaires que j'admire le plus. Si tu relis mon message, tu verras que ce n'était pas une critique envers Rutherford (loin de la !), mais plutôt envers ces gens qui font du révisionnisme avec ses propos...

En fait, j'ai découvert cette citation sur le forum (que soi-disant il aurait déclaré que "l'énergie nucléaire" n'avait pas d'avenir dans la production d'énergie). J'ai retrouvé l'article "incriminé" (de 1903, ou était-ce 1904 ?), qui m'a convaincu que Rutherford n'avait rien dit de tel !

C'est pourquoi je souhaitais attiré ton attention sur le contexte dans lequel sont dites les fameux impossibilités dont tu parlais. Parfois, on lit quelques choses sur le net, puis, quand on retrouve les originaux, on a un avis plus modéré sur la question.

Je ne prenais pas ton message pour une critique. Je voulais simplement souligner l'importance du bricolage dans la recherche, qu'il s'agisse de science pure ou de technique. Je connais très bien "les impossibilités démontrées" et justiciables du dicton bien connu:" c'était impossible mais un imbécile, qui ne le savait pas, l'a essayé et ça a marché" !!! Je crois avoir cité le cas des machines électriques à induction, du vol de plus lourds que l'air et j'en passe. L'impression que j'ai retirée de tout le fatras de documents concernant le SKYLON (que je n'ai pas tous regardés avec attention car, manifestement, ça n'en valait pas la peine), c'est que les gents de REL ne semblaient absolument pas douter de leur réussite, alors que, de l'extérieur, une grande incertitude plane sur la validité technique du projet. Concernant un système nouveau, critique et suspect d'instabilités dynamiques, une telle sureté de soi se voudrait étayée par une expérimentation poussée.
Cordialement

[Geb]

Bonjour,

L'impression que j'ai retirée de tout le fatras de documents concernant le SKYLON (que je n'ai pas tous regardés avec attention car, manifestement, ça n'en valait pas la peine), c'est que les gents de REL ne semblaient absolument pas douter de leur réussite, alors que, de l'extérieur, une grande incertitude plane sur la validité technique du projet. Concernant un système nouveau, critique et suspect d'instabilités dynamiques, une telle sureté de soi se voudrait étayée par une expérimentation poussée.

J'avais quand même l'espoir que le papier n°1 te permettrait d'y voir plus clair sur l'avantage du SABRE par rapport à un bon nombre de propulseurs alternatifs qui ont été historiquement proposés auparavant... Je me suis trompé. Désolé...

Le papier n°3 avait aussi l'intérêt d'en dire plus sur les différences entre le Skylon et le HOTOL tel qu'il était proposé avant 1991. Tandis que le dernier pdf dont j'avais laissé le lien était un peu plus détaillé, plus récent et contenait quelques équations. :P

Les 4 autres pdf mis en lien explore ce que les potentiels clients pourraient faire du Skylon s'il est développé et étaient donc, à ce titre, moins intéressants.

Cordialement.

[Geb]

En ce qui concerne les considérations économiques de coût et autres, tu m'excuseras, mais, pour moi, elle n'ont pas une ombre d'intérêt!! la raison en est qu' on ne sait jamais quelles hypothèses ont été faites et ce qu'on a compté ou pas.

Je vais poster à nouveau les quelques petites infos que j'avais trouvé auparavant à ce propos.

C'est en janvier 2004 que REL a fait la dernière estimation du coût de développement de son Skylon. La valeur calculée à l'époque était de 11705 millions d'USD. Depuis, il ne font qu'ajuster cette estimation en tenant compte de l'inflation depuis 2004. Donc, en dollars de 2004.

Elle indiquait également que cette estimation de 2004 était équivalente à celle trouvée avec le TRANSCOST (qui date de 2003), un logiciel d'estimation des coûts utilisé mondialement pour les projections concernant le développement de lanceurs orbitaux.

