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la propulsion de la fusée



  1. #1
    leparisien

    Question la propulsion de la fusée


    ------

    Bonjour,
    je suis en train de faire un TPE sur Soyouz( une fusée russe ) et je n'arrive pas à trouver le lien entre la force de la poussée de la fusée ( F = ve.qm + A1.(P1 − Pa)
    dans laquelle*:
    F, poussée en newtons (N)
    ve, vitesse d'éjection des gaz en m/s
    qm, débit massique en kg/s
    A1, aire de la section de sortie de la tuyère en mètres carré
    P1, pression à la sortie de la tuyère en Pa
    Pa, pression ambiante ou pression à l'extérieur en Pa)
    et la pesenteur.
    Meci de m'aider au plus vite en me donnant des iens ou des explications.

    -----

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  3. #2
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : la propulsion de la fusée

    Citation Envoyé par leparisien Voir le message
    Bonjour,
    je suis en train de faire un TPE sur Soyouz( une fusée russe ) et je n'arrive pas à trouver le lien entre la force de la poussée de la fusée (...)
    et la pesenteur.
    Il n'y a pas de lien entre les deux notions. La poussée est la même pour un moteur donné qqsoit le champs de pesanteur.


    a+
    Parcours Etranges

  4. #3
    Saint-Sandouz

    Re : la propulsion de la fusée

    Il n'y a pas de lien. D'ailleurs la gravité est absente de l'équation.
    Par contre, on voit en général pour une fusée donnée sa poussée au niveau de la mer ou dans le vide parce que la pression atmosphérique, elle, intervient.

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

  5. #4
    vanos

    Re : la propulsion de la fusée

    Citation Envoyé par Nicolas Daum Voir le message
    Par contre, on voit en général pour une fusée donnée sa poussée au niveau de la mer ou dans le vide parce que la pression atmosphérique, elle, intervient.
    Bonjour,

    L'atmosphère n'influence que la vitesse et l'accélération, pas la poussée.

    Salut.
    Connais toi toi-même (Devise de Socrate inspiré par Thalès)

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Carcharodon

    Re : la propulsion de la fusée

    Alu

    hmmm ... en es-tu bien sûr, vanos ? j'émets quelques doutes.

    Il me semble bien que le rendement d'une tuyère de propulseur anaérobie est quand même dépendant de la pression extérieure a l'engin, et que la forme de celle ci dépend de son rôle : les tuyères du moteur du premier étage auraient (je met au conditionnel) ainsi une forme spécifique pour être le plus efficace possible dans une moyenne de pression externe entre le décollage et la séparation du premier étage.

    Je dis peut-être une bêtise... mais je pense que la pression extérieure a bien une influence sur le rendement des propulseurs.
    Spécialement, évidemment, pour le premier étage qui est le seul a opérer dans les couches atmosphériques denses.

    J'attends vos confirmations / infirmations.
    merci.

  8. #6
    Saint-Sandouz

    Re : la propulsion de la fusée

    Dans l’équation
    F = ve.qm + A1.(P1 – Pa)
    Pa, la pression atmosphérique a bien une incidence négative.
    La forme du divergent est adaptée à ce paramètre et donc un moteur fusée ne peut pas avoir son rendement optimum à toutes les altitudes. C’est une des raisons qui milite pour que les fusées aient plusieurs étages. Le moteur Vulcain du premier étage d’Ariane par exemple est conçu pour une phase atmosphérique et le moteur Vinci du deuxième étage est conçu pour une phase dans le vide.

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

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  10. #7
    Carcharodon

    Re : la propulsion de la fusée

    Citation Envoyé par Nicolas Daum Voir le message
    C’est une des raisons qui milite pour que les fusées aient plusieurs étages.
    haaa ! j'avais bien cru comprendre la variation de rendement en fonction de la pression externe, mais j'avais pas pensé a ce truc finalement si trivial (une fois que tu l'as dit...)!

    C'est carrément une sacrée justification a la multi-motorisation !

    Dis moi, Nicolas, vu que t'as l'air calé dans le domaine, qu'en est-il d'une éventuelle tuyère a chambre modulable ?
    Ça n'existe donc pas ?
    Des projets la dessus ?
    Les matériaux a mémoire de forme, non ?
    Trop de différences de forme entre les différentes phases atmosphériques non ?
    donc pas rentable j'imagine ... ?

  11. #8
    Carcharodon

    Re : la propulsion de la fusée

    en fait c'est bête ce que je dis, tant qu'on aura les propergols actuels, il faudra se séparer d'une partie en cours de route.
    Une fusée n'étant finalement qu'un ÉNORME réservoir avec un truc ridicule au sommet

    donc puisqu'il faut lâcher des bouts du réservoirs qui augmentent la masse pour rien, il faut lâcher les moteurs qui sont derrière, donc une tuyère modulaire (me dit mon dico) ne sert plus a rien ...

    ...




  12. #9
    Saint-Sandouz

    Re : la propulsion de la fusée

    J’ai toujours une difficulté à référencer mes sources. J’ai recherché un peu partout.
    Le schéma détaillé de l’écoulement dans la tuyère en fonction de la pression externe se trouve dans le wiki anglais : Rocket engine
    la page en français est beaucoup moins détaillée : Moteur-fusée

    Avant de retrouver ça je suis tombé sur un tas sites plus ou moins pointus voire farfelus. On est toujours obligé de grapiller ses connaissances à des sources dispersées.
    Commençons par LA référence : Les fusées à ergols mais pas très complet.
    D’autres choses vues :
    La fusée
    La propulsion des lanceurs
    Le site d’un type assez déjanté mais avec des indications intéressantes : http://www.********.org/science/mhd/m_mhd_fr/mhdfr2.htm

    Citation Envoyé par Carcharodon Voir le message
    Dis moi, Nicolas, vu que t'as l'air calé dans le domaine, qu'en est-il d'une éventuelle tuyère a chambre modulable ?
    Toi aussi, tu as remarqué aussi combien je suis calé ! C’est tout à ton honneur !
    La page Rocket engine donne des liens pour des tuyères à géométries variables.
    J’avais vu aussi des propositions de tuyères en plusieurs parties jetables au fur et à mesure.
    De toutes façons un moteur est déjà assez compliqué et fonctionne à la limite, par conséquent on ne peut pas se permettre de prendre de risques en matière de fiabilité, de poids et de prix.
    Je suis tombé sur deux brevets déposés pour une tuyère « comportant des moyens d'adaptation du divergent aux conditions ambiantes variables du vol » :
    http://www.freepatentsonline.com/EP0626512.html
    http://www.freepatentsonline.com/EP0370887.html
    Comme il n’y a pas de plans c’est un peu difficile à comprendre. Le texte est en français à partir du milieu de la page.

    ND
    Dernière modification par Saint-Sandouz ; 16/01/2009 à 18h36.
    Travailler dur n'a jamais tué personne, mais je préfère ne pas prendre de risques.

  13. #10
    Saint-Sandouz

    Re : la propulsion de la fusée

    Je ne comprends pas pourquoi l'URL que je donne est censuré. Il est à l'index?

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

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