Développement du Space Launch System (1/2)

ça fait réver, mais on ne le verra jamais

Je pensais à quelque chose d'un peu plus réaliste dans un premier temps, genre un BA330 de Bigelow.

Syl35 a écrit:

MarsSurfaceWanderer a écrit:
Cependant, comment penses-tu que l'on pourrait s'y prendre pour faire de l'ISS une base de départ pour des astéroïdes ? Je pense que sa présence pour une telle mission est totalement fantaisiste.

L'ISS pourrait servir de station d'assemblage et ravitaillement d'un vaisseau à destination des astéroïdes. Tant pour l'aller (assemblage de plusieurs modules envoyés séparément) qui permettrait d'obtenir un système un peu plus optimisé et surtout pour le retour. Pourquoi envoyer loin dans l'espace la capsule avec sont bouclier thermique dimensionné pour le retour atmosphérique d'une grosse capsule alors qu'en faisant une étape par l'ISS on peut revenir avec un simple "petit" Dragon/CST-100/Soyouz.
On peut imaginer de ramener un gros échantillon qui serait aussi retourné sur terre séparément dans une capsule de fret séparée.

Bref, plus de modularité, souplesse et de sécurité (en réduisant la masse/taille des vaisseaux contenant des humains) qui devient accessible avec la multiplication des moyens de transport de fret et humain avec capacité de retour sur terre.

edit: D'accord, il reste le problème du freinage au retour qui est plus simple en atmosphérique direct.... ;)

Je suis assez d'accord avec MrFrame, ça pourrait être une bonne idée d'assembler en orbite avant de tout propulser, mais pourquoi à côté de l'ISS ? Sa masse et son envergure ne feraient que compliquer les choses selon moi... Sans compter, en effet, son inclinaison et son altitude.

Et pour le retour atmosphérique, vaut mieux rentrer directement à 40 000 km/h que freiner d'une part à la vitesse de l'ISS avant de redescendre. Donc l'avantage de revenir avec une capsule Dragon ou autre est
Bon, un "mécanicien spatial" saurait expliquer ceci mieux que moi.

Explications relatives aux travaux pour modifier le Mobile Launcher. C'est toute l'installation sur laquelle le lanceur sera fixé, et qui sera déplacée par le crawler jusqu'au pas de tir.
http://www.nasaspaceflight.com/2013/10/mobile-launcher-modifications-for-sls/
Nombreux équipements différents de ceux qui avaient été installés pour Ares 1 ... donc à refaire.


L'accès aux installations pour les sociétés chargées de ces travaux étant pour le moment bloqué (suite au shutdown) ..... c'est en partie en attente.

The launch mount will be the first major element of the ML to be redesigned, with “demolition” work set to be begin next month.

The start date will be dependent on the status of the government shutdown, which resulted in KSC contractors being locked out of the center on Tuesday.

Plusieurs grosses firmes parties prenantes du développement du SLS, regrettent que le planning des missions soit encore bien maigre.

http://www.nasaspaceflight.com/2013/10/industry-leaders-sls-capability-new-missions/

Ils espèrent que cela va rapidement s'étoffer, et qu'on aura un rythme de lancement d'au moins deux vols par an.

Speaking at the 6th Wernher von Braun Memorial Symposium, a heavyweight panel of experts spoke of their optimism that SLS may launch up to twice per year.

Le moteur J-2X sera mis sous naphataline apres la fin des test (prévue cette fin 2013).
http://www.aviationweek.com/Article.aspx?id=/article-xml/asd_10_04_2013_p01-01-623762.xml

C'est le titre d'un article d'Aviation Week expliquant que pour des raisons de réduction de budget le moteur sera mis sur étagère en attendant de lui trouver une utilisation pour une mission vers Mars !
Pour les premiers vols de la SLS "légère" (105t) un étage supérieur "dual-use upper stage" équipé de 3 à 4 RL-10 serait préféré car plus rapide a développer. Il permettrait a la fois la mise en orbite puis l'injection lunaire.
Un étage supérieur propulsé par J2X nécessiterait de développer en plus un CPS, étage cryogénique, pour l'injection.

