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revelation du stato



  1. #1
    Carcharodon

    revelation du stato


    ------

    Yo les curieux

    Voilà l'histoire : le stato, je connais depuis longtemps.
    Ça doit déjà être le cas d'un certain nombre d'entre-vous.

    Je jugeais ça inutile dans le cadre de la mise en orbite.
    Pourquoi ? En vertu du cadre dans lequel sont utilisées les fusées actuellement.

    comment ça fonctionne, rapide rappel =>
    Le premier but d'une fusée ayant pour objet de mettre un truc en orbite, c'est de s'affranchir le plus rapidement possible de l'atmosphère qui constitue un frein.
    Pour ce faire, les fusées (les engins destinés a mettre un truc en orbite, shuttle compris bien sur) commencent, vous l'avez certainement remarqué, a faire en sorte de s'affranchir du frein atmosphérique en sortant de la couche le plus tôt possible =>
    tir vertical, puis mis a l'horizontale progressive, au dessus de la couche, durant la satellisation.

    Au cours du tir, une fusée subit un maximum de pression aérodynamique, appellé MAX Q, a un certain moment du tir, au moment ou le rapport entre la vitesse de l'engin et la pression atmosphérique résiduelle est le plus important.
    vers ~50km d'altitude pour une fusée classique.

    Dès lors, je considérais le stato comme inutilisable, si il est seulement capable de procurer une accélération quasi verticale de quelques secondes.

    Seulement voilà ... je viens d'essayer un prototype, sur Orbiter, qui m'a fait reconsidérer la chose.

    alors je vous rassure tout de suite, je ne considères certainement pas
    qu'un simple simulateur peut permettre de trouver des solutions sur lesquelles les ingénieurs bossent depuis des années.

    Cependant, je n'avais pas du tout envisagé le stato sous la forme sous laquelle il est représenté dans ce simulateur (prototype XR2-Ravenstar)

    comment celui-ci opère-t-il ?

    une petite précision sur le stato reacteur, déjà.
    ce réacteur a beaucoup d'avantage et d'énormes inconvénient.

    avantage principal : il consomme l'oxygène de l'air, c'est donc moins de comburant a emporter.
    Et c'est un truc super simple de conception et de fabrication.

    Inconvénient majeur : la chambre de combustion a une forme spécifique qui determine un rendement optimal a une vitesse particulière, et seulement celle là.
    La courbe d'exploitation est donc très particulière.
    Dans l'exemple simulé, le stato ne peut s'enclencher qu'a mach 4 et "dure" jusqu'a mach 18 ou 19 (apres on depasse les 8000° dans la chambre et on crame la bête).


    Comment il est employé sur le Ravenstar :
    D'abord, mise a feu des moteurs chimiques classiques, avec une montée a 25km d'altitude, altitude minimale a partir de laquelle un mach4 + pression dynamique extérieure permet d'allumer le stato.
    Donc on monte avec une propulsion chimique classique (hydrogène/oxygène) avec un fort angle (70°) jusqu'a une altitude de 25 km / mach 2.
    On met en palier avec une montée de simplement 100 a 150 m/s et on pousse jusqu'a atteindre Mach 4.

    Dès lors, dès que le stato prend la relève, on coupe le propulseur principal et on se sert du stato pour monter a mach 18 jusqu'a une altitude de ~60km.
    Une fois mach 18 atteint, le stato ne peut plus pousser, on repasse en propulsion conventionnelle, afin de créer son apogée et circulariser l'orbite a celle ci.

    Le stato permet de "surfer" sur la couche atmosphérique, pendant la phase qui va accélerer l'engin de mach 4 a mach 18 ou 19, ce qui, au final, représente près des 3/4 de l'accélération totale que doit subir l'engin.

    la ou je ne voyais, avec une trajectoire classique, qu'un gain marginal, il s'avère que le stato est exploitable, en fait, sur une bien plus large partie du temps de tir de mise en orbite, si on lui offre une trajectoire adaptée ... et celle ci existe bel et bien... il suffit de "surfer" sur les couches hautes en surveillant sa pression dynamique (pour : ni chauffer trop fort la coque, ni étouffer le stato, entre les deux)

    Au final, une technologie que je pensais has been ou inadaptée se révèle fortement interessante pour l'avenir, un avenir qui sous entend cependant un lanceur vraiment réutilisable, mais qui devrait avoir nettement moins de coco a embarquer.

    Je vous poste quelques screens du prototype en vol (qui reste virtuel et irréaliste, mais, donc, interessant par cette nouvelle solution) à la suite d'ici peu.

    maitrisée, une technologie de lanceur avec moteur mixte réutilisable (au moins a partir de la partie stato, deuxième étage) pourrait permettre d'améliorer notoirement l'accès a l'espace dans le cadre de l'utilisation de moyens chimiques conventionnels, dont on est malheureusement pas prêt de s'affranchir.

    L'utilité véritable étant d'envisager de mettre en orbite des charges supérieures, tout simplement. Car le ratio masse charge utile / masse technologie de propulsion se sera alors amélioré.

    -----

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  3. #2
    Carcharodon

    Re : revelation du stato

    Je comprends bien que j'illustre pas assez le propos, alors je répare :

    Voici 12 séquences video qui reconstituent un rdv orbital de cape canaveral jusqu'a l'ISS avec un XR2-Ravenstar.

    Quelques précisions :
    Orbiter est un freeware.
    parfois je passe en temps accéléré pour sauter des étapes longues.
    ceci est un vol complet d'un seul tenant qui n'a rien d'exceptionnel au point de vue technique et qui peut être notoirement amélioré.
    J'aurais aimé mieux le réussir, mais au moins ça donne une bonne idée.

    etape 1 : decollage de l'engin, puis orientation vers le cap de satellisation (136°) avant d'entamer la montée a 70° pour monter a 25km, plein pot.
    => Une fois décollé, j'enclenche le stabilisateur de vitesse a ~250ms pour virer confortablement sans bouffer trop de coco.
    Une fois aligné, on monte le nez a 70° "virilement".
    jusqu'a 15 km où on commence a baiser le nez pour mettre en palier a 25 km
    ravenstar_1.wmv


    etape 2 mise en palier et demarrage du stato :
    une fois sorti des couches les plus denses, a 25 km, on peut penser a employer le stato, après avoir accéleré l'engin a plus de mach 4.
    Note : malheureusement, l'exemple est très moyen, y a bien mieux a faire, c'est un de mes plus mauvais tir mais c'est celui que j'ai enregistré.
    En temps normal, avec plus de contrôle et d'anticipation, la courbe de montée reste toujours positive, même si un palier est a noter lors de l'utilisation du stato (c'est même la caractéristique principale de ce type de tir).
    On est toujours théoriquement a plus de 75 ou 100ms de vitesse ascensionnelle.
    Là, je fais même un taux negatif pour rattraper mon montée trop brutale ce qui est normalement a proscrire ... mais je rattrapes.
    ravenstar_2.wmv

    Etape 3 :
    Le stato dans toute sa splendeur

    acceleration magnifique, dificle au début du fait que j'ai un peu foiré l'entrée en étant trop haut (donc pas assez de pression dynamique), regardez l'envolée du stato lorsqu'il est dans son régime nominal, c'est beau
    même si c'est virtuel ...
    ravenstar_3.wmv

