Du statoréacteur à l'espace

[invitecc43cae8]

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
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[invitea0046ad4]

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+

[invitecc43cae8]

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

[invitecc43cae8]

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

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitecc43cae8]

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...

[invitea0046ad4]

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 !

[invitecc43cae8]

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

[invitecc43cae8]

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

[invite6198bcc6]

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

[invited2cdf047]

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

[invitecc43cae8]

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

[invitecc43cae8]

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

[invite111cf9ee]

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+

[invite084c752c]

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...?!

[Alfabidou]

salut ventout

il y a quelques mois au cours d'une discution sur ce forum, j'ai proposé un porteur tel que tu le concoit. je vais réexlpiquer mon idée.


d'apres ce que j'ai pu lire le Shuttle fait decoller une navette de moins de 130T (navette+équipage+charge utile) avec un poids total au décollage de pres de 2000T. soit presque 1800T de carburant. ce carburant est utilisé en plus grande partie pendant les premières secondes car la poussée générer pour le décollage sert à combattre la gravité en totale oposition.

AirBus et Boeing possède des avions tres gros porteur: le Beluga (et le A380) pour AirBus et le JumboJet pour Boeing. la navette, lorsqu'elle se pose en californie, elle est ramenée en floride sur le dos d'un 747.

maintenant imaginons un gros porteur avec une navette dans son ventre ou sur son dos. L'avion servirait à faire décoller la navette, monterait le plus haut possible, lui donnerait une vitesse initiale puis la lacherait. Une fois libre, la navette augmenterait sa vitesse à l'aide de booster ou de moteur fusée pour sortir de l'atmosphère et se mettre en orbite.

l'avion utilisant la plus grande partie de son carburant pour décoller il pourrait être ravitaller en vol comme les avions de chasse. cela limiterait le poid au décollage.

exemple: un beluga 90T (sans carburant), une navette (tous compris) de 100T, une charge utile de 50T soit 240T on peut imaginer au moins 300T de carburant. L'A380 fait 560T au decollage pour 280T à vide.
donc l'ensemble ne serait pas beaucoups plus lourd qu'un autre avion gros porteur.

Je suis conscient que de nombreux problèmes sont à résoudre, surtout pour la partie séparation avion/navette et surtout les navettes dévront être conçu avec une autre approche du vol.
Le coût de devellopement serait moindre car les gros porteurs sont déjà dévellopé, le système de ravitaillement également, reste les navettes mais en les considerant comme des avions à vol extra-atmosphérique nous gagnerions beaucoups de temps car on reprendrait les techniques de conception et de construction aéronautique.
un tel ensemble serait tres rentable car le porteur aurrait les contraintes de maintenance d'un avion donc au moins un vol par semaine (je suis très pessimiste) et les navettes pourrait être de plusieurs gabarit en fonction de leur fonction (transport de personels, de fret, de ravitaillement).

pour confirmer mon idée le milliardaire Richard BRANDSON à éffectuer un vol spatial indépendant experimental avec cette technique. les Espagnols envoyent des satellites à l'aide de missiles embarquer sur des avions et le reccord de vitesse en vol fut réalisé par un module fusée larguer par un avion.

je fait peut-être une extrapolation mais cette solution à l'air très fiable techniquement et économiquement. (plus d'éléments recyclable, moins de carburant).


precision apporter dans un autre post suite au refus totale de cette idée "irréaliste"

je ne dit à aucun moment que le gros porteur ateignait les 7.5m/s necessaire à la satellisation. il ne sert qu'à donner une vitesse initiale à la navette et l'aide à ateindre une altitude élevée. la satellisation se fait toujours à l'aide de booster ou de moteur fusée (dixit ma precedente intervention).
quelle est la part du carburant du Shuttle utilisé pour atteindre la faible vitesse de 0.25m/s et une altitude de 10000 pieds?
donc pour preciser ma pensée ammener une navette à la vitesse de 0.25m/s et une altitude de 10000 paieds en utilisant des moyens aéronautique conventionnel représente une grosse économie de carburant.
pour R. BRANDSON je me suis mal exprimé. effectivement il n'a pas effectué lui même de voyage spatial et ce n'etait qu'un saut de puce spatial.
cependant son saut de puce prouve que la technique que je propose (et que son équipe à utilisé) mérite un appronfondissement.
surtout que ce petit milliardaire n'à pas mis toute sa fortune dans l'experience, j'entend par là que son budjet était une goutte d'eau face à l'océan que represente tous les budjets de recherche spatiale du monde et particulièrement celui de la NASA.


ce deuxieme post n'as jamais eut de reponse, donc la personne qui me disait que c'etait irréaliste ne m'as jamais dit pourquoi. donc si cet idée est vraiment folle je voudrait savoir pourquoi.

a+
alfa

[invite084c752c]

on utilisait ce principe pour tester les avions fusées, genre X1, X15 etc... S'il est possible de mettre la navette sur le dos d'un avion (as tu une photo?), ca peut etre intéressant.

