Trajectoire d'un lanceur

[invitec794bf56]

Bonjour,

Je suis en train de développer un petit code pour simuler la trajectoire d'un lanceur aéroporté.

J'ai tout d'abord considérer une trajectoire dans un plan, en ne considérant que le poids, la poussée (constante) et la traînée (fonction de l'altitude).
Mon plan est classiquement (x,y) et mon lanceur part avec une incidence theta (positive).

J'itère en prenant en compte mes variations de masses de propergols.

Lorsque je lance mes simulations je trouve que mon lanceur s'incline de lui-même vers l'horizontale.

Je ne sais pas si ce comportement est cohérent ou le résultats d'hypothèses trop forte que j'ai faite.

Quel est votre avis?

Merci
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[inviteec0d6e6f]

J'itère en prenant en compte mes variations de masses de propergols.

c'est préférable effectivement, sachant qu'il faut 50kg de fusée pour mettre en orbite basse 1seul pauvre kilogramme de charge utile

Lorsque je lance mes simulations je trouve que mon lanceur s'incline de lui-même vers l'horizontale.

Et c'est ce qu'on appelle le gravity turn, dont se servent toutes les fusées pour leur mise en orbite, qui permet de réduire progressivement la contrainte gravitationnelle terrestre subie au lancement (le truc qui fait qu'on ne peut pas décoller sans dépasser en poussée la masse de l'engin).

Je ne sais pas si ce comportement est cohérent ou le résultats d'hypothèses trop forte que j'ai faite.
Quel est votre avis?

mon avis = c'est normal

[invitee133405a]

Salut Matth,

je dirais ça depend,
si t'as modélisé une atmosphere avec une fusée stable (aérodynamiquement) alors oui,
si non, si t'as juste calé t'as fusée au départ sur un angle initial sans lui donner de vitesse de rotation, alors je ne pense pas qu'elle devrait se mettre à tourner (même si la trajectoire elle oui peut se courber), et encore pire, en parcourant une grande distance elle devrait se cabrer par/rapport à l'horizon local en dessous de la fusée.
après tout dépend de comment t'as modélisé ton truc, t'as fait une planète ronde?

[invitef29758b5]

mon lanceur part avec une incidence theta (positive).

Une incidence ou une inclinaison ?

je trouve que mon lanceur s'incline de lui-même vers l'horizontale.

Le lanceur ou la trajectoire ?
Le lanceur n' est pas naturellement stable aérodynamiquement .
Pour le maintenir aligné sur sa trajectoire , il faut soit des ailettes soit des moteurs "verniers"

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteec0d6e6f]

et surtout des moteurs vectoriels, équipant toutes les fusées modernes.

Le lanceur ou la trajectoire ?

les deux.
la correction pour le lanceur est très marginale, les lanceurs sont prévus dès leur conception pour ça, bien entendu.
Si tu lisais le lien que j'ai mis t'apprendrais plein de trucs...

[invitef29758b5]

Si tu lisais le lien que j'ai mis t'apprendrais plein de trucs...

Je l' ais lu et je n' ais rien appris .
Soit ton lien est nul , soit c' est moi qui suis ***
Ou quelqun d' autre , je sais pas qui ...

L' inclinaison du lanceur et l' inclinaison de la trajectoire c' est deux choses différentes .

[invitee133405a]

Si tu lisais le lien que j'ai mis t'apprendrais plein de trucs...

Le genre de petite réflexion qui donne envie de partager un bon moment sur un forum:

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[inviteec0d6e6f]

Soit ton lien est nul , soit c' est moi qui suis ***

*** = trop prétentieux
Même moi, qui suis un peu plus calé sur le domaine astronautique que toi (d'un autre coté, c'est pas vraiment compliqué) j'ai appris des choses fort intéressantes avec la question initiale, la recherche (pour lui donner une réponse argumentée) et ce lien qui comporte des informations très pertinentes sur ce processus de gravity turn, dont tu ignores manifestement le principe, alors que je l'ai personnellement utilisé des centaines de fois sur différents engins en simulation.