    Etape 4 : finalisation de l'injection et création de l'apogée.
    ne fois arrivé a Mach 18, il faut couper le stato et fermer les portes, sinon on fout le feu a l'appareil avec des temperatures de 8000° dans la chambre du stato.
    On repasse onc en propulsio conventionnelle avant mach 19, en mettant le nez a 10° pour se créer une apogée pas trop loin, a ~200 km d'altitude.
    ravenstar_4.wmv

    a partir de maintenant, le reste de la vidéo n'a plus de rapport avec le stato-reacteur, c'est juste la fin du rdv avec l'ISS

    Etape 5 : circularisation de l'orbite
    il suffit de passer en mode prograde puis d'accélérer quelques secondes avant d'atteindre l'apogée afin de circulariser l'orbite a ~200 km d'altitude moyenne (+/- 10 km).
    Désormais on est en orbite.
    ravenstar_5.wmv


    Etape 6 : Alignement de plan et création du rdv avec l'ISS
    On aligne le plan orbital au niveau de la node avec l'orbite de l'ISS.
    Puis on met une accélération prograde en surveillant le DTmin qui indique le décalage temporel entre l'arrivée des deux engins au point de rdv.
    ravenstar_6.wmv

    etape 7 : approche de l'ISS
    on attend d'être au point de rdv avant de réduire le vecteur de vitesse différentielle de l'ISS a 0.
    Et on s'arrête ici a 2.5 km d'elle.
    ravenstar_7.wmv

    Etape 8 : approche pour docking
    une fois immobilisé par rapport a l'ISS, on fait en sorte d'entrer dans le couloir d'approche le plus pratique.
    ravenstar_8.wmv

    Etape 9 : Entrée dans le couloir de docking
    notez les variations entre translation et rotation, c'est comme ça qu'on opère dans l'espace, ce qui est très différent d'un vol atmosphérique.
    ravenstar_9.wmv

    Etape 10 : avancée dans le couloir de docking
    je sais c'est long, mais faut pas se planter là
    ravenstar_10.wmv


    Etape 11 : on y est presque
    les dernières étapes avant l'accrochage
    ravenstar_11.wmv

    etape 12 : on y est
    Docking confirmed.
    on peut aller faire la java dans l'ISS.
    ravenstar_12.wmv

    Et puis si ça vous donne envie d'essayer vous même, on dira que c'est un peu fait exprès

    Je vais poster aussi une rentrée atmosphérique, encore plus spectaculaire (avec atterrissage en pur vol plané de 20.000 km...)
    Si vous aimez l'astronautique, orbiter est incontournable.
    Faut essayer.

  4. #3
    Carcharodon

    Re : revelation du stato

    je m'excuses pour l'orthographe du dernier message, que j'aurais du relire convenablement avant de poster.

  5. #4
    Carcharodon

    Re : revelation du stato

    C'est pas un gros mot hein !
    Je ne parles pas du scato reacteur, mais du stato reacteur , alors n'hesitez pas a me dire ce que vous pensez de ce concept de "stato surfeur de couche atmosphérique pour accelerer a mach 19"

    Y a même un film mais faut apporter ses pop corns.

  6. #5
    Carcharodon

    Re : revelation du stato

    bouhouhouuuu personne y veut causer du stato avec mouaaaaaa

    pourtant, je pense vraiment que ce type de reacteur a un sacré avenir dans la conquête spatiale, dans l'industrie aéronautique militaire et même dans l'industrie aéronautique civile a terme.


    Imaginez un avion intercontinental, qui commence son vol en montant a 25km d'altitude pour allumer son stato qui peut ensuite l'envoyer n'importe ou sur la planète en moins de deux heures.
    Y a forcément des marchés pour ça (les très riches au début).

    bon, bien que je fasse un gros bide avec mon stato, j'en remet une couche !

    pour la beauté de la rentrée atmosphérique, voici une suite de video qui retracent un retour de l'ISS avec le ravenstar avec rentrée atmosphérique et posé en pur vol plané (sans moteurs dans la finale)


    séparation de l'iSS, alignement du plan orbital avec la cible (cape canaveral) , au cours de plusieurs orbites =>
    ravenstar_reentry_1.wmv
    ravenstar_reentry_2.wmv


    acceleration retrograde afin de créer le point de chute sur cape canaveral .
    grosse erreur de ma part a la minute 2:20 reentry_3 : j'ai le malheur de toucher aux gaz par erreur en mode acceleration de temps X10, je rattrapes doucement pour remettre en ligne (les allez retour de gauche a droite sur début de reentry_4)
    Puis une dernière correction de plan (Rinc, inclinaison relative), en pilote auto ORBIT - (engin de travers) avant de se mettre dans l'attitude finale de rentrée (reentry_5)=>
    ravenstar_reentry_3.wmv
    ravenstar_reentry_4.wmv
    ravenstar_reentry_5.wmv


    descente progressive avant d'atteindre la couche atmosphérique.
    Notez le travail qui consiste a maintenir le point de chute prévisionnel le plus proche de la cible : sur le MFD de gauche, la grande croix blanche représente le but (a l'intersection c'est cape canaveral) et le petit carré vert au bout de la ligne pointillée, c'est notre trajectoire prévisionnelle. Lors de cette étape, le but est de jouer doucement avec la distance (utilisant les moteurs progrades et retrogrades) afin de maintenir le point de chute le plus precis possible, a l'intersection de la croix blanche donc, avant d'entrer en contact avec la couche atmosphérique. =>
    ravenstar_reentry_6.wmv
    ravenstar_reentry_7.wmv
    ravenstar_reentry_8.wmv
    ravenstar_reentry_9.wmv
    ravenstar_reentry_10.wmv

    Entrée atmosphérique et dissipation de l'énergie cinétique en énergie thermique.
    c'est le moment ou ça chauffe, montée en température jusqu'a declencher une 1/2 bulle de plasma devant l'appareil et une longue trainée.
    Spectaculaire.
    Le vaisseau est capable d'encaisser jusqu'a 2400°C, il monte ici jusqu'a 1700°C
    Pour jouer avec la distance, on utilise désormais la variation de l'inclinaison de l'appareil, de 0.5° en 0.5°, et non plus les moteurs.
    On est désormais définitivement en mode de guidage atmosphérique =>
    ravenstar_reentry_11.wmv
    ravenstar_reentry_12.wmv

    Transition entre attitude de rentrée (nez a 40°) et vol a plat, arrivé a mach 3 =>
    ravenstar_reentry_13.wmv


    Posé final après quelques errements de ma part (j'avais perdu la bonne piste)=>
    ravenstar_reentry_14.wmv
    ravenstar_reentry_15.wmv
    ravenstar_reentry_16.wmv

    Voilà, vous avez fait un aller /retour a l'ISS, si je me souviens bien, le tarif en vigueur c'est 25 millions de $
    Je fais les tarifs de groupe, y a 12 places de passagers dans le ravenstar


  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    Carcharodon

    Re : revelation du stato

    Je tiens a preciser que ces deux vols sont des vols de poireau et qu'il est facile de faire bien plus propre.

