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 Lancement à partir de ballon stratosphérique

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Matthys




Masculin Nombre de messages : 13
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MessageSujet: Lancement à partir de ballon stratosphérique   Ven 18 Mai 2018 - 13:03

Je pose une question toute simple
Pourquoi ne pas utiliser des ballons stratosphériques pour amener des vaisseaux à une altitude de 50 km ce qui permettrait d'économiser pas mal de carburant et surtout d'éviter la résistance de l'air pour pouvoir envoyer des véhicules beaucoup moins coûteux et en tout cas beaucoup moins lourd pour ce qui est de la propulsion.
Est-ce si compliqué que cela ?
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fredB


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MessageSujet: Re: Lancement à partir de ballon stratosphérique   Ven 18 Mai 2018 - 13:57

Le lancement de fusée sous ballon pose quand même des problèmes :

Masse : un petit lanceur comme Vega pèse plus de 200 tonnes et 1m3 d'hélium soulève 1kg, il nous faut donc 200000 m3, soit une sphère d'environ 75m de diamètre.
Coût : 1m3 d'hélium coute environ 60€ donc 12 millions d'euros à ajouter au prix du lanceur. 
Sécurité : La montée à 40km d'altitude se fait à 5m/s (en prenant 1m3 d'hélium pour  1kg de charge utile (Lanceur)). Il faudra plus de 2 heures pour atteindre l'altitude de lancement. Je vous laisse imaginer la gestion des ergols liquides sur le lanceur. La direction du ballon sera totalement dépendante du sens du vent et devra survoler des zones sécurisées (Ocean, desert).

Conclusion : l'opération ne pourrait être possible et rentable qu'avec de petits lanceurs à combustible solide.

Toutefois des amateurs ont tenté l'expérience avec des petites fusées. Ils n'ont fait que des vols suborbitaux :
  
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Patou


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MessageSujet: Re: Lancement à partir de ballon stratosphérique   Ven 18 Mai 2018 - 14:02

Il y a plusieurs projets visants à lancer "sous ballon" la startup espagnole  zero to infinity notamment avec son projet bloostar:




Et effectivement leur lanceur ne ressemble a rien de connu! certainement car il ne se pose plus les question de stabilité et de résistance au frottement de l'air. Avec bien sur la limitation au micro voire nano lanceurs du fait de la capacité de levage...
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Syl35
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MessageSujet: Re: Lancement à partir de ballon stratosphérique   Ven 18 Mai 2018 - 14:03

Matthys a écrit:
Je pose une question toute simple
Pourquoi ne pas utiliser des ballons stratosphériques pour amener des vaisseaux à une altitude de 50 km ce qui permettrait d'économiser pas mal de carburant et surtout d'éviter la résistance de l'air pour pouvoir envoyer des véhicules beaucoup moins coûteux et en tout cas beaucoup moins lourd pour ce qui est de la propulsion.
Est-ce si compliqué que cela ?

C'est un concept qui a été pas mal étudié et jugé souvent trop complexe et peu performant, cela dit une startup espagnole étudie un concept depuis quelques années:
http://www.zero2infinity.space/bloostar/

Il est très intéressant et innovant mais il leur reste encore beaucoup d'étapes à franchir.
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cube




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MessageSujet: Re: Lancement à partir de ballon stratosphérique   Ven 18 Mai 2018 - 14:14

En parlant de petit lanceur à propulsion solide (aéroporté), un bon exemple est le WikiLauncher. Il s'agit d'un nano lanceur pouvant amener une charge d'une vingtaine de grammes en orbite. Le développement semble abandonner mais on peut trouver un certain nombre de documents à son propos.
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Matthys




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MessageSujet: Re: Lancement à partir de ballon stratosphérique   Ven 18 Mai 2018 - 15:13

Tout à fait d'accord que 200 tonnes sont énormes mais c'est le poids total du lanceur je pense que si on arrive à une attitude suffisante on doit diminuer le poids d'une fraction assez importante maintenant il est vrai que certaines études en Espagne ont été développée à ce sujet je viens d'y jeter un œil cela semble assez prometteur merci à tout le monde pour la réponse
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Matthys




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MessageSujet: Re: Lancement à partir de ballon stratosphérique   Ven 18 Mai 2018 - 15:20

Peut-être que la solution serait d'utiliser une sorte de cannon magnétique pour propulser un engin tout cela dépend de la longueur mais quand on voit la vélocité qu'il peut atteindre il y a peut-être du chemin à faire de ce côté mais en tout cas je pense que le propulseur traditionnel n à plus de grand avenir.
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phenix
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MessageSujet: Re: Lancement à partir de ballon stratosphérique   Ven 18 Mai 2018 - 18:20

bon Je vais encore joué les rabajois, mais je répète juste se que me dise les chiffres,

J'ai pas mal réfléchis au lancement atmospherique avec vesta (pour plus de detail, voire le lien dans ma signature) et c'est compliqué, surtout avec le volume du ballon. hors 1m3 d'helium porte 1kg, c'est vrai au sol, mais dans la stratosphère, l'air est 5 a 10 fois moins dense donc des ballons 5 a 10 fois plus grand.

Que gagne t'on a tiré depuis la stratosphere? pour se mettre en orbite terrestre basse il faut envoyer la charge utile a environ 7,7km/s a plus de 200km d'altitude. une fusée est conçu pour fournir une vitesse d'environ 9,2km/s pour prendre en compte 1,5km/s de perte aérodynamique et gravitationnel. avec un tir incliné a haute altitude, on gagne pas en vitesse, mais on diminue les pertes. disons qu'on gagne 900m/s  sa veut dire une gain de 10% en terme de vitesse, mais bonne nouvelle, pas 10% de masse d'ergol, car il faut fournir 900m/s a la charge utile, mais aussi a l'ergol qui fournira le reste de la vitesse. la question c'est es que un complexe système de ballon est il le meilleur moyen d’obtenir c'est 10%? pour une petit charge, sa peut se faire mais pour une fusée deja massive, autant lui ajouté des boosters a poudre (simple d'emploi, relativement peut chère, et avec beaucoup de poussé) ou maintenant des étages recuperable (plus on les largeur tot , plus c'est facile a recuperé).

Pour le canon, je vais répondre sur le sujet dédier.
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