Voilà les références pour la première publication sur le TRANSCOST :

Koelle, D. E., “Handbook of Cost Engineering for Space Transportation Systems (Revision 1) with TRANSCOST 7.1 Statistical-Analytical Model for Cost Estimation and Economical Optimization of Launch Vehicles”, TCS – TransCostSystems Report No. TCS-TR-175, 2003.

Voilà, c'est tout ce que j'ai à ce propos.

Cordialement.

[Geb]

En septembre 2008, REL avait publié une série d'estimations pour un Skylon capable de satelliser 15 tonnes sur une orbite équatoriale à 300 km d'altitude avec un décollage depuis le Centre Spatial Guyanais à Kourou (~5,5° de latitude Nord) :

~80 millions de $ par vol (5333 $/kg) à 100 vols par an (suffisant pour le taux de satellisation actuel)
~45 millions de $ par vol (3000 $/kg) à 200 vols par an
~12 millions de $ par vol (800 $/kg) à 1000 vols par an
~3 millions de $ par vol (200 $/kg) à 9000 vols par an

REL indiquait également qu'on ne pourrait pas descendre significativement en dessous de 200 $/kg. À 900000 vols par an (!), le coût ne serait réduit qu'à ~1,2 millions de $ par vol (soit ~80 $/kg) d'après ce modèle.

Cela dit, le maximum considéré en pratique par REL était de 10000 vols par an avec entre 90 et 100 appareils (répartis sur 3 "spatioports" disposés à peu près sur l'équateur). Reste à savoir à quoi pourraient bien servir ce potentiel de satellisation de ~150000 tonnes par an en orbite basse ! REL propose de réaliser les projets de centrales solaires orbitales en orbite géosynchrone qui existent dans la littérature scientifique depuis 1968.

En effet, je me dois de rappeler que REL a également proposé d'utiliser en conjonction avec son Skylon un étage entièrement récupérable capable d'emporter entre 5 et 6 tonnes de charge utile en orbite de transfert géostationnaire (avec un coût au kilogramme ~3 fois plus élevé évidemment). L'ESA avait même suggérer de développer le petit second étage embarqué dans la soute du Skylon en parallèle avec le Skylon lui-même. Cela fait tout de même ~50000 tonnes potentiellement "satellisable" en GTO tous les ans. Ça en fait des panneaux solaires !

Bien sûr, pour ça, il faut que le Skylon soit effectivement développé, et surtout, qu'il tienne ses promesses. Mais je me compte parmi les optimistes.

Cordialement.

[jacquolintégrateur]

Citation de Geb:

J'avais quand même l'espoir que le papier n°1 te permettrait d'y voir plus clair sur l'avantage du SABRE par rapport à un bon nombre de propulseurs alternatifs qui ont été historiquement proposés auparavant... Je me suis trompé. Désolé...

Le papier n°3 avait aussi l'intérêt d'en dire plus sur les différences entre le Skylon et le HOTOL tel qu'il était proposé avant 1991. Tandis que le dernier pdf dont j'avais laissé le lien était un peu plus détaillé, plus récent et contenait quelques équations. :P

Les 4 autres pdf mis en lien explore ce que les potentiels clients pourraient faire du Skylon s'il est développé et étaient donc, à ce titre, moins intéressants.

Bonsoir
Ne t'inquiêtes pas: la discussion était intéressante. Ce qui est navrant, c'est qu'en 25 ans, on n'a pas produit autre chose de plus substentiel que des parôles et des images !! Où sont les pioniers de l'astronautiques: Oberth, Goddard, Robert Esnault Pelterie, le Russe Rynin; Hoefft, Pirquet, Nordung, P. Montagne et j'en passe !!! Certains y laissèrent leur vie en expérimentant sur les fusées à propergols liquides...
En outre, je ne peux que le répéter: Même si le SKYLON fonctionne à la perfection, il est INSUFFISANT. Pour décoller, comme un avion, d'un aérodrôme standard, utiliser des appareils de structure et de devis de masse conformes aux normes de la construction aéronautique, bref réaliser l'accès à l'orbite au prix de la traversée de l'Atlantique, il faut multiplier par 10 l'impulsion spécifique, ce qui n'est possible qu'en ayant recours à l'énergie nucléaire (à condition de pouvoir réaliser des réacteurs parfairement fiables , même en cas de scratch, et, surtout, suffisamment légers (c'est douteux !!!). Alors il reste les faisceaux d'énergie ou de micro-ondes... à moins que...
Cordialement