    Si vous preferez les vols spatiaux 100% realistes (vu que la c'est quand même un proto de l'an 2250 ...) vous pouvez trouver toute, je dis bien toute la conquête spatiale humaine, reproduite par des fans de l'exactitude hyper doués.
    Y compris les sondes.
    La période apollo est une œuvre d'art sur AMSO.
    un monument d'exactitude historique, d'une beauté fantastique.
    Si vous êtes passionnés d'astronautique, ce simu est incontournable, ne serait-ce que pour comprendre vraiment ce qui préside a la navigation spatiale, qui n'a rien a voir avec la navigation atmosphérique.

    le plus embetant étant de construire son orbiter (c'est livré en plein de morceaux + les addons) je vais vous poster 2 livrées a la suite.
    Une spécialisée dans la conquête spatiale US et une spécialisée dans le moderne + interplanétaire.

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  10. #7
    SK69202

    Re : revelation du stato

    Bonsoir,

    Je ne vois pas l'intérêt de disserter sur le mise en orbite par tuyère thermo-propulsive tant que la combustion supersonique (hyper) n'est pas maîtrisée.
    Le démonstrateur d'il y a quelques années, ne démontrait rien du tout, la combustion "supersonique" a durée le temps que met la flamme à s'éteindre.

    @+

  11. #8
    Carcharodon

    Re : revelation du stato

    excuses, SK69202, mais il me semble que tu oublies carrément que le X-43 a déjà atteint Mach 10 avec un stato-reacteur (Scramjet)

    => http://fr.wikipedia.org/wiki/X-43_Scramjet

    Le précédent record de vitesse était détenu depuis le 30 octobre 2001, par une équipe de l'université du Queensland en Australie. Celle-ci avait lancé le Hyshot, un statoréacteur monté sur une puissante fusée-sonde à deux étages, la Terrier-Orion. La vitesse atteinte a été de plus de Mach 7 pendant environ 5 secondes.
    Ca doit être a ça que tu faisais référence ... ?
    LE X-43 a fait quand même TRES nettement mieux, devenant le prototype a moteur atmosphérique le plus rapide de l'histoire, en pulvérisant le record précédent, en accelerant, grâce a son stato reacteur, de mach 7 a mach 10 en une dizaine de secondes.
    C'est ce qu'on appelle un sacré retour de flamme non ?

    Aujourd'hui, la NASA est donc déjà capable de fabriquer un stato qui pousse a Mach 10, dans la couche.
    En prolongeant le concept avec une trajectoire plus adaptée, le stato peut devenir facilement un surfeur de couche.

    Pour l'instant, la NASA a surtout testé la faisabilité et l'encaissement des contraintes de température et de pression.
    Un premier proto a Mach 10 ... c'est pas mal !
    Avec des températures indécentes dues au fait que l'essai a été opéré dans des couches atmosphériques encore très denses.

    Aujourd'hui, on est au début, comme lors des débuts du reacteur.
    Dans un M-262, les reacteurs étaient des trucs hyper fragiles avec une courbe d'exploitation très particulière, ils prennaient feu même si tu coupais simplement trop vite les gaz ! Dans un rafale, tu fais ce que tu veux avec les reacteurs en ayant des dizaines de fois la poussée de l'époque.

    Je suis vraiment convaincu, après pourtant de longues années de doute, que le stato est un système avec un avenir tres prometteur, a la fois pour le militaire (d'abord, comme d'hab) mais aussi pour le civil a travers l'aide a la mis en orbite des satellite et les vols intercontinentaux habités.


    Le démonstrateur d'il y a quelques années, ne démontrait rien du tout, la combustion "supersonique" a durée le temps que met la flamme à s'éteindre.
    donc, sans vouloir te rentrer dedans, je pense que tu ferais bien de reviser ton jugement a la lumière de ce qu'a réalisé le X-43, qui a fait bien plus que ce que tu prétends, il est passé de mach 7 a mach 10 par ses propres moyens, grâce a un stato-reacteur.

    Certes, il a fallu le monter a Mach 7, c'est normal, c'est dû aux caracteristiques du stato.
    Mais aujourd'hui, on est capable de faire mach 7 a +
    avec le travail, il vont descendre le point de mise a feu du stato a des valeur moins grandes, tout en lui permettant de pousser pendant longtemps.

    Tout bien considéré, tout bien envisagé, dans le domaine, c'EST le seul vrai espoir d'améliorer a moyen terme l'accès a l'espace en utilisant la propulsion chimique. Il n'y en a pas d'autre. Et ça semble avoir un vrai potentiel.

    Moi j'y crois au stato, même si ça va prendre un peu de temps, je suis (intimement...) convaincu que je verrais des exemplaires d'engin volants habités équipés de stato de mon vivant (j'ai la 40aine)

  12. #9
    SK69202

    Re : revelation du stato

    Bonjour,

    C'est bien à lui que je fait référence, 10 secondes au mieux de combustion supersonique, cela ne donne pas le temps au matériaux de se stabiliser en température, peu de carburant cela permet d'avoir un démonstrateur tout petit, ne pas avoir quelqu'un dedans, permet de shunter un tas de systèmes inutiles pour la propulsion, d'avoir une taille minimum, mais les problèmes croissent comme le cube de la taille.

    Avec des températures indécentes dues au fait que l'essai a été opéré dans des couches atmosphériques encore très denses.
    Parce que on ne sait pas faire marcher la combustion (éventuellement supersonique ), quand l'atmosphère est moins dense.

    Quand je vois le mal qu'a la NASA, pour reconstruire Apollo, il vont démonter les modules des musées, j'émets de gros doute sur leurs capacités à développer un moyen de satellisation aérodynamique à moyen terme.

    @+

  13. #10
    Carcharodon

    Re : revelation du stato

    Sur le fond, je suis totalement d'accord avec toi, rien de probant a ce jour.
    Tu vas peut être, certainement, trouver ça naïf, mais avant d'essayer le ravenstar, je ne voyais pas comment ce type de motorisation aurait pu être exploité.
    Il ne s'agit certainement pas de créer des moteurs avec une ISP approchante de celle du ravenstar, totalement irréaliste, mais de se rapprocher peu a peu d'une performance apte a envisager une utilisation dans le processus de satellisation.


    par exemple avec un premier étage de boosters poudre qui emène a mach 5 ou 6 puis engagement d'un stato après séparation du deuxième étage (avec prises d'air latérales multiples, dans le corps de la fusée).
    N'oublions pas que le principe du stato est censé, dans sa forme la plus optimale, donc inaccessible, permettre de faire l'économie de plus de 3/4 de la masse de propergols nécessaires a la satellisation.

    je pense qu'a terme il n'est pas irréaliste de viser 50% d'économie de masse, ce qui déjà change tout dans l'accès a l'espace.

    mais les problèmes croissent comme le cube de la taille.
    comme d'hab ... sauf que c'est plus généralement le carré.
    Je juges nos avancées actuelles comme vraiment marginale et épisodiques.
    Je crois beaucoup dans le développement de ce type de technologie.
    Je reste intimement convaincu qu'il y a là un vrai potentiel d'amélioration de l'accès a l'espace.

    Sauf que pour l'instant, c'est vrai, ça reste des vœux pieux, donc je ne saurais te reprocher ton scepticisme.
    Je pense cependant qu'on va avoir quelques surprises d'ici quelques années.
    Surtout dans le domaine militaire.

    Merci aussi pour ta participation, je commençais a radoter tout seul sur ce topic LOL !