Sinon tu ne nous aurait pas parlé de choses, comme les ailettes ou les verniers, qui sont remplacés depuis des lustres sur les fusées modernes (ce qui n'est pas le cas du soyouz...) par des motorisations montées sur cardans (gimbal).
Et c'est justement parce que les contraintes d'attitude sont faibles lors de l'ascension initiale grâce a l'utilisation du gravity turn.
Mentionnons aussi l'utilisation de gyroscopes en plus du gimbal moteur, car ça fait partie du lot des outils de conservation d'attitude pendant cette ascension.

oui JPL, désolé, je passe a autre chose et je le met en ignoré...
mais après 8000 messages de 4 lignes systématiquement sans contenu, franchement ça saoule.

[vanos]

Je l' ais lu et je n' ais rien appris .

Je l'ai lu et je n'ai rien appris... Apprends déjà l'orthographe et ce sera bien.

[invitec794bf56]

Bonjour,

J'aurais de nouveau une petite question qui je l'espère ne déchaînera pas autant de passion ^^.

Toujours sur mon petit simulateur je m’intéresse maintenant à des orbites polaires.

Lorsque je fais mon petit bilan de forces, je considère le poids, la traînée, la portance.
Maintenant les forces inertielles : je néglige la force de Coriolis mais je ne sais pas pour la force d'entrainement.

Voici mon raisonnement :
Je cherche à simuler assez précisément l'inclinaison finale d'un tir de fusée (qui idéalement est de 98.5°), or la force d'entrainement même si elle n'apporte pas grand intérêt dans mon bilan de force, elle va "dévier" petit à petit mon lanceur (et le satellite) dans la phase atmosphérique et du coup son inclinaison finale non?

Je pense quelle peut influencer l'inclinaison finale mais je n'en suis pas sur, qu'en pensez-vous?

Merci d'avance

[vanos]

je néglige la force de Coriolis mais je ne sais pas pour la force d'entrainement.

Ce n'est pas une bonne idée, sur ce type d'orbite les forces de Coriolis sont maximales.

[invitec794bf56]

Bonjour,

Les forces de Coriolis sont maximales?

Une idée m'est venu, pourquoi ne pas passer dans mon repère géocentrique? Cela me permettrait de ne pas prendre en compte ces forces d'inerties.

Mon soucis est que mon simulateur est dans un plan (xy) quelconque, si je fixe ma position de lancement, je dois alterner entre les deux repères, géocentrique et local, mais comment faire?

Quelle est la forme de cette matrice de changement de base?

[inviteec0d6e6f]

elle va "dévier" petit à petit mon lanceur (et le satellite) dans la phase atmosphérique et du coup son inclinaison finale non?

comme le précise vanos, pas que dans l'étape atmosphérique.
Un truc qu'il faut bien comprendre, et qui ne simplifie pas les choses, c'est que chaque fusée a un profil de vol spécifique.
Dû non pas a ses performances aérodynamiques, mais a ses performances de poussée.
Sachant en plus qu'une fusée possède plusieurs étages...
C'est la façon dont va évoluer la poussée de l'engin, au cours du vol, qui va déterminer son profil de tir spécifique.

Il n'y a donc pas une seule réponse, a part de dire que de toute façon, il y a forcément un décalage entre l'inclinaison finale désirée (-90° ou 90°) et le cap de tir.
Ceci est dû, fondamentalement, au fait qu'une fusée ne se met pas en orbite instantanément, mais a besoin de temps pour y parvenir, temps durant lequel les paramètres évoluent car la terre tourne, entrainant l'atmosphère avec elle.
Les corrections seront moins importantes a faire en fonction du rapprochement du pas de tir des pôles, par exemple, a la condition que tu vises toujours le plus proche (si tu es presque au pole sud et que tu vises vers le pole nord, alors il y aura une déviation de cap de tir maximale).

As-tu déja essayé Orbiter ?
C'est l'outil idéal pour vérifier des hypothèses de ce genre.
La gestion des PA intégrés permet de visualiser très finement les paramètres nominaux de tir pour telle ou telle machine.
Paramètres qui, justement, pour le même tir, dépendent fortement de l'engin.