Comment envisage tu le largages. Déjà, il faut pouvoir libérer la navette de l'avion, et là, on fait comment?
Ensuite, une fois la navette larguée, la vitesse donnée par l'avion sera t'elle suffisante? La navette n'est pas un avion, sa portance est faible, sa finesse est de 1 seulement! Elle va tomber VITE! Il faut pouvoir allumer les réacteurs, puis reprendre la bonne trajectoire. Quelle sera la qté de coco économisée?...

C'est intéressant, mais pour moi, il y a effectivement un gros problème en ce qui concerne la libération de la navette du gros porteur.

[invite084c752c]

cependant son saut de puce prouve que la technique que je propose (et que son équipe à utilisé) mérite un appronfondissement.

a mon avis oui, mais l'ennui, c'est que je ne décide pas de l'allocation des fonds de recherche chez EADS, l'ESA, la NASA ou Boeing...

[Alfabidou]

salut cougar

pour ce qui est de la photo de la navette sur un avion la voila

pour le probleme de séparation , j'ai une idéé un peu folle mais la navette pourrait peut-etre allumé ces moteurs avant la séparation pour pouvoir gagner un peu plus de vitesse et donc de manoeuvrabilité et là seulement l'avion porteur se separerait et tomberait.
comme je le dit c'est un peu fou donc il ne faut peut-etre pas en tenir compte. je me rend compte que l'avion porteur subirait beaucoups de contraintes.

A+
alfa

[inviteb89fc71e]

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.
Ventout

tu expliques toi même pourquoi cela ne présente pas d'intérêt : il faut rajouter un moteur qui ne sert qu'a obtenir 1/10 de la vitesse de satellisation.
Economiquement hérétique, techniquement ininteressant.
c'est pour ça qu'il n'existe pas, même 70 ans apres la création du stato, d'engin spatial qui l'utilise.

[Alfabidou]

salut

ben si l'avion porteur sert a limiter la consomation de carburant pour atteindre la premiere vitesse de vol. lorsque l'ensemble se trouve en haute altitude la resistance de l'air est moindre pour la navette qui consomera encore moins de carburant pour se sateliser.

A+
alfa

[invite084c752c]

qu'est ce que va consommer l'avion porteur pour amener la navette à haute altitude? Quelle sera la puissance nécessaire pour que la navette arrête de tomber et puisse se diriger vers l'espace (avec une finesse de 1, même lancée à M0,8, elle va d'abord se casser la gueule la navette!).
En gros, comment évaluer le gain qu'on peut réaliser?!

[Europa73]

Bonjour.

Ce post me rappel mes débuts difficiles mais captivants sur Futura ou j'avais essayé de démontrer la réalité de l'ambitieux projet Falcon :

http://forums.futura-sciences.com/sh...uveau+arriv%E9

Je vous laisse donc consulter les liens qui sont à votre disposition et j'ai toujours un oeil ouvert sur les derniers développements de ce projet.

Encore un peu de lecture :
http://www.futura-sciences.com/fr/si...a-mach-8_8607/

et bientôt le vol inaugural du X-51 Waverider :

http://www.globalsecurity.org/milita...craft/x-51.htm
During the flight demonstrations, a B-52 will carry the SED-WR vehicle to an altitude of about 35,000 ft and then release it. Initially propelled by an Army tactical missile system [ATACMS] solid rocket booster, the scramjet will take over at approximately Mach 4.5, and the vehicle will accelerate to a flight speed between Mach 6.0 and 7.0+. Applications for this propulsion concept include space access and fast-reaction military systems.

Attention donc au "speed-wable", les passionnés de glisse s'y retrouveront...

ps : au passage, tous ces articles parlent du superstato...
http://fr.wikipedia.org/wiki/Superstato

On en reparlera...et bonne lecture.

Cordialement,
Europa

"Je tiens à remercier tous ceux qui avaient participé aux discussions ayant attrait au projet Falcon. Sans eux, je n'aurai pas fait autant de recherches sur ce sujet et je n'aurai pas appris à avoir une approche plus modérée et plus objective. Encore Merci. "