Frottements de l'air en supersonique

[invitea0722361]

Bonjour !
Dans le cadre de mon TIPE j'étudie comment mettre un objet en orbite avec des canons (magnétiques) posés sur le sol (terrestre par exemple).

Étant donné que la vitesse en sortie de canon doit être TRÈS élevée (quelques km/s), j'aimerais connaître les frottements dûs à l'air à ces vitesses.
Je n'ai trouvé aucune formule susceptibles de m'aider, la majorité des sites indiquant juste que c'est très différent en supersonique...

Connaissez-vous une formule décrivant cela ? Ou, à défaut, un logiciel qui permettrait de simuler assez facilement cela ?

Merci !

Syrl
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[invitef29758b5]

Salut

Étant donné que la vitesse en sortie de canon doit être TRÈS élevée (quelques km/s)

28 000 km/h ?
Impossible en conditions normales .
Il faut de l' air raréfié .

[invitea0722361]

Merci de ta réponse ! Oui, au moins 28 000 km/h (~8 km/s)
Qu'est-ce qui te semble impossible ? D'atteindre de telles vitesses ? Oui, en effet, cela paraît surréaliste.
Mais cela signifie-t-il donc forcément qu'il n'existe pas de formules pour ce genre de vitesses ?
Même si le projet n'est pas réalisable avec les technologies actuelles, le but est d'étudier pourquoi...

[invitef29758b5]

Impossible à cause de l' échauffement .
Ton projectile fondrait rapidement .

[A voir en vidéo sur Futura]

[penthode]

à part dans un roman de Jules Verne , cette voie a toujours échoué.

[obi76]

Bonjour,

Qu'est-ce qui te semble impossible ? D'atteindre de telles vitesses ? Oui, en effet, cela paraît surréaliste.

Non, ce n'est pas tant d'atteindre de telles vitesses qui est surréaliste, c'est que l'objet ne soit pas suffisamment dégradé (c'est un euphémisme) à cause de la température qu'il va atteindre. A ces vitesses là, dans l'atmosphère, l'air devient un plasma extrêmement chaud. Donc ses caractéristiques sont très différentes de l'air "normal" (en terme de viscosité, notamment). Meme la notion de pression n'est plus valide puisqu'on est complètement hors équilibre thermodynamique. Cette notion étant essentielle pour déterminer une force.

Mais cela signifie-t-il donc forcément qu'il n'existe pas de formules pour ce genre de vitesses ?

Je n'en n'ai jamais vu, mais ça existe peut etre, là il faut se plonger dans les publis pour voir si quelqu'un s'y est déjà intéressé (je doute qu'on puisse estimer une force théoriquement, numériquement ça me parait très compliqué, et expérimentalement aussi, donc pas impossible que ça n'existe juste pas).
Des forces exercées par un écoulement supersonique, ça on sait calculer (en général il suffit d'intégrer la pression sur la surface de l'objet), mais à de telles vitesses, clairement cette approche n'est plus pertinente.

Même si le projet n'est pas réalisable avec les technologies actuelles, le but est d'étudier pourquoi...

Ben justement, comme on vous l'a dit ce n'est pas tant de l'envoyer à cette vitesse qui est bloquant (quoique très difficile), c'est le fait que l'objet ainsi lancé puisse résister aux contraintes thermiques / structurelles auxquelles il va être soumis.

[increa]

bonjour ,pour des vitesses de l'ordre de 1,2km/s et des objets de l'ordre du cm il est courant de postuler que la trainée est proportionnelle à la vitesse .

[f6bes]

Bjr Syrl,
C'est pas pour rien qu'il a fallu concevoir les boucliers....thermiques !!
Bonne journée

[obi76]

Bjr Syrl,
C'est pas pour rien qu'il a fallu concevoir les boucliers....thermiques !!
Bonne journée

Et encore, ça c'est pour la rentrée : le bidule il ralentit à mesure qu'il s'approche. Là c'est l'inverse : pour avoir une vitesse suffisante en sortant de l'atmosphère, il faut l'envoyer du sol encore plus vite pour que les frottements ne le ralentissent pas assez. Là on est largement pire...

[invitea0722361]

Merci à tous !
Ouais je comprends mieux pourquoi...
Merci !

[azizovsky]

il y'a très longtemps que j'ai lu dans science et vie que ce type d'expériences sont déjà commencés .., comme ici :http://www.supercondensateur.com/can...r-portee-350km

c'est plus de 7 fois la vitesse du son

~2,4km/s