Fusées a poudre -SRB- et vaisseaux habités

[invitea45045ac]

Salut a tous!! en me documentant sur le crash de Challenger je me suis aperçu d'une chose : aucune fusée portant un vaisseau spatial habité n'était ou n'est équipé de SRB (hors justement la navette...)
-Atlas / mercury
-Titan II / Gemini
-Saturn I V / Apollo
-Soyouz / Vostok-Voskhod-soyouz
-longue Marche / Shengzhou
le choix des SRB a été fait en 1972 uniquement pour des raisons budgetaires... un vrai scandale...(façon simple et pas chere d'obtenir beaucoup de puissance)
N'aurait pas été décent pour les familles des astronautes morts en 1986 de remplacer les SRB par une paire de boosters a ergols liquide tellement plus surs? (possibilité d'arret en vol...)
Je pense qu'avec des boosters a ergols liquide il serait possible de tenter un RTLS avant de finir les deux (premières) minutes de vol (nécessaire aujourd'hui pour finir la combustion des SRB avant rien n'est possible pas meme l'ejection de l'orbiteur qui se cognerait dans son réservoir ou ses boosters...)
avec un booster a ergol liquide si l'y a un probleme on peut l'arreter a tout moment et l'ejecter (apres on reprend le RTLS dangereux certes...)
ainsi on serait pas obligé de lire cette phrase insupportable
"SI UN PROBLEME SURVIENT DANS LES DEUX PREMIERES MINUTES DE VOL L'EQUIPAGE EST CONDAMNE QUOIQU IL ARRIVE" ...

donnez vos commentaires la dessus merci!!!!!!!
-----

[invite14b9130e]

le choix des SRB a été fait en 1972 uniquement pour des raisons budgetaires... un vrai scandale...(façon simple et pas chere d'obtenir beaucoup de puissance)

Tu crois pas qu'ils avaient d'autres raisons? Parcque ca me parait gros qu'ils préférent risquer des vies (meme pendant seulement 2 minutes) plutot que de payer des trucs plus surs...
C'est mon avis mais je me trompe peut etre

[invite4f29a63d]

L'immense avantage des SRB c'est qu'ils sont robustes, très facilement réutilisables très puissants et peu onéreux...
Pour la robustesse; ils n'y a pratiquement aucune pièce mobile dans le SRB alors qu'un booster à ergols liquides inclu d'office des pompes à haute vitesse relativement fragiles qui ne supporteraient sans doute pas le -relativement- violent amérissage après le larguage.
Ensuite, un SRB est très facile à manipuler. Après récupération, ils sont checkés et ensuite à nouveau remplis pour une réutilisation. Ils peuvent alors être stockés sans difficulté avant leur réutilisation où il suffira presque de les attacher à l'ensemble avant le départ. Les boosters à ergols liquides quant à eux doivent subir une longue vérification, extrèmement minutieuse et onéreuse (étanchéité des réservoirs, bon fonctionnement des pompes et de la tuyère) et doivent être remplis une fois installés sur le pas de tir. (d'où un encombrement supplémentaire de celui-ci)
Enfin, les SRB développent une très grande puissance comparé à leur masse. Un booster à ergols liquides développera d'office une moins grande puissance pour une masse égale...
Il ne faut pas oublier non plus que la navette a été conçue au moment où florissaient les projets les plus fous dans le domaine spatial et où la sécurité n'était pas encore une priorité. Il était ainsi prévu d'arriver à lancer une navette par semaine! (les SRB, puissants, flexibles et peu onéreux ont donc logiquement remporté la mise)

[invite4f29a63d]

Tu crois pas qu'ils avaient d'autres raisons? Parcque ca me parait gros qu'ils préférent risquer des vies (meme pendant seulement 2 minutes) plutot que de payer des trucs plus surs...

Dans les années 60-70 la sécurité des pilotes n'était effectivement pas une priorité... LA priorité c'était de devancer les russes dans la course à l'espace, innover à tout prix et faire rêver la population américaine...

