Rentrée atmosphérique

[invite7ef8244d]

Bonsoir,

J'ai choisit d'étudier la rentrée dans l'atmosphère d'un vaisseau spatial par exemple dans le cade de l'épreuve du TIPE. J'ai donc le choix entre privilégier la trajectoire ou bien l'aspect thermo, peut être même les deux. Mon problème est que le sujet risque d'être orienté de façon très théorique. Je voulais donc savoir si y'a possibilité de faire une simulation avec un logiciel tel que Maple ou peut être même faire une petite animation.

Merci d'avance pour vos réponses.

Je suis en prépa MP, et le thème du TIPE pour cette année est Mobilité et Mouvement.
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[invite111cf9ee]

Salut,

Le problème est assez complexe effectivement, je doute que ce soit possible avec maple, du moins comme ca, mais apres je ne connais pas Maple.
Surement avec Fluent tu pourrais avoir une idée plus générale.

Pour la théorie, tu peux t'orienter vers les relations isentropiques pour savoir par exemple la température du nez de ton vaisseau, la pression etc...

Mais en pratique c'est tres compliqué. Avec la vitesse les gaz sont ionisés et il faut alors couplé les equations Navier Stokes classiques aux équations thermodynamiques.

Tiens moi au courant si tu arrives a faire un truc comme ca sur Maple.

Bon courage

[inviteb890a5ee]

Bonsoir,

Pour info, le cours de mécanique spatiale de Robert Guiziou, dont l'un des chapitre aborde la rentrée atmosphérique, à partir de la page 163 :

http://www.chireux.fr/mp/cours/mecanique_spatiale.pdf

[inviteec0d6e6f]

Je voulais donc savoir si y'a possibilité de faire une simulation avec un logiciel tel que Maple ou peut être même faire une petite animation.

Une superbe animation, avec Orbiter :
http://www.megaupload.com/?d=AE6WPCXY

Il y a plusieurs types d'engins, de la capsule a la navette, pour tester soi même des rentrées atmosphériques.
C'est magnifique et extrêmement documenté.
Version prête a l'emploi sans installation : juste décompresser a l'endroit de votre choix et ça fonctionne.
Cette version permet de faire toute la conquête spatiale US , du X-15 (très rigolo et assez pointu) jusqu'au Shuttle (avec tout ses PA et ses écrans réalistes).
Avec quelques centaines de pages de tutos inclus (français et anglais) qui permettent d'approfondir ses connaissances techniques du sujet.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite111cf9ee]

Salut,

Tiens c'est marrant, je viens justement de découvrir ce logiciel. Il a beau être assez sérieux, peut-on vraiment simuler la rentrée atmosphérique avec ca ?
Je veux dire, avec capteurs de température par exemple ?

[inviteec0d6e6f]

Combien de dizaines t'en veux de jauges de températures ?
Parce que ça dépend de l'engin bien entendu
La seule façon de voir de quoi je parle c'est de télécharger le lien que je fourni au dessus, pour avoir immédiatement une install prête a l'emploi sans avoir a tout monter soi même, ce qui nécessite malheureusement une certaine expertise et (vraiment) beaucoup de temps.
C'est pour ça que je donne un lien pour un orbiter "prêt a l'emploi", pour pas que les personnes se découragent immédiatement.
Orbiter c'est comme si un gars te donnait toutes les pièces et le mode d'emploi pour monter ta Bugatti Veyron toi même.
C'est pas plus mal si quelqu'un l'a déjà monté et que t'as plus qu'a rouler avec, non ?
Evidemment, je ne suis pas le seul a proposer ça, tu trouveras sur ce forum (francophone), un volume considérable d'informations à ce sujet.