[Geb]

J'ai précisé quel est le handycap: ni les calculs ni les simulations ne suffisent car on cherche à apréhender des phénomènes critiques de circulations de fluides avec des variations très importantes de débit, vitesse,etc,hautement suspects d'être cahotiques.

Il me semble que le point de vue de REL (ainsi que celui de l'ESA, mais je peux me tromper), c'est qu'un statoréacteur à combustion supersonique (l'alternative au SABRE que tente de développer la NASA depuis 1982) souffre de problèmes bien plus importants, et qu'au contraire du SABRE, il ne peut être testé au sol, ce qui le rend bien plus cher à développer pour un même "niveau de confiance" (référence au TRL).

Je vais te dire ce que j'aurais fait, à la place de REL: j'aurais installé un morceau de voie férrée pour faire rouler un chassis propulsé par des fusées à poudre, jusqu'à 2000 m/sec. Les américains l'on fait, il y a des années: le but était de rattraper un obus de 105 (je crois) qui était tiré par un canon et de le capturer de façon à pouvoir l'observer sans qu'il n'ait subit de choc après le tir. Puis j'aurais installé, sur le chariot, un système bricolé avec un turbo de petite puissance acheté d'occase et immédiatement commencé à expérimenter. Tout ça n'aurait pas coûté très cher !!

Il y a avait des choses bien plus importantes à faire avant ! Sans ce travail considérable (voir message #6 et #9 de cette discussion) que REL a abbatu depuis 1999, il n'y aurait tout simplement pas d'échanger à tester aujourd'hui.

Depuis le 19 février 2009 et jusqu'à la fin des tests de l'échangeur (prévus pour la fin de cette année), environ 6 millions de livres sterling (dont 2 millions d'euros par l'ESA) auront été investis dans le programme de développement du SABRE et du Skylon. Je dirais que dans le domaine aéronautique et/ou astronautique, on ne peut pas considérer que c'est "cher".

Jusqu'ici l'ESA aura donc représenté 25% des investissements dans le programme de développement de REL, ce qui n'est pas négligeable. Je me demande si l'ESA pourra maintenir ce niveau d'implication à l'avenir ?

En 2000, Alan Bond avait espéré que le gouvernement britannique prendrait au moins 10% de l'investissement nécessaire pour la phase 3. Récemment, il a déclaré qu'étant donnée la situation économique, pour rassurer les investisseurs privés membres du consortium, il faudrait idéalement que le gouvernement britannique prenne une part plus proche de 30%. C'est environ 30 millions d'euros par an sur un peu plus de 3 ans. C'est tout à fait dans les cordes de l'agence spatiale britannique (UKSA).

L'interview est ici : Key tests for Skylon spaceplane project

(de 5:39 à 7:11)

These are quite difficult economic times, we don't really need to say, but they are. Where are you gonna find 250 million £ ?

Well, off course that's obviously a difficult question. We have had encouraging interaction with the institutions that invest in projects like this. I think we could probably use a little bit of extra comfort if the government was prepared to help out. We would like that. So, I think, by and large, what we are looking at, at the present time, is largely institutional funding. But probably some encouragement from governement.

[…]

We wouldn't be looking for the majority of the money from the governement. And indeed, up until recently, we've not been looking for anything from the government. But as you quite rightly point out, the economic situation in Europe and the world in general has changed somewhat. So, we would be looking for, maybe, a third of the overall cost of the phase 3 program if the governement could find that over a period of 3 years. So, we're not looking for extraordinary outlandish amount of money. But we are looking for something which encourages and leases the burden from the money that we would like to raize from the private sector.