Le développement du J-2X a couté environ 1,5bUSD depuis le lancement du programme en 2007 avec Ares.
Toujours intéressant de se préoccuper de l'usage d'un produit quand on fini son développement :shock:

cosmiste a écrit:Le moteur J-2X sera mis sous naphataline apres la fin des test (prévue cette fin 2013).
http://www.aviationweek.com/Article.aspx?id=/article-xml/asd_10_04_2013_p01-01-623762.xml

C'est le titre d'un article d'Aviation Week expliquant que pour des raisons de réduction de budget le moteur sera mis sur étagère en attendant de lui trouver une utilisation pour une mission vers Mars !
Pour les premiers vols de la SLS "légère" (105t) un étage supérieur "dual-use upper stage" équipé de 3 à 4 RL-10 serait préféré car plus rapide a développer. Il permettrait a la fois la mise en orbite puis l'injection lunaire.
Un étage supérieur propulsé par J2X nécessiterait de développer en plus un CPS, étage cryogénique, pour l'injection.

Le développement du J-2X a couté environ 1,5bUSD depuis le lancement du programme en 2007 avec Ares.
Toujours intéressant de se préoccuper de l'usage d'un produit quand on fini son développement :shock:

Un étage supérieur doté de 4 RL-10 ? Pas possible, ils vont nous refaire près de soixante ans après ce qui devait être un étage supérieur des Saturn C1 (deuxième étage) et C2 (troisième étage). Par la suite, cet étage SIV fut réalisé avec 6 RL-10, mais ne vola que six fois. Quel gâchis ! 

Les tergiversations et reculades concernant les motorisations sont assez fréquentes côté US. On se rappelle les problèmes concernant des moteurs pour le deuxième étage de l'Ares 5 qui devaient être des moteurs de navette .... mais avaient le fâcheux inconvénient de ne pouvoir être allumés en vol.
On a aussi le problème posé par la dépendance des moteurs russes pour l'Atlas V, et l'Antarès.

Bref .... lil semble y avoir besoin de relancer la recherche et le développement de moteurs, et plutôt dans le kerolox, comme indiqué dans cet article (déjà cité dans un autre FIL)

Quelle société pourrait se lancer dans un tel développement ? Boeing ?

Si la NASA opte pour des RL-10 .... et développe le deuxième étage du SLS ainsi équipé ... on peut s'interroger sur les économies à long terme quand il faudra développer le nouvel étage motorisé par le J2X ?

montmein69 a écrit:Bref .... lil semble y avoir besoin de relancer la recherche et le développement de moteurs, et plutôt dans le kerolox, comme indiqué dans cet article (déjà cité dans un autre FIL)

Quelle société pourrait se lancer dans un tel développement ? Boeing ?

je ne vois pas vraiment l’intérêt de développer un moteur (LOX/RP-1) Made in USA de la classe du  RD-180. Un tel moteur fabriquer au USA sera toujours plus cher qu'un moteur fabriquer en Russie. Le choix du moteur RD-180 sur l'Atlas 5 par Lockheed Martin est purement économique, comme d’ailleurs l’annulation de sa fabrication sur le sol américain.

En ce qui concerne Boeing, le moteur RS-68 sur la Delta 4 fait parfaitement l’affaire, je ne vois pas l’intérêt de Boeing de se lancer dans un tel développement. La Delta 4 peut parfaitement remplacer l'Atlas 5.

Depuis plusieurs années, au USA on privilégie le LH2/LOX accouplé à des boosters à poutre qui n'existent pas en Russie ni en Chine. ces deux payes ont des coûts de production du moteur LOX/RP-1 bien inférieur au paye occidentaux.

Pour le moment la majorité des payes développés, l’Europe, le Japon les États-Unis ne s’intéresse pas à la propulsion LOX/RP-1.
Il ne reste plus que Space X avec ses nombreux petits moteurs et ses promesses de récupération du premier étage.
Les paries sont ouverts. 

Le coût de production en Russie du RD-180 est de 11-15 millions de dollars selon l’article que tu a posté .
J’ose pas imaginer son coût de production au USA.:shock: 

Le coût du RS-68 au USA est estimé à 14 millions de dollars.

http://www.space.com/2171-nasa-eyes-alternative-shuttle-main-engine-heavylift.html

BBspace a écrit:Un étage supérieur doté de 4 RL-10 ? Pas possible, ils vont nous refaire près de soixante ans après ce qui devait être un étage supérieur des Saturn C1 (deuxième étage) et C2 (troisième étage). Par la suite, cet étage SIV fut réalisé avec 6 RL-10, mais ne vola que six fois. Quel gâchis ! 

