la vitesse d'une fusée ?

[invite08ed87bd]

bonjours tout le monde voila j'aimerais savoir quel est la vitesse moyenne d'une fusée que se soit au decollage ou dans l'espace merci

[invite4adad48d]

Tu trouveras à cette adresse les vitesses à chaque instant de la fusée Ariane 5 : clique ici dans le paragraphe Chronologie générale.

[inviteb3a6feac]

Pour tout corps voulant quitter notre atmosphère il doit atteindre une certaine vitesse, c'est la vitesse de libération permettant d'échapper à la force de gravitation terrestre. Cette vitesse correspond à 10.2 km/s. Donc une fusée quitant notre atmosphère atteint au moins la vitesse de 10.2 km/s.

[invite6a639c52]

Il n'est pas necessaire d'atteindre une telle vitesse pour orbiter.

A la surface de la terre, la vitesse de satellisation (ou premiere vitesse cosmique) est de 7.9 km/s et la vitesse de libération (deuxieme vitesse cosmique) est de 11.1 km/s.

En pratique la fusee n'atteint pas forcement cette vitesse de satellisation, puisqu'elle commence a une vitesse tres faible et qu'une fois qu'elle a pris de l'altitude, la vitesse de satellisation est plus faible : elle decroit avec l'altitude:
pour une orbite circulaire V=sqrt(GM/(Re+h)))
G constante universelle de gravitation
M masse de la Terre
Re rayon de la terre
h altitude

La vitesse de liberation V=sqrt(2*GM/(Re+h)) diminue aussi avec l'altitude.

Un satellite en orbite basse (LEO) a une vitesse proche de 7.9 km/s. Les satellites à des altitudes plus élevées sont plus lents.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitedccf189c]

Il n'est pas necessaire d'atteindre une telle vitesse pour orbiter.

A la surface de la terre, la vitesse de satellisation (ou premiere vitesse cosmique) est de 7.9 km/s et la vitesse de libération (deuxieme vitesse cosmique) est de 11.1 km/s.

En pratique la fusee n'atteint pas forcement cette vitesse de satellisation, puisqu'elle commence a une vitesse tres faible et qu'une fois qu'elle a pris de l'altitude, la vitesse de satellisation est plus faible : elle decroit avec l'altitude:
pour une orbite circulaire V=sqrt(GM/(Re+h)))
G constante universelle de gravitation
M masse de la Terre
Re rayon de la terre
h altitude

La vitesse de liberation V=sqrt(2*GM/(Re+h)) diminue aussi avec l'altitude.

Un satellite en orbite basse (LEO) a une vitesse proche de 7.9 km/s. Les satellites à des altitudes plus élevées sont plus lents.

uniquement théorique vu qu on ne peu atteidre cette vitesse sur terre sans des echauffement considérables dus aux frottements de l air par contre il est interessant de constater que ce serai tout a fait possible sur la lune avec en prime une vitesse de satellisation moins eleveé...

[invite31253240]

Par contre je me demande pourquoi les navettes choisissent d'aller à la vitesse de libération, et donc d'utiliser l'énergie cinétique accumulée pour se libérer de la gravité terrestre, prennant ainsi le risque de surchauffer, alors qu'elle pourraient très bien aller moin vite, mais tout en conservant une poussée moteur pour contrer le manque ??

[invité576543]

Par contre je me demande pourquoi les navettes choisissent d'aller à la vitesse de libération, et donc d'utiliser l'énergie cinétique accumulée pour se libérer de la gravité terrestre, prennant ainsi le risque de surchauffer, alors qu'elle pourraient très bien aller moin vite, mais tout en conservant une poussée moteur pour contrer le manque ??

Les navettes ne vont pas à la vitesse de libération, seulement à la vitesse de mise en orbite basse... La navette n'est pas libérée de l'attraction terrestre, loin de là!

Quand à utiliser la poussée moteur en permanence, as-tu une idée de ce que cela coûterait en propergols? Non seulement ceux pour faire la poussée moteur, mais aussi ceux pour monter ces propergols!

Enfin, parcourir plus lentement l'orbite ne serait d'aucun intérêt pour les missions sur l'ISS par exemple: faut bien que la navette aille aussi vite que l'ISS pour pouvoir d'amarrer!

Cordialement,

[invitef277a0bf]

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 ...

[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.

[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.

[invitebd686fd6]

Il n'est pas necessaire d'atteindre une telle vitesse pour orbiter.

A la surface de la terre, la vitesse de satellisation (ou premiere vitesse cosmique) est de 7.9 km/s et la vitesse de libération (deuxieme vitesse cosmique) est de 11.1 km/s.

En pratique la fusee n'atteint pas forcement cette vitesse de satellisation, puisqu'elle commence a une vitesse tres faible et qu'une fois qu'elle a pris de l'altitude, la vitesse de satellisation est plus faible : elle decroit avec l'altitude:
pour une orbite circulaire V=sqrt(GM/(Re+h)))
G constante universelle de gravitation
M masse de la Terre
Re rayon de la terre
h altitude

La vitesse de liberation V=sqrt(2*GM/(Re+h)) diminue aussi avec l'altitude.

Un satellite en orbite basse (LEO) a une vitesse proche de 7.9 km/s. Les satellites à des altitudes plus élevées sont plus lents.

C'est Vl= sqrt(2) * (GM/(R+h))

[invite31253240]

Heuu et ma question, quelqu'un sait ?

[Futureur]

Si tu veut la savoir en km/h il suffit de multiplier les 11.2km/s néssecaire à la libération de l'attraction terrestre par 3600 et voilà vite bien fait