Le budget de l'ESA est de 4020,1 millions d'euros pour 2012. Il augmente d'environ 3,5% par an. Ce qui veut dire qu'à la fin de la phase 3 (en admettant qu'elle commence le 1er janvier 2013 et qu'elle dure 39 mois comme prévu), en avril 2016, le budget annuel de l'ESA serait plus proche de 4,6 milliards d'euros. En imaginant que le coût de développement soit d'environ 13 milliards d'euros sur 5 à 6 ans, la dépense annuelle est de ~2,2 à 2,6 milliards d'euros par an.

Si l'ESA continuait à 25% de part de financement, il faudrait qu'elle consacre entre 12 et 14% de son budget annuel au développement du Skylon. Même si le budget de l'ESA est serré, ça ne me paraît pas irréaliste. Quel était la situation du temps du projet d'orbiter Hermes ?

Cordialement.

[Geb]

Ne t'inquiêtes pas: la discussion était intéressante. Ce qui est navrant, c'est qu'en 25 ans, on n'a pas produit autre chose de plus substentiel que des parôles et des images !! Où sont les pioniers de l'astronautiques: Oberth, Goddard, Robert Esnault Pelterie, le Russe Rynin; Hoefft, Pirquet, Nordung, P. Montagne et j'en passe !!! Certains y laissèrent leur vie en expérimentant sur les fusées à propergols liquides...

L'argent est le nerf de la guerre comme on dit. Dans le cas de von Braun, ça se prête parfaitement à l'analogie...

Encore une fois, moi je le vis plutôt comme une honte le fait qu'on ait pas financé ce projet à sa juste valeur dès 1993, lorsque Alan Bond est revenu avec l'idée du SABRE et Skylon. Justement, le projet n'a pu "démarrer" qu'en mars 2001, et n'a reçu un tant soit peu de l'attention qu'il mérite (et les fonds qui vont avec) que depuis février 2009, avec seulement ~7,5 millions d'euros sur 4 ans.

Maintenant, on peut augurer que le programme va pouvoir vraiment démarrer début 2013, comme il aurait déjà pu le faire 20 ans plus tôt... J'ajoute que si le SABRE et le Skylon tiennent toutes leurs promesses, Alan Bond sera pour moi aux sommets de la liste du panthéon des grands noms de l'astronautique.

En outre, je ne peux que le répéter: Même si le SKYLON fonctionne à la perfection, il est INSUFFISANT. Pour décoller, comme un avion, d'un aérodrôme standard, utiliser des appareils de structure et de devis de masse conformes aux normes de la construction aéronautique, bref réaliser l'accès à l'orbite au prix de la traversée de l'Atlantique, il faut multiplier par 10 l'impulsion spécifique, ce qui n'est possible qu'en ayant recours à l'énergie nucléaire (à condition de pouvoir réaliser des réacteurs parfairement fiables , même en cas de scratch, et, surtout, suffisamment légers (c'est douteux !!!). Alors il reste les faisceaux d'énergie ou de micro-ondes... à moins que...

Augmenter l'impulsion spécifique ne fait pas tout... Si l'important c'est la réduction des coûts, d'après ce que j'en ai lu, il n'est pas du tout garanti que les faisceaux d'énergie se révèlent moins chers à l'usage que le Skylon. En outre, de mon point de vue les faisceaux d'énergie sont encore plus bas sur l'échelle TRL que ne l'est le SABRE et/ou le Skylon à l'heure actuelle.

Au-delà de ça, en tant que passager je me sentirais personnellement plus en sécurité dans quelque chose d'auto-propulsé, qui ressemble de près ou de loin à un avion (comme le Skylon), que dans une capsule individuelle propulsée par un faisceau laser.