Question légèrement HS mais... je ne savais pas que les RL-10 avaient été utilisés pour les S-IVB ! D'après Wikipédia : "Le RL-10 a équipé par le passé le deuxième étage S-IVB de la fusée Saturn I (6 x RL-10) ". L'étage porte le même nom que celui équipé d'un moteur J-2 ? :suspect:

je ne vois pas vraiment l’intérêt de développer un moteur (LOX/RP-1) Made in USA de la classe du  RD-180. Un tel moteur fabriquer au USA sera toujours plus cher qu'un moteur fabriquer en Russie.

La problématique qui était posée, c'était un éventuel embargo de la Russie sur les moteurs RD-180 et de voir quelles solutions techniques pourraient pallier cette éventualité et remplacer. Avec en parallèle la "mise au placard" du J2-X pour les  premières versions du SLS.
Evidemment, je ne sais pas quelles sont les visées (potentiellement cachées ?) de M. Jim MASER (vice président of corporate strategy and development at GenCorp, the parent company of Aerojet Rocketdyne,)

mais il déclare que :

Maser instead advocated for the development of a new kerolox engine, using ox-rich staged combustion, with a thrust of between half a million and a million pounds-force (2.2 to 4.4 million newtons.) Such an engine, he said, could be used alone or in combination for multiple vehicle architectures. That approach “can provide a very cost-effective and reliable solution for this country, because then what you get is a capability that can be used for different applications, and thus get the volume in the industrial base” that can drive down costs, he said.

alors même que la société Rocketdyne fabrique des moteurs LOX/LH₂ (RS-68, J2-X) ... il suggère que le kerolox a bien des avantages :blbl: 
Quelle mouche peut bien le piquer ?  Peut-être une contre offensive vis à vis d'un concurrent puisque le J2-X estimé trop cher serait possiblement remplacé par des RL-10 de Pratt et Whitney ?

Il estime que le kerolox pourrait être utilisé dans plusieurs architectures de lanceurs, et générer un volume de fabrication qui tirerait les couts vers le bas.
On simplifierait aussi les réservoirs ... puisqu'on n'a plus besoin de l'isolation requise par le LH₂ avec un gain de payload ? Le kérosène est aussi un ergol d'un maniement plus simple.

Mais je ne suis pas motoriste, ni expert en coût de fabrication comparé de tels moteurs avec ceux utilisant le couple LOX/LH₂

MarsSurfaceWanderer a écrit:Le RL-10 a équipé par le passé le deuxième étage S-IVB de la fusée Saturn I (6 x RL-10) ". L'étage porte le même nom que celui équipé d'un moteur J-2 ? 

I y doit y avoir une coquille :
Les 6 x RL-10 étaient monté sur le S-IV, 2 eme étage de Saturn I.
Le J-2 était monté sur S-IVB, 2 eme étage de Saturn IB et 3ème étage de Saturn V.

cosmiste a écrit:

MarsSurfaceWanderer a écrit:Le RL-10 a équipé par le passé le deuxième étage S-IVB de la fusée Saturn I (6 x RL-10) ". L'étage porte le même nom que celui équipé d'un moteur J-2 ? 

I y doit y avoir une coquille :
Les 6 x RL-10 étaient monté sur le S-IV, 2 eme étage de Saturn I.
Le J-2 était monté sur S-IVB, 2 eme étage de Saturn IB et 3ème étage de Saturn V.

Merci cosmiste, ça semble plus logique ainsi.

MarsSurfaceWanderer a écrit:

BBspace a écrit:Un étage supérieur doté de 4 RL-10 ? Pas possible, ils vont nous refaire près de soixante ans après ce qui devait être un étage supérieur des Saturn C1 (deuxième étage) et C2 (troisième étage). Par la suite, cet étage SIV fut réalisé avec 6 RL-10, mais ne vola que six fois. Quel gâchis ! 

Question légèrement HS mais... je ne savais pas que les RL-10 avaient été utilisés pour les S-IVB ! D'après Wikipédia : "Le RL-10 a équipé par le passé le deuxième étage S-IVB de la fusée Saturn I (6 x RL-10) ". L'étage porte le même nom que celui équipé d'un moteur J-2 ? :suspect:

Les RL-10 sur le SIV de Saturn 1, le J-2 sur le SIV B de Saturn 1B !

«Les essais aéro-acoustiques que nous venons de terminer à Ames concernent l'instabilité de l'aérodynamisme" a déclaré John Blevins. Blevins est l'ingénieur en chef pour l'aérodynamique et l'acoustique au Spacecraft & Vehicle Systems Département du Marshall Space Flight Center de la NASA à Huntsville.