  14. #11
    Carcharodon

    Re : revelation du stato

    Citation Envoyé par SK69202 Voir le message
    Parce que on ne sait pas faire marcher la combustion (éventuellement supersonique ), quand l'atmosphère est moins dense.
    @+
    Ça c'est des courbes qu'on apprend a gérer.
    c'est une question de pression dynamique, cad de pression résiduelle par la vitesse.
    Un pilote aura des tables a respecter qui lui indiqueront des taux de montée en fonction de sa vitesse / altitude pour conserver une "fenêtre de pression" acceptable dans le cadre de l'utilisation du stato.
    Un amateur comme moi y arrive, un pro le fera les doigts dans le nez.

    Techniquement, c'est tout a fait faisable.
    le vrai problème c'est de créer un stato qui puisse déclencher plus tôt et maintenir l'accélération jusqu'à plus tard.
    je pense qu'il faut au moins permettre une accélération de 50% de la vitesse totale (donc au moins ~3.3 kms) pour justifier de la technologie stato et de sa masse et de son surcout avant d'esperer le voir s'imposer.
    On en est loin, c'est vrai.
    Faut attendre que ça s'améliore avant d'émettre un jugement en fait.
    Si c'est un cul de sac, on le saura vite.
    Pour l'instant, ce n'est pas considéré comme tel.

  15. #12
    Aroll

    Re : revelation du stato

    Bonjour,
    Citation Envoyé par Carcharodon
    LE X-43 a fait quand même TRES nettement mieux, devenant le prototype a moteur atmosphérique le plus rapide de l'histoire, en pulvérisant le record précédent, en accelerant, grâce a son stato reacteur, de mach 7 a mach 10 en une dizaine de secondes.
    C'est ce qu'on appelle un sacré retour de flamme non
    Non, c'est une erreur, le X43 n'a pas accéléré de mach 7 à mach 10, et encore moins en une dizaine de seconde (calcule l'accélération que cela représente, et tu verras que c'est impossible).

    Pour l'instant il se contente de "tenir" sa vitesse voir d'en "grignoter" un peu.

    Pour ce record, la fusée Pégasus lui avait imprimé une vitesse de plus de mach 9 avant largage.

    De plus, l'impulsion spécifique des meilleurs scramjets passe d'environ 3000 à 3500 secondes au mieux à mach 6 à moins de 1000 secondes à mach 18 et n'offre plus aucun avantage sur le moteur fusée à partir de mach 20.


    À mach 10, l'air traverse un moteur de 10 mètres de long en plus ou moins 3 millièmes de secondes, sur ce temps là, il doit avoir, le plus complètement possible, réagit avec le combustible et s'être convenablement dilaté pour assurer une certaine poussée.

    Enfin, on est très loin de maîtriser les problèmes d'échauffement cinétique, en particulier dans le moteur lui même, et on n'est pas sûr d'y arriver avant longtemps.

    Tout cela pour dire que l'utilisation des "super" stato pour la satellisation n'est qu'une "éventualité future possible" sans aucune certitude.

    http://www.onera.fr/conferences-en/ramjet-scramjet-pde/

    Amicalement, Alain
    Images attachées Images attachées

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  17. #13
    Carcharodon

    Re : revelation du stato

    Et bien merci pour ces précisions supplémentaires, je vais lire tes documents avec avidité
    calcule l'accélération que cela représente, et tu verras que c'est impossible
    clairement.............. désolé pour ces égarements dont l'évidence aurait du me frapper immédiatement en utilisant un bon sens primaire ...
    cependant je rappelle que l'engin n'était pas habité .. ce qui m'a laissé croire que ...

    Bon, ça ne signifie pas non plus que cette voie est sans issue.
    Je pense quand même que le concept a besoin de mûrir pour pleinement s'exprimer.

    Les matériaux a mémoire de forme ont, ici plus qu'ailleurs, en matière d'astronautique, leur mot a dire.
    Par exemple pour façonner un profil interne de réacteur en fonction de la température ... donc un rendement spécifique variable.

    Merci pour vos commentaires.
    J'espère aussi que les vidéos vous donneront envie d'essayer orbiter, qui m'a personnellement énormément appris (grâce en majorité a la communauté francophone qui vole dessus) sur les subtilités de la navigation spatiale, vraiment très spécifique.

    Ce freeware est un petit bijou qui est a mon avis incontournable pour tout les fans de l'astronautique.
    On comprend plus, souvent, en un petit vol, que lors de longues explications.

    D'ici 1 ou 2 jours, je vous met deux liens pour télécharger des version prêtes a l'emploi.

    En attendant, un excellent forum, avec plusieurs grand maitres du secteur, dont une quasi légende (dansteph) =>
    http://orbiter.dansteph.com/

    Si vous êtes fan de l'astronautique, vous devez essayer orbiter.
    Y a pas que du plaisir, y a aussi des choses a apprendre, insoupçonnées au premier abord.

  18. #14
    Carcharodon

    Re : revelation du stato

    De plus, l'impulsion spécifique des meilleurs scramjets passe d'environ 3000 à 3500 secondes au mieux à mach 6 à moins de 1000 secondes à mach 18 et n'offre plus aucun avantage sur le moteur fusée à partir de mach 20.
    Tout a fait !
    la question est : est-ce un handicap ou au contraire un avantage a exploiter ?
    n'oublions pas que tout ce qui peut contribuer a descendre le ratio masse de propergol/masse mise en orbite est forcément interressant.

    Après, il est évident que l'intérêt économique ne doit pas être supprimé par les coûts de mise en oeuvre ...
    je reconnais fort volontiers qu'on en est pas du tout a l'étape d'une utilisation rationnelle.
    Mais c'est une technologie qui présente, de mon point de vue, des espoirs non négligeable dans le cadre de l'exploitatation d'une industrie spatiale traditionnelle, cad avec des propulseurs chimiques.

    Or, on est pas prêt de sortir de la propulsion chimique ... donc je considères le stato comme une étape probable et porteuse d'espérance pour l'amélioration du rendement des propulsion chimiques dans un avenir a moyen terme.

    mais c'est spéculatif aujourd'hui, c'est vrai.

  19. #15
    schok

    Re : revelation du stato

    Le problème dans tout ca,c'est que l'on(toi,moi,lui,nous,vous) ne cesse d'apporter des arguments pour les moteurs non-chimique(VASIMR en particulier) en disant"Lui il est très prometteur,débarassons-nous du chimique le plus vite possible" ou "Lui il est pas trop cher et meilleur que lui,alors arretons d'utiliser le chimique" mais la tu viens dire "le chimique,on en a encore pour longtemps,alors essayons de l'ameliorer".Moi,ca me rend maniaco-depressif!
    Je comprend que ca serait genial de reduire les couts d'accès à l'espace et si c'est "simple" comme tu le dis en plus(si c'est vrai et qu'on commence a l'utiliser le plus vite possible,ca pourrait rendre moins couteux un voyage sur mars,donc peut etre dans moins longtemps)...Mais si après tu dis qu'il va EN PLUS falloir attendre X nombre d'année pour ca,j'aime mieux continuer a attendre un moteur VASIMR ou nucléaire ou révolutionaire que gaspiller mon espoir dans une amelioration du moteur chimique.

    Enfin,si ca peut accéléré notre "etablissement" dans l'espace a moindre cout,c'est parfait,mais il ne faut pas non plus y trouver un prétexte pour rester assis sur la propulsion chimique encore X dizaine d'année.Rien que mon avis.