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite14b9130e]

Donc c'était bien pour l'époque, mais maintenant que l'objectif principal est la sécurité des pilotes, ils feraient mieux de développer les boosters a ergol liquide? Mais vu les difficultés financières de la NASA c'est pas près d'etre fait, c'est ca? :?

[invitedccf189c]

Tu te rend compte de la tailles des boosters liquides en comparaison pour obtenir le même ordre de poussée ...
Il n y a tout simplement aucun moteur à propulsion liquide capable de rivaliser sur le plan de la poussée actuellement peut etre qu en utilisant 4 ou plus on y arriverai mais tu te rend compte de l engin qu on obtiendrai !

[zapman]

Salut,

D'après ce que j'ai lu... le moteur a propergole liquide est secondaire par comparaison a ceux a poudre ils ne poussent rien au décolage c'est la poudre qui fait tout et une fois que l'ensemble a perdu beaucoup de poids c'est le moteur principale qui prend le relais.

-"Les deux fusées à carburant solide, avec leur poussée combinée de quelque 2 600 t, fournissent l’essentiel de la puissance pendant les deux premières minutes de vol. Elles propulsent la navette jusqu’à une altitude de 45 km et une vitesse de 4 973 km/h avant d’être larguées et de retomber dans l’océan, où elles seront récupérées, reconditionnées et préparées pour un autre vol.

Après le largage des fusées à carburant solide, les trois moteurs principaux de la navette continuent à la propulser. Ces moteurs sont regroupés à l’arrière de l’orbiteur et délivrent conjointement une poussée de près de 540 t."-


Donc dac avec seb

[invite808e5302]

Pour donner une idée, le moteur à ergols liquides le plus puissant actuellement en service est le RS-68 de la Delta IV. Il fournit une poussée au décollage de quelques 2891 kN, soit 300 tonnes en gros. Au décollage, un SRB dégage 1300 kN de poussée, soit un peu plus de 1300 tonnes. Le calcul est simple. Un SRB = plus de 4 RS-68. Ce qui veut dire qu'il faudrait adjoindre 9 corps centraux (3 Delta IV Heavy) au réservoir pour avoir la même poussée.

[invitea45045ac]

ouais swiffer en fait j'ais vu qu'en 1996 ils avaient voulu faire des boosters a ergols liquide revenant se poser apres largage (comme le Baikal de Krounitchev...) mais effectivement ils ont laissés tomber faute de thunes c'est dommage ça aurait pu servir ensuite pour le X-33 ces boosters...

[invitea45045ac]

ouais mister yantar c'est pas bete mais pourtant des gros moteurs a ergols liquide on en a fait pour Saturn V les Rocketdyne F-1 ils faisaient 700 tonnes de poussées (mais bien sur ils n'étaient pas réutilisables...) de toute façon il aurait quand meme fallut en mettre deux par booster pour arriver au SRB actuel alors...

[invitea45045ac]

justement Zapman y a un truc qui me frappe : c'est que la puissance des boosters a poudre SEUL est superieure au poid de la navette au décollage (2600 tonnes de poussée alors que (si je dit pas de conneries) la navette pese 2100 tonnes
en gros les SRB pourraient assurer le décollage seul (bon pour la sécurité ce serait pas top...)
l'idée en fait c'est que si on allumait pas les trois SSME au décollage mais plus tard dans le vol on pourrait quand meme avoir un réservoir externe nettement plus petit et leger non?

[invitedccf189c]

vu qu il ne fonctionne que tres peu de temps les boosters ils sont insuffisants pour donner à la navette la vitesse suffisante
A noter que EADS étudie un moteur en coopération avec les russes de 400 tonnes de pousée le moteur volga méthane /ox à suivre donc...