Quatre modèles avec trois variantes (équipage ou cargaison) différentes du SLS, y compris la configuration 70 tonnes ont été testés dans une soufflerie à Ames. La configuration 70 tonnes sera utilisée pour le vol inaugural du SLS.



http://www.nasa.gov/exploration/systems/sls/sls-aerodynamics.html#.Unfn1vlWym4

Anubis a écrit:je ne vois pas vraiment l’intérêt de développer un moteur (LOX/RP-1) Made in USA de la classe du  RD-180. Un tel moteur fabriquer au USA sera toujours plus cher qu'un moteur fabriquer en Russie. Le choix du moteur RD-180 sur l'Atlas 5 par Lockheed Martin est purement économique, comme d’ailleurs l’annulation de sa fabrication sur le sol américain.

euh je doit avoir encore tout faux mais le moteur kerlox made us de la classe RD180 ça serai pas le moteur F1a ou F1b ????

le F1a envisager dans les années 65-70 comme mise a jour  du F1 base (+ 800T de pousser)

et le F1b la tentative de résurrection du F1 avec les technique actuelles (vers 816T de pousser)

peronik a écrit:
euh je doit avoir encore tout faux mais le moteur kerolox made us de la classe RD180 ça serai pas le moteur F1a ou F1b ????

Non, le moteur évoqué dans l'article est bien un programme de recherche de l'USAF sur un moteur de classe RD-180 soit 400t de poussée et ISP top (combustion étagée, riche en oxygène, pression de chambre élevé,...).

Le F-1 en comparaison est un bon gros moteur basique ! (pardon, pardon Saint Werner pour ce blasphème :ven: )..

Le F-1B est prévu pour motoriser les boosters du SLS 130 t dans le projet RP/LOX proposé par l'association Dynetics-PWR qui est en compétition avec notamment ATK et ses boosters à poudre.



Si ce moteur revient sur le devant de la scène pour des boosters .... y aurait-il une probabilité qu'il équipe aussi l'étage principal. (lorsque le stock de SSME (RS 25) aura été épuisé) ?

montmein69 a écrit:Le F-1B est prévu pour motoriser les boosters du SLS 130 t dans le projet RP/LOX proposé par l'association Dynetics-PWR qui est en compétition avec notamment ATK et ses boosters à poudre.



Si ce moteur revient sur le devant de la scène pour des boosters .... y aurait-il une probabilité qu'il équipe aussi l'étage principal. (lorsque le stock de SSME aura été épuisé) ?

Dans ce cas il faudrait faire le développement d'un étage principal LOX/RP-1 sans doute plus petit, mais beaucoup plus lourd pour atteindre des performances similaires...

Eyp a écrit:
Dans ce cas il faudrait faire le développement d'un étage principal LOX/RP-1 sans doute plus petit, mais beaucoup plus lourd pour atteindre des performances similaires...

Envisagent-ils alors de relancer la production du RS-25 ? Moteur fort cher ?
Ou un nouveau moteur LOX/LH₂ ?

L'évolution de ce lanceur vers des versions lourdes .... parait plutôt obscure.

Ce n'est pas très clair.
il est prévu d'épuiser les RS-25D puis de faire des RS-25E, E for expendable (= jetable).
Mais, apparemment ils ne sont pas beaucoup plus simples donc resterons fort chers.
En conséquence, il est évoqué des RS-25F (moins chers) mais je ne sais pas si cela reste une intention ou si des plan existent déja.

je suis (et resterais sans doute) un béotien de l'astronautique mais j'ai eu quelques idée  j’aimerais avoir votre avis dessus

que donnerait un 1er étage composé de 3 modules Dynetic/PWR (leurs booster LRB concurrent des SRB) avec 2 F1b  chaque
si j'ai bien suivi le F1b est espérer au dessus de 800T de pousser unitaire se qui donnerait en gros
6 X 800T = 4800T de pousser au 1er étage :eeks:  (saturn V n'avais que 5 moteurs F1)

d'ailleurs pourquoi s’arrêter a 3, imaginons un 1er étage équipé de 5 modules dynetic /PWR  (~8000T) quel serait sa masse vide de carburant ( pourrait il être véhiculer par le crawler ??) 
de plus avec ce style modulaire on ne développe qu'un module  "simple" et on peut composer des lanceurs  lourd a "super-hyper-supra" lourd  ( avec 1 puis 3 puis 5  module Dynetic /PWR) sans pour autant  développer des étages de 10 à 15M de diamètre utilisé moins de 1 fois par décennie