  20. #16
    Carcharodon

    Re : revelation du stato

    Citation Envoyé par schok Voir le message
    mais il ne faut pas non plus y trouver un prétexte pour rester assis sur la propulsion chimique encore X dizaine d'année.
    Ha ! faut pas prendre les ingénieurs spatiaux pour des feignants qui cherchent des pretextes : si on reste au chimique, ce n'est certainement pas par gout de dépenser des quantités faramineuses d'ergols, ni par flemme de chercher d'autres solutions dangeureuses, couteuses et complexes que celles qu'on utilise actuellement.
    Si on est encore au chimique pour sortir du puits, c'est parce qu'on ne SAIT rien faire d'autre a cette occasion, cad en partant du sol terrestre.

    Les chercheurs et l'industrie spatiale, je te le garanti, ne cherchent vraiment aucun prétexte pour rester dans la situation actuelle.
    Ils tentent tout ce qui leur est possible et imaginable pour en sortir, sans succès jusqu'à aujourd'hui.

    De toute façon il n'y aura pas de miracle : pour partir du sol, rien d'autre que le chimique ne peut être sérieusement envisagé actuellement.
    Je parle de trucs qui fonctionnent vraiment dans la réalité, et non pas de projets du professeur tournesol.
    Seul le stato reacteur peut permettre d'envisager, a terme, réduire significativement la masse d'ergols embarqués pour une mise en orbite.
    Mais pour ça il faudra faire de grandes avancées dans les matériaux a mémoire de forme, entre autre.
    Car ce qui a la plus grosse masse d'une fusée, si on "sectorise", c'est le réservoir d'oxygène, et de loin : sur ariane 5 ECA les ergols représentent 650t sur les 775t de l'ensemble, et l'hydrogène est nettement moins massif que l'oxygène.
    Si on pouvait déjà réduire ça significativement, on aurait une nouvelle génération de fusée nettement moins volumineuse et bien plus efficaces pour la mise en orbite.
    Restons superficiel pour ne pas fâcher

  21. #17
    schok

    Re : revelation du stato

    Comme j'ai dis,si ca peut accéléré notre expansion spatiale en attendant une nouvelle propulsion,je suis pas contre.Cependant,cotrairement a ce que tu as dis,le propulseur VASIMR peut servir au decollage(je crois),il reste juste a le testé.

  22. #18
    Saint-Sandouz

    Re : revelation du stato

    Je n’ai rien trouvé sur le Ravenstar. Qu’est-ce ?

    Ton idée me semble intéressante mais quelle est sa faisabilité ?

    C’est sûr que l’Isp des moteurs atmosphériques plaide en leur faveur.
    Je n’ai jamais vu d’article discutant des mérites respectifs des différents types de moteurs (fusée, turboréacteur, statoréacteurs).
    Ce serait intéressant de savoir ce qui a été étudié.

    Je me suis demandé la chose suivante :
    * les fusées actuelles utilisent des moteurs avec une poussée énorme mais avec une Isp assez faible, en particulier en comparaison avec les turbofans, pour s’extraire le plus vite possible des couches denses de l’atmosphère ; le rendement n’est pas formidable mais c’est vite expédié ;
    * elles dépassent rapidement le mur du son et atteignent des vitesses de plusieurs Mach avant d’arriver dans les couches hautes de l’atmosphère.
    Qu’est-ce que ça donnerait si la première phase atmosphérique de la montée, disons jusqu’à 30 ou 40 km d’altitude, était propulsée par des turbofans ? Ils pourraient carburer à l’hydrogène aussi. On ne chercherait pas à atteindre une vitesse considérable, même pas forcément passer Mach 1. Le problème est le poids considérable des turboréacteurs. Est-ce que l’économie de masse sur le comburant compenserait ?
    À cette altitude l'étage serait largué et récupéré et la suite serait propulsée avec les moteurs classiques.

    ND
    Travailler dur n'a jamais tué personne, mais je préfère ne pas prendre de risques.

  23. Publicité
  24. #19
    Carcharodon

    Re : revelation du stato

    Citation Envoyé par Nicolas Daum Voir le message
    Je n’ai rien trouvé sur le Ravenstar. Qu’est-ce ?
    heuu c'est pas étonnant vu que c'est juste un modèle pour orbiter
    t'as des films de mise en orbite et de rentrée au dessus, découpés en bouts.


    Ton idée me semble intéressante mais quelle est sa faisabilité ?
    Actuelle ? ... nulle.
    Mais en 1961 (premier vol de gagarine) personne n'imaginait aller sur la lune... 8 ans plus tard.

    C’est sûr que l’Isp des moteurs atmosphériques plaide en leur faveur.
    Je n’ai jamais vu d’article discutant des mérites respectifs des différents types de moteurs (fusée, turboréacteur, statoréacteurs).
    Ce serait intéressant de savoir ce qui a été étudié.
    Il faut honnêtement reconnaitre aussi que, même si le stato a une histoire et des développements récents, il en est encore a ses balbutiements.
    Le ravenstar est vraiment un exercice de style non réaliste.
    Clairement.

    Je me suis demandé la chose suivante :
    * les fusées actuelles utilisent des moteurs avec une poussée énorme mais avec une Isp assez faible, en particulier en comparaison avec les turbofans, pour s’extraire le plus vite possible des couches denses de l’atmosphère ; le rendement n’est pas formidable mais c’est vite expédié ;
    * elles dépassent rapidement le mur du son et atteignent des vitesses de plusieurs Mach avant d’arriver dans les couches hautes de l’atmosphère.
    Qu’est-ce que ça donnerait si la première phase atmosphérique de la montée, disons jusqu’à 30 ou 40 km d’altitude, était propulsée par des turbofans ? Ils pourraient carburer à l’hydrogène aussi. On ne chercherait pas à atteindre une vitesse considérable, même pas forcément passer Mach 1. Le problème est le poids considérable des turboréacteurs.
    Cette fameuse montée en dehors des couches est vraiment critique.
    Elle s'en sortent assez bien les fusées actuelles, en utilisant pour ça une paire (voir plus) de booster quand même.
    Je pense qu'on ne peut pas echapper a une acceleration importante en montée jusqu'a atteindre le plus rapidement possible le début des zones de faible densité atmosphérique, cad au moins 40 km.
    Sinon on risque de consommer beaucoup trop dans la phase préliminaire, a mon sens.

    Est-ce que l’économie de masse sur le comburant compenserait ?
    Pour avoir un stato "rentable" energétiquement parlant, il faudrait en fait surfer sur la partie haute de la couche en adaptant ensuite la montée pour garder une pression dynamique suffisante pour faire fonctionner le stato, mais une inférieure a celle qui freinerait trop l'engin (voir le ferait cramer)


    À cette altitude l'étage serait largué et récupéré et la suite serait propulsée avec les moteurs classiques.
    En fait, ce que je verrais pour une utilisation d'un étage stato, c'est une trajectoire quasi identique a celles pratiquées actuellement avec les fusées conventionnelles :

    2 boosters aussi, qui encadrent un premier étage stato.
    montée verticale puis mise a l'horizontale plus rapidement que les fusée, pour mise en quasi palier a 40km (au lieu de + de 100km actuellement).
    largage des boosters a l'allumage du stato, vers mach 4 / 40 km / pitch 2.5°.
    et la c'est l'étage stato qui s'exprime jusqu'a mach~20 en montant doucement jusqu'a 70km d'altitude (je sais y a du boulot ), puis largage de l'étage stato (pourquoi pas récupérable après sa révolution terrestre, mais c'est très compliqué ça) et allumage étage cryo de mise en orbite, pitch 10°, pour créer l'apogée un peu plus loin, ou on circularise l'orbite avec une dernière poussée (un peu comme ce que fait le shuttle).