[invite4f29a63d]

justement Zapman y a un truc qui me frappe : c'est que la puissance des boosters a poudre SEUL est superieure au poid de la navette au décollage (2600 tonnes de poussée alors que (si je dit pas de conneries) la navette pese 2100 tonnes
en gros les SRB pourraient assurer le décollage seul (bon pour la sécurité ce serait pas top...)
l'idée en fait c'est que si on allumait pas les trois SSME au décollage mais plus tard dans le vol on pourrait quand meme avoir un réservoir externe nettement plus petit et leger non?

Et là tu change entièrement les données du problème...
Si tu veux optimiser ton système, tu en reviens à une fusée classique à étage...
En effet, pourquoi augmenter la trainée aérodynamique de l'ensemble en plaçant le réservoir et la tuyère à l'extérieur... autant le mettre au dessus des boosters si de toute façon ils ne sont pas utilisés avant le larguage de ceux-ci...?

[invitea45045ac]

ouais donc il vaut mieux mettre le réservoir a l'intérieur de l'orbiteur
(comme sur le X-33) et lui ajouter un premier étage réutilisable...
au fait si on combinait un engin type X-33 avec des boosters réutilisables comme le baikal de Krounitchev on aurait un bi-étage a moteur fusée 100% réutilisable...c'est pas ce qu'on cherche depuis longtemps??!!!
en plus c'était le concept retenu pour la navette au début en 1969 avant les réductions budgétaires qui ont menées en 1972 a l'adoption du tres mauvais concept de la navette actuelle...

[invite4f29a63d]

Pour le Baikal, j'ai donné mon avis sur le topic que tu as crée à son sujet... (en gros je suis sceptique)

Ensuite, ce que tu semble perdre de vue c'est que ce grand résevoir que tu compte embarquer, il va falloir le monter jusqu'en orbite et dépenser une énergie colossale au déplacement de cette énorme masse devenue inutile, ce qui va diminuer fortement les performances de ton orbiteur. De plus, les boosters sur lesquels tu comptes tellement risquent bien de ne plus pouvoir revenir sans encombre sur terre si tu les fais monter trop haut dans l'atmosphère. Il faudrait les équiper de boucliers thermiques pour qu'ils puissent résister à l'échauffement... (cf E.T. qui est perdu après chaque lancement car son altitude de larguage ne permet pas de le récuperer)

[invitea45045ac]

autre chose a propos d'Energia
1-parait que les Boosters Zenit (ceux du Sea Launch actuel...) étaient prévu pour etre réutilisable mais pas le corps central
2-Cependant apres Energia devait venir Energia-2 avec un corps central réutilisable (tape energia-2sur google...)

[invitef3e981df]

Idée bêta !

On fait toujours décoller une fusée du sol, n'a t'on jamais pensé à la faire décoller le plus haut possible ? On peut fabriquer des dirigeables capables de porter des charges de 1000 t, certes en altitudes basses, mais si l'on imaginait une sorte de plate forme s'élevant disons à plus de 10 000m d'altitude (voire beaucoup plus). Celle ci, soulevé par des sortes de moteurs ballons dans lesquels les molécules d'air aspiré au dessus des ballons serait refroidi et condensé en passant dans un cylindre intérieur et viendraient êtres chauffés violemment (produisant une explosion des molécules d'air) sur une coupole puis rejeté en arrière... En fait, on pourrai ainsi s'affranchir des contraintes aérodynamiques et gagner en poids embarqué ainsi qu'en sécurité pour les passagers... Bon, j'ai omis certains problème notamment l'allumage de la fusée J'y connais franchement rien mais qu'en pensez vous ????

[invite4f29a63d]

Idée bêta !

