Bonsoir,
Je voudrais savoir quels sont les contraintes techniques d'un lanceur(fusée) et les solutions qu'on y apporte. Par exemple, la fusée a besoin de gagner de la vitesse -> contrainte , solution : Découpage en plusieurs étages. Voici un exemple en fait j'aimerais en avoir le plus possible, si ce n'est la totalité car j'ai du mal a en trouver. Ainsi je pourrai poursuive mes recherche .
Merci d'avance
Bonjour,
Je vois que les études te poursuivent !Envoyé par Daimond
La nécessité d’avoir des fusées à étages est une contrainte liée à la vitesse limitée d’éjection des gaz à la sortie des tuyères. Nos moteurs actuels demanderaient un rapport de masse beaucoup trop faible pour obtenir une vitesse de satellisation ou d’évasion avec une fusée à un seul étage.
Rapport de masse = Rapport entre la masse inerte de la fusée (structure de la fusée + charge utile) et la masse du carburant.
Voir l’équation de Tsiolkovski.
Voir les contraintes de la fusée monoétage : lanceur orbital monoétage
On peut effectivement trouver beaucoup d'autres contraintes sur les lanceurs :
- Sur les performances (Isp, poussée) de chaque étage,
- Sur la masse de chaque étage, structure et combustible
- Sur les performances des combustibles : Etages cryogéniques volumineux et isolés thermiquement (-253°C) alourdissant la structure. Combustibles très performants mais corrosifs, très toxiques, explosifs, instables ... combustibles performants mais avec une faible poussée, dédiés aux étages supérieurs...
- Sur la vitesse de la fusée au décollage et sur l'aérodynamisme du lanceur (trainée atmosphérique)
- Sur l'accélération de la fusée au décollage (contrainte pour la survie des astronautes)
- Sur la stabilité de la fusée durant le vol (loi d'assiette ..)
- Sur les vibrations de la structure liées aux turbopompes (effet pogo)
- Sur la réutilisation de la structure (Virgin ...)
- Sur la limitation des débris spatiaux
On peut aussi ajouter des contraintes sur les bases de lancement : latitude, zone inhabitée vers l'Est ...
sur les stations terriennes de suivi du lancement ..
Merci de votre réponse,
Puisque ces contraintes techniques existent, il y a t-il des contraintes terrestres autre que la gravité et des contraintes sur la santé de l'astronaute au décollage qui doit subir une accélération ?
Daimond
Bonjour,
Comme déjà cité plus haut, pour les contraintes terrestres autres que la gravité il y a l'atmosphère :
- La trainée atmosphérique est la principale contrainte, c'est pourquoi les lanceurs restent à une vitesse relativement faible tant que l'atmosphère est relativement dense.
- La météo, notamment les risques liés à la foudre, bien que ce soit très bien maitrisé maintenant.
Un autre point déjà cité plus haut est la latitude de lancement qui peut impacter significativement la masse de la charge utile suivant le type de trajectoire visée (orbite polaire, orbite géostationnaire ...) . La vitesse angulaire de la Terre permet de bénéficier d'un effet de fronde. Cette effet est maximum au niveau de l'équateur (463 m/s à Kourou, contre 210 m/s à Plessetsk)
Les contraintes sur la santé de l'astronaute sont surtout en apesanteur (en orbite ou en voyage interplanétaire) : Les radiations dûes au vent solaire, l'apesanteur elle-même sur le squelette, la circulation sanguine (oedèmes), l'atrophie musculaire, le muscle cardiaque (recherches du professeur Ph.Arbeille), le mal de l'espace (déséquilibre de l'oreille interne).
Les astronautes sont très entrainés à prendre des g, ce sont souvent des pilotes d'essais. Il y a des combinaisons anti-g pour repousser les limites du voile noir (mauvaise irrigation du cerveau et perte de connaissance).
Au décollage il y a aussi les vibrations, les infrasons ?