    Au premier regard, on peut se demander quel en serait l'intérêt.
    Et il se résumé a ça : plus de charge utile en orbite pour moins d'ergols embarqués.
    Optimisé, ça pourrait certainement diviser la masse d'ergols par 3 voir plus ! car ce qui "pèse", c'est le comburant oxygène, l'hydrogène combustible c'est la matière la plus légère qui soit.

    Cependant,cotrairement a ce que tu as dis,le propulseur VASIMR peut servir au decollage(je crois),il reste juste a le testé.
    les choses ne sont pas si simples.
    le vasmir n'a aucune chance de servir de moteur de decollage avant des délais considérables (tu seras probablement mort avant), si ça lui arrive un jour.
    Y a pas simplement "qu'a tester"
    La preuve : tu seras absolument incapable de me fournir une source (fiable, évidemment) qui prétend ce que tu dis

    donc ce n'est pas exactement :
    le propulseur VASIMR peut servir au decollage
    mais :
    "le VASIMR pourra peut-être, un jour lointain, servir a faire décoller une fusée par ses propres moyens, après que le stato ait certainement eu son mot a dire, bien avant."
    Restons superficiel pour ne pas fâcher

  25. #20
    Saint-Sandouz

    Re : revelation du stato

    Citation Envoyé par Carcharodon Voir le message
    Il faut honnêtement reconnaitre aussi que, même si le stato a une histoire et des développements récents, il en est encore a ses balbutiements.
    D’après ce que j’ai compris le stato n’a pas bénéficié d’études plus approfondies parce son domaine d’application est assez peu utilisé. Cela aurait été très certainement la technique de choix pour le transport supersonique : vitesse constante pendant de longues périodes. Mais il n’y aura certainement pas de séance de rattrapage pour un super Concorde.

    Jouant avec mon idée de premier étage composé de turboréacteurs j’avais fait un tableau comparatif des poussées en kN des moteurs de la navette, d’Ariane et de l’A380 :

    Shuttle
    Solid Rocket Booster : 12 500
    Main Engine : 2 226
    Ariane
    EAP : 6 470
    Vulcain : 1 114
    A380
    Rolls-Royce Trent 900 : 420

    Il faudrait une vingtaine de Trent pour faire décoller Ariane ! Je n’ai plus retrouvé l’info mais si mes souvenirs sont exacts les turbofans ont une Isp d’environ 5000s.
    J’en ai conclu que les moteurs fusées avaient encore un bel avenir

    ND
    Travailler dur n'a jamais tué personne, mais je préfère ne pas prendre de risques.

  26. #21
    schok

    Re : revelation du stato

    Citation:
    Cependant,cotrairement a ce que tu as dis,le propulseur VASIMR peut servir au decollage(je crois),il reste juste a le testé.
    les choses ne sont pas si simples.
    le vasmir n'a aucune chance de servir de moteur de decollage avant des délais considérables (tu seras probablement mort avant), si ça lui arrive un jour.
    Y a pas simplement "qu'a tester"
    La preuve : tu seras absolument incapable de me fournir une source (fiable, évidemment) qui prétend ce que tu dis

    donc ce n'est pas exactement :

    Citation:
    le propulseur VASIMR peut servir au decollage
    mais :
    "le VASIMR pourra peut-être, un jour lointain, servir a faire décoller une fusée par ses propres moyens, après que le stato ait certainement eu son mot a dire, bien avant."
    D'accord.

    Cependant,tu n'arrete pas de répeté que l'utilité du stato est actuellement nulle,qu'il faut l'ameliorer et qu'il ne verra pas le jour tout de suite.Tu n'es pas tres optimiste,toi,pour un systeme relativement simple!A quand estime-tu sont utilisation(si elle est possible bien sur)?

    Aussi,serait-tu capable de me donner une estimation(que je ne prendrai pas pour fait bien sur,juste pour me faire une idée)du temps que ca pourrait prendre avant d'utiliser le VASIMR pour la propulsion spatiale,histoire de me remettre(ou non)le sourir?

    Merci

  27. #22
    Carcharodon

    Re : revelation du stato

    Citation Envoyé par schok Voir le message
    Aussi,serait-tu capable de me donner une estimation(que je ne prendrai pas pour fait bien sur,juste pour me faire une idée)du temps que ca pourrait prendre avant d'utiliser le VASIMR pour la propulsion spatiale,histoire de me remettre(ou non)le sourir?
    Alors déjà le stato j'en ai aucune idée, mais vraiment aucune, et rien ne m'indique clairement que c'est pas autre chose qu'un rêve inaccessible tellement il y a de progrès a accomplir.
    Mais alors pour le VASIMR, en tant que moteur de decollage, c'est encore moins envisageable.
    Regarde les chiffres de Nicolas au dessus, percute sur les puissances des boosters comparés simplement a un turbo réacteur, et divise par plus de 10.000 la puissance d'un turbo reacteur pour avoir l'équivalent d'un VASIMR qui n'existe même pas encore.
    On ne peut même pas seulement imaginer decoller de terre pour se mettre en orbite, un jour avec un VASIMR.
    On ne peut actuellement l'envisager sérieusement strictement que dans un rôle néanmoins TRES important de moteur orbital réallumable a très grande ISP.
    Mais il ne faut pas mélanger les rôles : au decollage il faut une énorme, colossale, phénoménale puissance brute que le VASIMR ne fournira jamais, a travers ce qu'il présente comme caractéristiques actuelles ou projetées.
    Même pour les plus optimistes.
    Alors que le stato, justement, promet cette puissance.
    Les chances que le VASIMR fasse décoller un truc un jour de la terre sont donc très proche de 0.
    Surtout qu'on a de bonnes chances de trouver mieux a l'avenir.

    Mais comme moteur orbital, il a une belle carrière en préparation.
    ... Qui a d'ailleurs déjà commencé.
    On va en entendre parler de plus en plus et il pourrait bien avoir un rôle fondamental dans une mission habitée vers Mars, en aidant a raccourcir significativement la durée de voyage en zappant le transfert de Hohmann pour une trajectoire bien plus tendue.
    Peut-être même qu'il pourrait permettre d'avoir beaucoup plus de souplesse dans les fenêtres de tir (on partirait quasiment quand on veut et non plus a des fenêtres précises et étroites).
    Les calculs de timing de missions seront autrement copieux qu'un "simple" transfert de Hohmann par contre (ou tu calcules simplement un dV a injecter a un moment unique et précis)
    Mais on a déjà plus que la puissance de calcul nécessaire pour résoudre ce genre de problème.

    Le VASIMR, c'est pas l'avenir, c'est déjà le présent (contrairement au stato )
    Restons superficiel pour ne pas fâcher

  28. #23
    Carcharodon

    Re : revelation du stato

    Tu n'es pas tres optimiste,toi,pour un systeme relativement simple!
    c'est très simple en apparence, mais en fait extrêmement compliqué a plusieurs point de vue, dont deux sérieuses montagnes a gravir :

    1) une chambre de reacteur stato est adaptée a une seule et unique vitesse optimale.
    Il faut donc avoir une chambre qui change de forme au cours du vol !
    Soit en le faisant "mécaniquement", soit en ayant recours a des matériaux à mémoire de forme qui vont changer la géométrie en fonction de la température de la chambre.
    C'est pas pour tout de suite...