On fait toujours décoller une fusée du sol, n'a t'on jamais pensé à la faire décoller le plus haut possible ? On peut fabriquer des dirigeables capables de porter des charges de 1000 t, certes en altitudes basses, mais si l'on imaginait une sorte de plate forme s'élevant disons à plus de 10 000m d'altitude (voire beaucoup plus). Celle ci, soulevé par des sortes de moteurs ballons dans lesquels les molécules d'air aspiré au dessus des ballons serait refroidi et condensé en passant dans un cylindre intérieur et viendraient êtres chauffés violemment (produisant une explosion des molécules d'air) sur une coupole puis rejeté en arrière... En fait, on pourrai ainsi s'affranchir des contraintes aérodynamiques et gagner en poids embarqué ainsi qu'en sécurité pour les passagers... Bon, j'ai omis certains problème notamment l'allumage de la fusée J'y connais franchement rien mais qu'en pensez vous ????

On s'éloigne un peu du sujet initial du topic là...

Mais pour répondre à ta question: C'est tout simplement irréalisable et surtout inutile!

Il nous est totalement impossible de faire monter une fusée avec son pas de tir jusqu'à 10000m d'altitude (dans des conditions de sécurité minimales pour la montée et le lancement) pour la lancer. De toute façon, l'opération n'a aucun intérêt car 10km d'altitude pure gagnés sur le parcours, même pour un lancement en orbite basse (400km d'altitude), cela ne représente vraiment pas grand-chose...

[invitef3e981df]

T'as sans dout raison, mais il y a bien une idée de faire un ascenseur !

J'ai dit 10 km mais je penses qu'on peut aller plus loin, jusqu'à 100 voire 200 km !

Comme je l'ai dit, l'intéret est aussi de s'affranchir des contraintes aérodynamiques.

Mais bon... J'en conviens, c'est surtout un rêve !

[invitea45045ac]

mon humble avis : on a déja pensé a utiliser des ballons sondes a l'hélium montant a 45 km pour lancer des fusées si si 45 km c'est pas rien pour une orbite a 250 km c'est quand meme 20% de la distance en moins...par contre niveau vitesse on y gagne rien...
Dans le genre lancement aéroporté les américains ont fait un truc fou en 1974 : ils ont embarqué des missiles balistiques dans un de leur avions géant C-5 Galaxy a 10 000 m ils ont ouvert la soute extrait le Minuteman avec un parachute le missile est tombé avant d'....allumer son moteur et de suivre sa trajectoire normale (fou non?)

[invitef3e981df]

Dans l'idée il s'git de ballons moteurs (voir mon 1er message). Dans mon esprit, une fois atteint l'altitude maximum disons 100 km ! la charge est propulsé par des fusées à poudre pour atteindre la vitesse orbitale, là, une navette cargo (qui est et reste en orbite) viens récuperer la charge et l'amener à son point voulu, tandis ques les boosters reviennent sur Terre pour une autre utilisation (parachute et système de téléguidage). De même, évidemment, que la plateforme reviens à son poiint de départ tout en douceur !

Dans cette configuration, plus de contrainte aérodynamique, plus de risque de perte des charges en raison de l'extrème fiabilité des fusées à poudre et enfin, la pollution dû aux fusées se trouve en dehors de la couche terrestre.

Mais je rêve !!!

[invitedccf189c]

A 100 km pour rester en orbite à cette altitude je te dis pas les contraintes la durée de vie de ta navette cargo va pas etre bien longue...
L idée de maintenir des sattelites a cette altitude a vite ete abandonnée.
Les Russes l ont fait avec certains de leur fameux cosmos (du moins les premiers) ils avaient une durée de vie trés courte...

[invitef3e981df]

D'abord j'ai écris une énorme connerie, en effet à 100 km d'altitude il n'y à plus d'oxygène pour faire fonctionner une fusée à poudre SRB classique !

Sinon l'idée n'est pas de maintenir les sattelites à 100km mais bien de les amener à 400km. Donc, untiliser des fusée "lance pierre" pour donner la vitesse orbitale. Ce n'est qu'ensuite que la navette cargo entre en action pour acheminer la charge à son altitude et destination finale. La mise en orbite se fait donc en 3 phases : 1) élévation, 2) vitesse orbitale 3) acheminement destination finale

Pour la phase 1 et 3, pas de perte, tout le matériel est en service permanent.
Le problème est la phase 2 où il serait interessant de récuperer la fusée comme pour les boosters à poudres d'une navette spatiale.

[invitedccf189c]

les moteurs à poudre fonctionnent sans oxygène ils emportent leur comburant :
Sur Ariane 5 perchlorate d ammonium /aluminium d ailleurs il existe même des moteurs à poudre d apogée le MAGE utilisé en Europe.
Non le problème c qu a 100km il subsite une atmosphere résiduelle donc des frottements qui n échauffent pas les sattelites mais qui les ralentissent d ou la contrainte...
Il faudrait conserver une orbite de 200 km voire un peu plus...

[invitef3e981df]

Merci de la précision, comme quoi je suis vraiment néophyte. Cela dit, je te le répète encore seb31, il s'agit d'amener la charge en orbite basse actuelle soit à 400km. Mais au lieu de le faire très vite en 10 mn comme aujourd'hui on mettra beaucoup plus de tems mais avec beaucoup plus déconomie et moins de risque. D'où l'adage "qui ménage sa monture va loin et en sureté". Donc récap, en 1ere étape monté à 50 ou 100km puis en phase 2 vitesse orbitale et monté à 150 à 200km puis en dernière phase monté à 400km et destination finale de la charge. L'avantage est que rien n'est perdu et que la polmlution due aux fusés se ait or atmosphère....

[invitedccf189c]

effectivement concernant les ascenseurs orbital suggéré par Arthur C Clarcke donc pour l instant de la science fiction ou de l anticipation ? Les accenseurs serait constitués d un long cable en carbone fabriqué grace à la nanotechnologie .
Je connais plus exactement les détails mais je crois que l idée ct de fabriquer un carbone dont les atomes sont agencées comme dans le diamant ce qui lui donnerai une résistance bien plus importante que les meilleurs aciers pour une densité bien moindre ...
S i quelqu un a des infos sur le sujet ce serai interessant .
Comme les modérateurs par exemple

[invite4f29a63d]

Tu parles sans doute des nanotubes de carbones...
Ces nanotubes présentent notament des caractéristiques mécaniques très intéressantes (beaucoup plus résistant à toutes les contraintes mécaniques habituelles que tous les autres matériaux actuellement connus, de masse volumique beaucoup moins importante)
Les atomes de carbone y sont agencés de manière à former des tubes de longueur extrèmement variable. Ils ne sont pas du tout organisés de la même manière que dans les diamants et ils sont bien plus résistants qu'eux. Leur seul inconvénient réside dans la difficulté de les organiser de manière cohérente afin d'obtenir l'assemblage le plus résitant possible...

[invitedccf189c]

merci pour cette précision ce sont effectivement les nanotubes un véritable défi pour l avenir ...
Par contre étant également intéressé par la minéralogie je n ai jamais entendu dire qu il y avait des matériaux plus durs .
Peut sont ils plus élastiques ce qui fait défaut aux diamants.

[invite4f29a63d]

A mon avis, un nanotube de carbone doit avoir approximativement la même résistance qu'un diamant. Et si les nanotubes ne sont pas cités dans les ouvrages consacrés à la minéralogie, c'est tout simplement que ces nanotubes n'existent pratiquement pas dans la nature, les conditions de leur formation étant presque impossible à réunir en dehors d'un labo.
Autre avantage des nanotubes, pour l'informatique cette fois-ci, j'ai entendu dire (dans l'émission "Matière Grise" de la RTBF) qu'un courant éléctrique traversant un nanotube ne subissait aucune perte, sauf à son entrée et à sa sortie dans la structure, ce qui devient très intéressant quand on sait qu'il n'y a théoriquement pas de limite à la longueur d'un nanotube de carbone...