En ce qui me concerne, l'accès à l'espace restera une affaire de riches, même au début du siècle prochain. Le coût réel (sans subventions) du transport de passagers en orbite basse ne devrait pas descendre en dessous de 20000 $ actuels par personne, même avec le Skylon. Ce qui serait déjà pas si mal cela dit.

L'important, c'est que même avec une réduction "limitée" d'un facteur ~100 avec le Skylon, TOUS les projets gouvernementaux d'exploration spatiale humaine ou robotique deviendraient franchement envisageables. Certains pourraient même rapporter de l'argent, sous la bannière touristique (et ne seraient donc plus réaliser par les gouvernements), comme un séjour en hôtel orbital.

Aussi, d'après le Wealth Report 2011, il y a 10 millions de millionnaires en dollars dans le monde. On estime par exemple que si le coût du vol suborbital atteignait 20000 $ par passager, le nombre de clients pourrait être d'environ 300000 par an ! Si on transposait ce chiffre au vol orbital, il n'y aurait sûrement pas assez de places dans les hôtels en orbite basse pour accueillir tout le monde !

En comptant 24 spationautes par hôtel (le nombre maximal de passagers dans un Skylon) et un séjour de 1 semaine, on accueille 1248 personnes par hôtel par an. Il faudrait 240 hôtels en orbite ! Sans compter les enseignes publicitaires... Ça serait le chaos total

Finalement, c'est peut-être mieux que coût d'accès à l'orbite basse ne soit pas trop abordable après tout

Cordialement.

[jacquolintégrateur]

@ Geb
Bonsoir
On peut ergoter indéfiniment. Rien n'a été fait. L'information est incomplète, biaisée, sous forme littéraire. La conservation de l'énergie est une réalité intangible: Il faut, au moins, investir 32 millions de joules par kg en orbite (si le rendement était parfait !!!) et le propergol chimique le plus énergique n'en délivre que 10 millions par kg. Tout le reste n'est que littérature !!!
Cordialement

[Geb]

On peut ergoter indéfiniment.

Sans aucun doute.

Rien n'a été fait.

C'est inexact. Tu pourrais par exemple lire les messages #6 et #9.

L'information est incomplète, biaisée, sous forme littéraire.

"Incomplète" d'accord, "littéraire" peut-être... mais qu'entends-tu par "biaisée" ?

Aussi, ce n'est pas parce qu'une petite partie seulement de l'information est rendue publique que "rien n'a été fait". L'information que tu demandes (les équations, les résultats d'expériences, etc...) n'est pas disponible à tout le monde.

En outre, il y a pas mal d'ingénieurs sur le net qui analyse le concept et qui en conclue avec leurs propres calculs que ça pourrait effectivement fonctionner. Ils n'ont pas les résultats chiffrés sous la main, certes. Mais ça ne veut pas dire que ce qu'annonce REL est "faux". C'est bien pour ça que l'avis de l'ESA était si important. La crédibilité de REL n'en est que renforcée.

Si tu veux absolument avoir accès à cette information, tu as plusieurs options :

1) être engagé chez REL,
2) faire partie du comité d'évaluation de l'ESA,
3) être un investisseur important (à mon avis >50000 €).

Le problème c'est que dans ce cas tu seras dans l'impossibilité de nous révéler cette information, puisque tu auras sans doute signé une clause de confidentialité dans le même temps.

La conservation de l'énergie est une réalité intangible: Il faut, au moins, investir 32 millions de joules par kg en orbite (si le rendement était parfait !!!) et le propergol chimique le plus énergique n'en délivre que 10 millions par kg. Tout le reste n'est que littérature !!!

Tu as toi-même rappelé que si on parvenait à emprunter une partie de l'oxygène de l'air à l'atmosphère terrestre, c'est une des solutions possibles (avec le nucléaire et les faisceaux d'énergie si j'ai bien tout suivi ).

Je suggère d'attendre les tests du moteur SCEPTRE pour t'en convaincre. Mais d'ici là moi je continuerai à "écumer" le net à la recherche de nouveaux articles de presse.

Cordialement.