La version que je donne au dessus permet de faire toute la conquête spatiale US sur une ancienne version d'orbiter, du X-15 (c'est grand !) jusqu'au Shuttle (c'est encore plus grand !), avec tout ses PA, y compris rentrée atmosphérique automatique avec autoFCS (réplique exacte du vrai PA).
Le tout avec les écrans réalistes (GPCMFD) utilisés par les vrais astronautes.
Pour ceux qui veulent une version récente (plus jolie et encore plus sophistiquée), voici un autre lien :
http://www.megaupload.com/?f=LET63540

De quoi faire quelques centaines ou milliers d'orbites jouissives, ou d'interventions spatiales (réparation de hubble, rdv orbitaux etc..) ou de rentrées atmosphériques, ou de voyages interplanétaires (pour les engins futuristes) etc etc etc
Et beaucoup, beaucoup de choses a apprendre et comprendre sur le sujet.

Simplement du bonheur sous forme numérique
Allez... va chercher bonheur...

[inviteec0d6e6f]

j'en profite pour mettre le lien sur des vieilles vidéos que j'ai faites avec orbiter.
Elles sont purement techniques, je suis un réalisateur pitoyable, c'est pas sexy du tout, mais ça montre les opérations de vol.

reproduction du vol STS 121, un rdv orbital avec l'ISS.

et le fameux vol Apollo 11

[invite111cf9ee]

Salut

c'est génal ce truc ! Il faut que je m'y mette. Et ca se pilote ?

[inviteec0d6e6f]

Un peu oui

C'est un mix entre l'utilisation des PA et des interventions manuelles.
Un tir de satellisation de shuttle, par exemple, c'est tout en PA, alors que le docking, c'est en manuel.
L'approche, tu peux choisir PA ou manuel, sachant que pour faire du manuel, il faut pas mal de bouteille.
Cette simu permet de piger plein de trucs sur le domaine spatial : pourquoi on tire a ce moment là, comment on calcule une inclinaison de tir, comment on effectue un rdv orbital...
Tout devient beaucoup plus limpide lorsqu'on a l'exemple concret sous les yeux, en particulier avec les MFD (multi fonction display, les écrans a multi-affichage) qui détaillent toutes les opérations.

Par contre, il faut prendre le temps de bien étudier les tutoriels et de comprendre les fondamentaux de la navigation spatiale, qui sont vraiment très spécifiques.
Avec les milliers de addons et les milliers de tutoriels disponibles, orbiter permet de faire n'importe quoi dans l'espace, des trucs les plus réalistes et pointus aux scénarios de SF avec warpdrive.
Perso, je ne suis attiré que par les trucs réalistes (et y a de quoi faire : l'intégralité des lanceurs historiques est reproduite), a quelques exceptions près (DGIV et ravenstar avec scramjet en particulier), mais y en a pour tout les goûts !
Même simplement le X-15 est un pur bonheur tout en étant assez pointu et très sympa a piloter lors des tentatives de records d'altitude ou de vitesse. très très fun ce truc là.

Parmi les summum : arriver a effectuer une rentrée atmosphérique en complet vol plané avec un DGIV.
là faut arriver a se servir de MFD spécifiques qui permettent de calculer le point de chute par étapes (alignement avec la base puis determination du point et de la valeur de l'acceleration retrograde avec aérobrake, puis suivi de la trajectoire prévisionnelle lors de la descente, pour sortir du frein atmosphérique juste au dessus de la base avant de s'y poser en vol plané).
Ça c'est quand même une expérience grandissime (en plus c'est vraiment magnifique visuellement), et une fois qu'on a pigé les principes, on peut poser n'importe quoi ou on veut.

Je ne cache pas qu'il y a (vraiment) beaucoup de trucs a apprendre avant.
Mais franchement, ça en vaut le coup.

Je rappelle le forum indispensable : http://orbiter.dansteph.com/

Je rappelle aussi qu'essayer de monter soi même son orbiter est assez délicat et très fastidieux tant qu'on ne connait pas la bête, et qu'il vaut mieux, au début, télécharger des versions toutes prêtes, comme les deux que je donne (orbiter spécial conquête US du X-15 au Shuttle -387Mo- et orbiter 2009 de base + quelques extensions -presque 1.5Go a cause des textures haute définition des planètes du système solaire-), et celles disponibles sur le forum de dansteph.