Optimisation de trajectoire de lancement

[invite15928b85]

Bonjour à tous.


Je viens de regarder le lancement du vol VS11 sur arianespace.tv. Les séquences vidéo de la caméra embarquée étaient magnifiques.


Sauf erreur de ma part, l'altitude du lanceur est passée par un premier maximum, puis a décru avant de croître à nouveau.


Je suppose qu'il y a une bonne raison pour procéder ainsi plutôt que d'employer une trajectoire directe sans point d'inflexion, mais laquelle ? Sur le plan énergétique, c'est équivalent il me semble.


Merci d'avance pour vos réponses.
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[vanos]

Bonjour,

De quel maximum parles-tu ?
Quand on regarde la courbe de la trajectoire de lancement elle est croissante jusqu'à la satellisation sur son orbite (éventuellement de transfert), il n'y a pas de minimum.
Si tu voulais parler de la vitesse elle croissante aussi jusqu'à la satellisation avec d'éventuelles pauses à chaque arrêts des moteurs (ou changements d'étages du lanceur).
Le minimum dont tu parles ne serait (d'après moi) qu'une simple illusion d'optique, toute diminution serait un invraisemblable gaspillage d'énergie.

Amicalement.

[invite15928b85]

Bonjour.

Voir ce site pour illustrer ce dont je parle.
La figure est très explicite et représente parfaitement ce que l'on observe en réalité. En revanche, l'explication donnée est complètement vaseuse. Je ne vois pas l'intérêt d'acquérir de l'énergie potentielle pour ensuite la convertir en énergie cinétique. Cela semble aussi une trajectoire typique des tirs d'Ariane 5.

Cordialement.

[invite15928b85]

Le rejeu du lancement est disponible sur arianespace.tv. Ci-jointe une capture d'écran qui illustre ce dont je parle (en haut à droite).

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteec0d6e6f]

Salut,

Question très intéressante en effet.
La raison, c'est principalement la faiblesse de poussée de l'étage Fregat, spécialement au début de son fonctionnement, réservoirs pleins.
La trajectoire balistique initiale est opérée par des moteurs de forte poussée, qui commencent a créer une courbe bien prononcée jusqu’à l'allumage du Fregat.
Et là, l’accélération devient nettement plus faible, spécialement a l'allumage de ce dernier étage (accélération la plus faible de toute la mise en orbite a ce moment là, car moment du pire ratio masse/puissance du vol). Or, on est pas encore à la vitesse de satellisation.
Il y a possibilité de compenser en orientant la poussée (par le changement d'attitude) mais ça gaspille beaucoup car on éjecte plus du tout dans l'axe, si on veut vraiment compenser.
Donc, pour continuer une accélération correcte, on pousse dans l'axe, ainsi on met tout pour la vitesse et pas seulement une partie (l'autre partie compensant la gravité), donc l'épisode dure moins longtemps.
Mais comme la poussée est trop faible et que la vitesse n'est pas encore suffisante, la gravité nous rappelle a l'ordre : on prend du vertical speed négatif.
Il "suffit" de calculer l'altitude a atteindre pour que cette trajectoire ne rentre pas a nouveau dans les couches atmosphériques avant qu'on atteigne la première vitesse cosmique pour être tiré d'affaire.

Là, ils ont rajouté afin d'atteindre une apogée de 20000 km (si je ne dis pas de bêtise).
Et ils coupent les moteurs lorsque cette apogée est atteinte (sans y être encore).
Ensuite il volent en balistique jusqu’à cette apogée et procèdent a une poussée de circularisation.
Pour pousser au bon moment et avoir un résultat impeccable (Ecc = 0.00000), il faut calculer le temps de mise a feu et le diviser par deux (entre avant et après le point d'apogée), en prenant en compte la perte de masse (ergols consommés) pendant cette poussée.
Et voilà : mise en orbite effectuée et largage des satellites.

Mais la cause de ce S est donc la "faiblesse" de la poussée du Fregat à plein.
Ce qui ne l'empêche pas de remplir ses missions, car c'est prévu comme ça.