    2) les températures atteintes sont épouvantables.
    pour avoir un stato qui tient mach 19 ou 20, vitesse qui devient très intéressante pour une mise en orbite, il faut atteindre près de 10.000 degré dans la chambre.
    On ne sait pas faire aujourd'hui des trucs qui ne fondent pas en quelques secondes à ces températures.
    Mais l'ingénierie des matériaux nous réserve de magnifiques surprises à l'avenir, comme elle l'a déjà fait par le passé.
    Regarde les moteur de la Saturn V, et essayes d'imaginer concevoir ça dans les années 30... cad seulement 40 ans avant qu'ils aient été conçus.
    Il te prendrait pour un malade a cette époque là, de penser a un tel truc.
    Et pourtant ils ont amenés l'homme sur la lune 50 ans plus tard.
    Restons superficiel pour ne pas fâcher

  29. #24
    schok

    Re : revelation du stato

    En fait,je parlais pas du decollage pour le VASIMR.En tout cas merci.Alors longue vie au VASIMR et au stato.

    Question(idiote?):dans le cas d'un vaisseau a propulseur VASIMR,est-ce que nous l'assemblerions en orbit(comme l'ISS)?Cela couterait t'il chers en carburant?

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  31. #25
    Geb

    Re : revelation du stato

    Bonsoir,

    Puisque je m'intéresse ces temps-ci, au sujet traité dans cette discussion, je me suis permis de lui redonner vie.

    Tout d'abord, quand il s'agit de "surfer" sur la couche atmosphérique... J'ai vu la maquette du Rockwell X-30 dans la soufflerie hypersonique de la NASA à Langley (Virginie). Quand j'ai vu cette image, j'ai pensé directement à un snowboard. D'autant plus que le prototype devait faire près de 96 mètres sur 16 mètres. Il était donc 6 fois plus long que large. Une vraie planche de surf.

    A ce propos, j'ai également parcouru l'article de Wikipedia sur les aéronefs dits "waveriders". Je vous en conseille la lecture.

    Suite logique : je voudrais que nous nous informions sur ce X-51 A. Il s'agit en fait, d'une réminiscence du défunt Blackswift, abandonné en 2008. Je suis tombé sur un article relativement récent (9 mars 2010) au sujet du X-51 :

    Air Force to Test New Hypersonic Aircraft

    Le rôle du X-43 A, que vous connaissez tous, était de maintenir sa vitesse pendant une dizaine de secondes. Cet objectif fut atteint par deux fois :

    - un vol de 11 secondes, le 27 mars 2004 ; vitesse d’environ 7 630 km/h.

    - un vol de 10 secondes, le 16 novembre 2004 ; vitesse d’environ 10 690 km/h.

    Le nouvel objectif est aujourd’hui, à travers le programme X-51, de prouver qu’un véhicule propulsé par un statoréacteur à combustion supersonique peut effectivement accélérer. Le vol du X-51 A devrait durer 30 fois plus longtemps : environ 5 minutes. Le temps de parcourir 900 kilomètres et d’accélérer de 5800 à 7400 kilomètres à l’heure.

    Contrairement au X-43 A, le X-51 A utilisera le carburant JP-7 (celui utilisé en son temps sur le SR-71) en lieu et place de l’hydrogène. Une autre amélioration par rapport au X-43, sera l’utilisation du carburant comme réfrigérant (ce que les anglo-saxons appellent du "regenerative cooling").

    Certains prototypes du X-51 Waverider ont déjà effectué des chutes libres à partir d’un B-52. Le premier vol propulsé est attendu pour le printemps 2010. Autant dire demain, si tout va bien.


    A suivre...

  32. #26
    to2

    Re : revelation du stato

    Bonjour à tous !

    Concernant le stato, je suis également persuadé qu'il est incontournable dans le développement de l'industrie spatiale, et les problèmes actuellement rencontrés me paraissent loin d'être insurmontables.

    J'ai moi même un peu travailler sur la combustion supersonique, et n'ai aucun doute que des nouveaux systèmes d'allumage (ignition laser, plasma,micro-onde), permettront d'accéder à des régimes de combustion absolument inaccessibles sans ces technologies.

    Concernant le problème des matériaux, si ils sont un frein au stato, ils sont un frein au spatial tout court! donc soit des progrès arriveront dans ce domaine, soit le spatial n'évoluera plus !
    Et là encore je suis plutôt optimiste, car il existe des tas de nouveaux matériaux et procédés très prometteurs.

    Enfin, concernant les perfs du x43A et compagnies ! elles sont limitées car leurs statos sont trop simples bien évidement! et ne disposent, ni des matériaux les plus récents, ni de géométrie variable, ni de systèmes de refroidissement actif ou d'ignition sophistiqués !

    C'est comme dire qu'une fusée ne peut pas fonctionner car les mini-fusées amateurs ne montent pas à plus 6km et mach 2 !!!!

    Enfin pour faire décoller un engin avec un VASIMR ou tout autre propulseur "plasma", il faut trouver le moyen de mettre une centrale nucléaire dans une fusée.
    Il faudrait pour cela réaliser des mini-centrales a fusion aneutronique! Donc rien avant la fin du siècle minimum!

  33. #27
    Saint-Sandouz

    Re : revelation du stato

    La question est toujours la même : c’est très beau mais pour quoi faire ?

    Le transport supersonique civil est out. De toute façon il serait forcément limité à Mach 2 : certaines parties du Concorde montaient jusqu’à 90°C. En terme de résistance des matériaux et de climatisation, c’est un casse-tête difficilement soluble.

    L’armée américaine a longtemps envisagé un vecteur permettant de projeter des moyens d’observation et/ou d’attaque en n’importe quel point du globe en quelques heures à partir du territoire américain. À ma connaissance c’est ce projet qui a donné lieu à l’étude du scramjet. C’était très typé guerre froide. Je crois qu’il a été plus ou moins abandonné au profit de moyens d’intervention à échelle microscopique (genre drones), à la mesure des conflits actuels.

    Il ne me semble pas que le principe soit applicable aux lanceurs spatiaux, du moins dans le schéma actuel. Entre le moment où la fusée atteint le nombre de Mach nécessaire à l’allumage d’un moteur aérobie et celui où elle sort pratiquement de l’atmosphère il n’y a que quelques minutes. À quoi bon concevoir un étage spécialement dédié pour cette partie du trajet ?
    De plus il ne doit pas cesser d’accélérer et donc le rendement du moteur ne sera jamais optimum.
    Il y a eu des propositions de lanceur hybride, décollant et faisant une bonne partie du trajet dans l’atmosphère en volant comme un avion, puis lançant un étage fusée classique pour la suite du voyage dans le vide. À ma connaissance le bilan n’est pas formidable.

    ND
    Travailler dur n'a jamais tué personne, mais je préfère ne pas prendre de risques.

  34. #28
    Geb

    Re : revelation du stato

    Bonjour,

    Citation Envoyé par to2 Voir le message
    C'est comme dire qu'une fusée ne peut pas fonctionner car les mini-fusées amateurs ne montent pas à plus 6km et mach 2 !!!!
    Aujourd’hui, on se rend compte qu’un superstato n’est efficace qu’entre Mach 3 et Mach 10. Comme le dit Nicolas, les temps ont changé. La mentalité des chercheurs a beaucoup évoluée.

    Au début, on pensait qu’un véhicule utilisant un superstato ne pourrait pas dépasser Mach 8 à cause de la température provoquée par la résistance de l’air. Par la suite, le projet Copper Canyon, financé par la NASA entre 1982 et 1985 et prenant enfin en compte un refroidissement actif, suggéra que Mach 20 (!) semblait accessible.

    C’est dans cette ambiance euphorique que le président Ronald Reagan présenta, lors de son discours sur l’état de l’Union de 1986, l’idée d’un avion spatial : le X-30. Il devait pouvoir atteindre l’orbite basse (et donc dépasser 7900 m/s), ou bien voler de Washington DC jusqu’à Tokyo en 2 heures à peine, et ce avant l’an 2000.

    Citation Envoyé par to2 Voir le message
    Enfin, concernant les perfs du x43A et compagnies ! elles sont limitées car leurs statos sont trop simples bien évidement! et ne disposent, ni des matériaux les plus récents, ni de géométrie variable, ni de systèmes de refroidissement actif ou d'ignition sophistiqués !
    Depuis le X-30, il y a eu de nombreux projets, tous trop optimistes, qui sont tombés à l’eau après des centaines de millions de dollars d’investissement.

    Cela peut paraître décevant, mais le point positif, c’est que depuis le Hyshot, on est enfin entré dans l’ère des prototypes à superstatos. Le Hyshot a notamment permis de s’apercevoir que le rendement d’un superstato chute dramatiquement entre Mach 8 et Mach 10. Le projet X-30 était donc finalement, totalement irréaliste.

    En ce qui concerne la géométrie variable, je pense que l’on devrait s’inspirer du J58 qui propulsait le SR-71, moteur hybride hautement intégré. C’est le premier moteur combinant à la fois cycle et géométrie variables, à ma connaissance.

    Le démarreur du J58 utilise deux moteurs V8 à combustion interne. Le moteur à réaction fonctionne comme un turboréacteur à basse vitesse, ce qui assure l’allumage du statoréacteur intégré, une fois l’air arrivée à une pression suffisante. Le turboréacteur ne fournit plus que 20 % de la poussée à Mach 3,2.

    Par contre, au niveau des matériaux utilisés, je pense qu’on a fait le maximum jusqu’ici : les divers prototypes utilisent des alliages de tungstène, d’acier, d’aluminium, de titane, de bore, de carbone… Je ne prétends pas qu’une amélioration est improbable de ce côté, mais il me semble que les composites utilisés sont déjà à la pointe de la physique des matériaux. Et les nanotubes de carbone ne seront pas près de composer un fuselage avant au moins 20 ans.

    Enfin, le X-51 va justement expérimenter le refroidissement actif. Je pense que cette façon de procédé est beaucoup plus encourageante qu’auparavant. On avance petit à petit, avec des objectifs réalistes :

    - le Hyshot a mis en lumière la chute du rendement à partir de Mach 8, qui deviendrait exécrable au-delà de Mach 10.
    - le X-43 a prouvé qu’on pouvait maintenir la vitesse jusqu’à Mach 9,8.
    - bientôt, le X-51 devrait prouver qu’il est possible accélérer, et d'augmenter la vitesse d’au moins 1600 km/h avec ce type de technologie, et refroidir la chambre de combustion et la tuyère avec le carburant JP-7.

    Citation Envoyé par Nicolas Daum Voir le message
    À quoi bon concevoir un étage spécialement dédié pour cette partie du trajet ?
    Avant d’imaginer un avion spatial, on peut déjà augurer d’un deuxième étage de lanceur, qui opérerait entre Mach 3 et 10 sans embarquer de comburant. De quoi augmenter la charge utile des lanceurs actuelles, et diminuer le coût du kilogramme en orbite basse. Patience.


    Cordialement

  35. #29
    Saint-Sandouz

    Re : revelation du stato

    Citation Envoyé par Geb Voir le message
    Avant d’imaginer un avion spatial, on peut déjà augurer d’un deuxième étage de lanceur, qui opérerait entre Mach 3 et 10 sans embarquer de comburant. De quoi augmenter la charge utile des lanceurs actuelles, et diminuer le coût du kilogramme en orbite basse.
    Je ne pensais pas à un avion spatial, genre shuttle, mais à un « étage » récupérable, décollant et atterrissant après avoir largué en haute altitude une fusée de type classique, selon le même schéma que le B52 emportant divers engins.
    À ma connaissance ce système soulève plus de problèmes qu’il en résout. L’idée n’a guère été approfondie. Comme il s’agit d’économiser du comburant, ce qui n’est pas l’élément le plus cher d’un lancement, il n’y a pas beaucoup d’incitation.
    Pour lancer des charges plus lourdes on a déjà trouvé la solution : faire un lanceur plus lourd.

    Quant à faire une fusée à étages de type classique, comportant un étage aérobie pour la traversée de l’atmosphère une fois le nombre de Mach suffisant atteint, ça me parait assez difficile à mettre en application de manière pratique.

    ND
    Travailler dur n'a jamais tué personne, mais je préfère ne pas prendre de risques.

  36. #30
    to2

    Re : revelation du stato

    La question est toujours la même : c’est très beau mais pour quoi faire ?
    Ce que Carcharodon a expliqué dans son premier poste! économiser du comburant et le remplacer par de la charge utile!

    Entre le moment où la fusée atteint le nombre de Mach nécessaire à l’allumage d’un moteur aérobie et celui où elle sort pratiquement de l’atmosphère il n’y a que quelques minutes. À quoi bon concevoir un étage spécialement dédié pour cette partie du trajet ?
    Pourtant Carcharodon défend dans son exemple qu'en utilisant un scramjet entre 25 et 60 km d'altitude pour passer de mach 4 à mach 18 on pourrait fournir les 3/4 de l'impulsion nécessaire à la satellisation.
    Par exemple, si on pouvait diminuer de 50% la masse de comburant emportée dans Ariane5 on pourrait multiplier par dix sa charge utile!

    Aujourd’hui, on se rend compte qu’un superstato n’est efficace qu’entre Mach 3 et Mach 10.
    Non. Certains des statos que l'on a fabriqué ne sont efficaces qu'entre... Tu ne peux pas généraliser les perfs d'un prototype à celui de tous les statos présents et à venir. C'est comme si Ader avait dit, à la vue de l'exploit de son Eole, qu'un avion ne peut pas voler sur plus de 50m.
    Qu'est-ce qui te fait penser qu'aucun progrès n'est possible? alors que les statos utilisés sont des plus simplistes.

    Je ne prétends pas qu’une amélioration est improbable de ce côté, mais il me semble que les composites utilisés sont déjà à la pointe de la physique des matériaux.
    Détrompe toi, les composites ont encore beaucoup de progrès à faire, indépendament des nanotubes qui, tout comme les fibres de carbone, sont peut-être les matériaux les moins bien adaptés pour les applications dans l'air à très haute température (oxydation).
    L'enjeux se trouve au niveau des barrières thermiques, c'est à dire de leur revêtements céramiques ou métalliques, et là il y a encore plein de place au progrès.

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