une fois  la une autre question plus générale  me viens  est il impossible de transformer un booster en étage principal ??,
les 2X800T de pousser du module  dynetic/PWR valent quoi dans la liste des 1er étages existant

peronik a écrit:je suis (et resterais sans doute) un béotien de l'astronautique mais j'ai eu quelques idée  j’aimerais avoir votre avis dessus

que donnerait un 1er étage composé de 3 modules Dynetic/PWR (leurs booster LRB concurrent des SRB) avec 2 F1b  chaque
si j'ai bien suivi le F1b est espérer au dessus de 800T de pousser unitaire se qui donnerait en gros
6 X 800T = 4800T de pousser au 1er étage :eeks:  (saturn V n'avais que 5 moteurs F1)

d'ailleurs pourquoi s’arrêter a 3, imaginons un 1er étage équipé de 5 modules dynetic /PWR  (~8000T) quel serait sa masse vide de carburant ( pourrait il être véhiculer par le crawler ??) 
de plus avec ce style modulaire on ne développe qu'un module  "simple" et on peut composer des lanceurs  lourd a "super-hyper-supra" lourd  ( avec 1 puis 3 puis 5  module Dynetic /PWR) sans pour autant  développer des étages de 10 à 15M de diamètre utilisé moins de 1 fois par décennie

une fois  la une autre question plus générale  me viens  est il impossible de transformer un booster en étage principal ??,
les 2X800T de pousser du module  dynetic/PWR valent quoi dans la liste des 1er étages existant

Si la poussée totale de la fusée est de 6000T, alors on peut (et doit, pour que l'accélération soit raisonnable) faire une fusée de 5500T. Je doute fortement que le crawler soit fait pour ça, puisqu'il était conçu pour porter les 3000T de Saturn V.

Quant à transformer des boosters en étage principal, il me semble que c'est le cas des boosters à propergols liquides du lanceur Energia, qui peuvent également être eux-même des lanceurs (Zénith).

peronik a écrit:
de plus avec ce style modulaire on ne développe qu'un module  "simple" et on peut composer des lanceurs  lourd a "super-hyper-supra" lourd  ( avec 1 puis 3 puis 5  module Dynetic /PWR) sans pour autant  développer des étages de 10 à 15M de diamètre utilisé moins de 1 fois par décennie

L'assemblage de cores identiques en fagot ... reste pour l'instant peu usité.
Côté américain ... il n'y a que la Delta IV Heavy qui a ce design. Cela reste un lanceur fort cher et dont la puissance est malgré tout limitée. Il est vrai qu'elle apparait quand même souvent sur-dimensionnée - jusqu'à présent - pour les missions qui lui sont confiées. Le SLS ne suivra pas en tout cas ce design.

Côté russe, cela devrait se concrétiser avec l'Angara 3 qui devrait être développée. Pour l'Angara 5 .... cela reste du domaine du projet.

Les chinois ne s'orientent pas vers ce design non plus.

Donc .... pas d'unanimité sur l'intérêt de ce système.

Un article de NSF présente une proposition de Boeing pour un étage supérieur plus performant pour le SLS : le LUS (Large Upper Stage)
Titre : New SLS mission options explored via new Large Upper Stage
http://www.nasaspaceflight.com/2013/11/new-sls-options-new-large-upper-stage/

En filigrane on voit - entre autres - planer l'idée d'installer une station du côté de la Lune.

“A SLS/LUS could launch multiple translunar elements simultaneously, reducing the number of overall launches and decreasing the time required to assemble a translunar outpost.”

Très bel article. Les options que permettrait cet étage superieur survitaminé ont de quoi nous faire rêver. Pour ma part, j'en retiendrait deux, chacun dans un domaine différent.
Dans celui des vols habités, la possibilité de déploiement du module de Bigelow BA-2100, c'est à dire d'un volume pressurisé de 2100m3(!), à comparer avec celui disponible actuellement sur l'ensemble de l'ISS, qui n'atteint pas les 900m3. 
Dans celui de l'exploration planétaire, la possibilité d'envoyer une sonde de 1700Kg  pour se satelliser autour d'Uranus sur une trajectoir direct(!), c'est à dire un temps de voyage beaucoup plus court qu'avec les missions classiques obligées à faire de multiples orbites dans le système solaire intérieur pour acquérir la vitesse nécéssaire, avec en prime la possibiliter de transporter en plus une sonde destinée à plonger dans l'amosphère de la planète géante.
Il n'y a plus qu'á...ouvrir les cordons de la bourse, d'où ma très grande circonspection!:scratch: