Ariane 6 (1/4)

Mekka a écrit:
La techno Ariane 6 c'est du composite et non du métallique. Le M51 aussi d'ailleurs.

Le "casing" des boosters Ariane 6 / VEGA C ce sera donc du composite bobiné ?

L'ESA a peut-être imposé du réutilisable pour Pod-Y (je l'ignore mais c'est un choix heureux) mais pas pour les lanceurs...

Ce ne doit déjà pas être simple de remettre en état un booster métallique (récupération en mer, nettoyage, élimination du restant de couche d'isolation thermique, radiographie du métal pour détecter des fissures et ensuite remise en configuration pour une nouvelle coulée de "poudre") avec du composite est-ce seulement envisageable ?

montmein69 a écrit:

Le "casing" des boosters Ariane 6 / VEGA C ce sera donc du composite bobiné ?

ben il semblerait, comme montré dans mes posts du 28 février

fab37toto a écrit:Essaie d'une maquette en modèle réduit d'un futur P120 C 

http://objectifaquitaine.latribune.fr/business/2015-03-13/grace-a-herakles-ariane-6-a-fini-de-trembler.html

A mon avis, cet essai n'a rien a voir avec le design actuel d'Ariane 6
C'etait un essai dans le cadre de la version PPH du Cnes 

2 choses amusantes
- on reprochait a ce design les vibrations.... On voit maintenant que cet argument etait sans fondement
- et l'interet pour la version actuelle d'AR6 est tres limité: les boosters etant nettement moins importants et attachés bien loin de la charge utile

Ca sera utile quand on reviebdra a la version PPH :hermes:

montmein69 a écrit:

Avant d'atteindre sa forme solide définitive, le propergol est coulé dans le bloc moteur à l'usine Regulus de Kourou. L'Agence spatiale européenne impose que désormais ce bloc moteur métallique puisse être réutilisé, après avoir été nettoyé et remis à niveau.

Un premier pas pour la récupération et la réutilisation d'éléments d'un lanceur.

La navette l'a demontré: la reutilisation de booster tombés en mer est un non sens economique et technique!

Et la recuperation des Eap d'AR5 ne s'est pas toujours bien passé (style perte de la tuyere a l'impact)

Gergovie a écrit:

montmein69 a écrit:Le "casing" des boosters Ariane 6 / VEGA C ce sera donc du composite bobiné ?

ben il semblerait, comme montré dans mes posts du 28 février

Ça, je pense qu'on peut le considérer comme acquis...

bds973 a écrit:
2 choses amusantes
- on reprochait a ce design les vibrations.... On voit maintenant que cet argument était sans fondement
- et l’intérêt pour la version actuelle d'AR6 est très limité: les boosters étant nettement moins importants et attachés bien loin de la charge utile

Bah justement, sur PHH on essaie au max de réduire les oscillations de pression et leurs effets résiduels et donc le non-confort niveau CU.
On passe de tri-segments à du mono, effectivement, c'est censé limiter les ODP liés au PT intersegments.
On sera peut-être aussi sur une reprise de poussée arrière afin que "l'EPC" filtre au max celle-ci contrairement aux EAP ou la reprise est à l'avant, transmettant en direct les vibrations au 3ème étage. Et accessoirement ça évitera de foutre des élastomères au comportement pas toujours prévisibles à cette interface...
Sur PPH, le 2ème étage constitué d'un booster allait carrément à contre-courant de cette volonté.
En ça la PHH a clairement un avantage. Et même si la poussée est finalement à l'avant, vu la hauteur des boosters A6 par rapport à la taille de l'EPC, y'aura quand même une partie de celui-ci qui filtrera encore un peu.

Et puis côté intégration, vu de ma fenêtre, c'est plus simple de garder les boosters remplis de poudre au sol plutôt que d'en trimballer un au pont roulant pour le mettre au dessus...

montmein69 a écrit:

Avant d'atteindre sa forme solide définitive, le propergol est coulé dans le bloc moteur à l'usine Regulus de Kourou. L'Agence spatiale européenne impose que désormais ce bloc moteur métallique puisse être réutilisé, après avoir été nettoyé et remis à niveau.

Un premier pas pour la récupération et la réutilisation d'éléments d'un lanceur.

Merci montmein69 pour cette citation, mais d'où est-elle issue ? Car elle me semble d'importance quelque soit son opinion sur la récupération des boosters à poudre.

Bah ! de rien ... je croyais que cela seerait envisageable au moins, pour les boosters.
Cela ne semble - vu les remarques - pas évident du tout techniquementt avec un casing en composite bobiné (et si on prend en compte toutes les opérations de récupération et de remise en état ... pas économiquement rentable). Donc remarque assez mal-venue :wall:

Quand au premier étage cryo ... qui peut y croire ?

montmein69 a écrit:Bah !  de rien ... je croyais que cela seerait envisageable au moins, pour les boosters.
Cela ne semble - vu les remarques - pas évident du tout techniquementt avec un casing en composite bobiné (et si on prend en compte toutes les opérations de récupération et de remise en état ... pas économiquement  rentable). Donc remarque assez mal-venue :wall:

Quand au premier étage cryo ... qui peut y croire ?

Oui, j'ai lu aussi toutes ces remarques qui ont suivi ton post; par contre je n'ai pas tout suivi avant  et je voulais connaitre la source ce cette citation de l'ESA pour revenir au texte originel de l'agence européenne car enfin il doit y avoir une intention - si ce n'est pas à court terme - du moins à plus long terme.
Par exemple que se passera-t-il si Space X réussit son pari du récupérable et surtout qu'il soit viable économiquement ?
Alors je ne pense pas à court terme que la demande en lancements augmentera pour autant et le nombre de lanceurs à fabriquer  diminuera.
Cela n'est évidemment pas très intéressant pour les constructeurs  en particulier européens... et là leurs intérêts divergent de l'ESA qui ne tient pas à subventionner en vain, une filière qui s'avérerait être une voie sans issue. Alors l'ESA ne cherche -t-elle pas à préserver l'avenir au cas où ?
Certes pour les constructeurs, cela ne serait plus la poule aux œufs d'or - car dit récupérable dit fabrication plus chère et moins de commandes du moins dans un premier temps. Mais ils doivent aussi se méfier qu'un jour l'ESA ne passe ses commandes ailleurs.

Giwa a écrit:; par contre je n'ai pas tout suivi avant  et je voulais connaitre la source ce cette citation de l'ESA pour revenir au texte originel de l'agence européenne car enfin il doit y avoir une intention - si ce n'est pas à court terme - du moins à plus long terme.

Pas de citation officielle du côté de l'ESA.
Il y a eu un post indiquant qu'il y avait eu des recherches effectuées, donc qu'on s'était posé la question du récupérable en Europe, notamment au CNES (mais pas à ma connaissance précisément d'infos relativement à Ariane 6 ?)
http://www.forum-conquete-spatiale.fr/t15776p780-les-nouvelles-du-lanceur-ariane-6#32735

Cela aurait peut-être pu se justifier de récupérer trois casing dans le cas de la PPH du CNES ? Pour les versions 6-2 et 6-4  finalement retenues .... je ne pense pas que cet aspect ait eu le moindre poids dans les discussions.

Pour cette version (on peut espérer peut-être mieux en 2030...) c'est clair que si cette cette idée a dû effleurer le directeur du programme, ça n'a pas duré plus de 2 secondes...

Don il en est plus question, même si l'idée avait été effleurée.

Toutefois sur notre forum, on peut approfondir cette possibilité de récupération et son intérêt éventuel sans esprit partisan.
La récupération ne peut s'avérer intéressante que si elle réduit les coûts de manière significatif pour
Ariane 6 .
Commençons par l'intérêt : a-t-on une estimation des coûts respectifs de l'enveloppe et du pain de poudre dans le cas d'un propulseur à propergols solides ? Après on pourra discuter des possibilités de récupération de l'enveloppe, de sa remise remise en état  et des coûts que cela entraînerait.

En tout cas aucune solution de ce type n'est envisageable pour l'étage cryo.
Il sera peut-être possible d'y réfléchir si on s'orientait ultérieurement vers du kerolox ou du CH4/LOX.

Connait-on la façon dont est fixée la couche d'isolation thermique à l'intérieur de la paroi en composite bobiné (colle ?). Cela risque d'être coton à séparer après fonctionnement puis à remettre un isolant neuf. :suspect:

montmein69 a écrit:En tout cas aucune solution de ce type n'est envisageable pour l'étage cryo.
Il sera peut-être possible d'y réfléchir si on s'orientait ultérieurement vers du kerolox ou du CH4/LOX.

Connait-on la façon dont est fixée la couche d'isolation thermique à l'intérieur de la paroi en composite bobiné (colle ?). Cela risque d'être coton à séparer après fonctionnement puis  à remettre un isolant neuf.  :suspect:

Tout à fait d'accord que pour un étage hydrox cela parait pratiquement inenvisageable (à moins de progrès inattendus dans ce domaine)

Maintenant en ce qui concerne les propulseurs d'appoint, effectivement si la paroi en composite bobiné se trouve fortement détériorée en fin de combustion, c'est inenvisageable aussi ; ce qui nétait pas le cas des anciens types d'enveloppes plus résistantes, mais qui avaient l'inconvénient d'être plus lourdes.

Giwa a écrit:Maintenant en ce qui concerne les propulseurs d'appoint, effectivement si la paroi en composite bobiné se trouve fortement détériorée en fin de combustion, c'est inenvisageable aussi ; ce qui nétait pas le cas des anciens types d'enveloppes plus résistantes, mais qui avaient l'inconvénient d'être plus lourdes.

Suffit de mettre plus de PT (Protection Thermique) à l'intérieur... Après, le composite et l'eau de mer, ça fait pas très bon ménage...

montmein69 a écrit:Connait-on la façon dont est fixée la couche d'isolation thermique à l'intérieur de la paroi en composite bobiné (colle ?). Cela risque d'être coton à séparer après fonctionnement puis  à remettre un isolant neuf.  :suspect:

Faudrait que je vérifie mais je pense pas qu'il y ait de colle.
La PT est installée sur le mandrin métallique central sur lequel est effectué le bobinage des fibres. Puis tout tient ensemble une fois le mandrin retiré.

Mekka a écrit:... Après, le composite et l'eau de mer, ça fait pas très bon ménage.

Il me semblait que c'était plutôt les métaux qui pouvaient subir la corrosion par électrolyse au contact du sel de l'eau de mer ; les planches de surf en composite tiennent très bien à l'eau de mer  : je vais demander à Brice de Nice ! ;)

Giwa a écrit:

Mekka a écrit:... Après, le composite et l'eau de mer, ça fait pas très bon ménage.

Il me semblait que c'était plutôt les métaux qui pouvaient subir la corrosion par électrolyse au contact du sel de l'eau de mer ; les planches de surf en composite tiennent très bien à l'eau de mer  : je vais demander à Brice de Nice ! ;)

Le problème principal étant l'association carbone / aluminium (différence de potentiel) avec de l'eau de mer (pont salin). Ca fait une pile!!! ;)
Il faut dans ce cas passiver l'alu pour éviter tout échange électrique possible.

Sinon en effet, la grande majorité bateaux de course sont maintenant en composites carbone/époxy dont certain navigue depuis pas mal de temps (et je ne parle pas des coques polyester/fdv qui existent depuis longtemps en nautisme).

Syl35 a écrit:

Giwa a écrit:
Il me semblait que c'était plutôt les métaux qui pouvaient subir la corrosion par électrolyse au contact du sel de l'eau de mer ; les planches de surf en composite tiennent très bien à l'eau de mer  : je vais demander à Brice de Nice ! ;)

Le problème principal étant l'association carbone / aluminium (différence de potentiel) avec de l'eau de mer (pont salin). Ca fait une pile!!! ;)
Il faut dans ce cas passiver l'alu pour éviter tout échange électrique possible.

Sinon en effet, la grande majorité bateaux de course sont maintenant en composites carbone/époxy dont certain navigue depuis pas mal de temps (et je ne parle pas des coques polyester/fdv qui existent depuis longtemps en nautisme).

Merci Syl35 pour cette information sur la composition de ce composite carbone/aluminium. Je suppose que l'on a affaire à de la fibre de carbone et dans ce cas y-a-t-il en plus une résine organique comme liant entre ces fibres de carbone et les filaments d'aluminium ou ces fibres de carbone sont-elles directement dans une matrice d'aluminium ?

Syl35 a écrit:

Giwa a écrit:
Il me semblait que c'était plutôt les métaux qui pouvaient subir la corrosion par électrolyse au contact du sel de l'eau de mer ; les planches de surf en composite tiennent très bien à l'eau de mer  : je vais demander à Brice de Nice ! ;)

Le problème principal étant l'association carbone / aluminium (différence de potentiel) avec de l'eau de mer (pont salin). Ca fait une pile!!! ;)
Il faut dans ce cas passiver l'alu pour éviter tout échange électrique possible.

Sinon en effet, la grande majorité bateaux de course sont maintenant en composites carbone/époxy dont certain navigue depuis pas mal de temps (et je ne parle pas des coques polyester/fdv qui existent depuis longtemps en nautisme).

C'est la reprise hydrique qui pose problème (absorption d'eau par le composite)... Faut une bonne grosse étuve et un peu de temps devant soi sinon !

Mekka a écrit:

montmein69 a écrit:Connait-on la façon dont est fixée la couche d'isolation thermique à l'intérieur de la paroi en composite bobiné (colle ?). Cela risque d'être coton à séparer après fonctionnement puis  à remettre un isolant neuf.  :suspect:

Faudrait que je vérifie mais je pense pas qu'il y ait de colle.
La PT est installée sur le mandrin métallique central sur lequel est effectué le bobinage des fibres. Puis tout tient ensemble une fois le mandrin retiré.

Je ne suis pas sûr de comprendre cette technologie. Le bobinage des fibres ... cela tient comment ?
Peut-on considérer que c'est la résine (s'il y en a ?) qui contient/enrobe les fibres qui en "polymérisant" assure aussi  la "liaison" avec la couche interne de protection thermique ? Ou bien est-ce un serrage mécanique qui se produit ?

montmein69 a écrit:

Mekka a écrit:

montmein69 a écrit:Connait-on la façon dont est fixée la couche d'isolation thermique à l'intérieur de la paroi en composite bobiné (colle ?). Cela risque d'être coton à séparer après fonctionnement puis  à remettre un isolant neuf.  :suspect:

Faudrait que je vérifie mais je pense pas qu'il y ait de colle.
La PT est installée sur le mandrin métallique central sur lequel est effectué le bobinage des fibres. Puis tout tient ensemble une fois le mandrin retiré.

Je ne suis pas sûr de comprendre cette technologie. Le bobinage des fibres ... cela tient comment ?
Peut-on considérer que c'est la résine (s'il y en a ?) qui contient/enrobe les fibres qui en "polymérisant" assure aussi  la "liaison" avec la couche interne de protection thermique ? Ou bien est-ce un serrage mécanique qui se produit ?

http://www.futura-sciences.com/magazines/espace/infos/actu/d/astronautique-video-future-ariane-6-commence-prendre-forme-52960/

J'espère que ce lien t'aideras...

Merci Apolloman

La technique de fabrication (carbon fiber placement) consiste à enrouler des fibres de carbone sur un noyau (un mandrin pour les techniciens) placé sur un tour, puis à les coller avec un liant. L’ensemble est polymérisé, puis le noyau retiré. La structure est alors prête pour la mise en place d'une protection thermique et pourra recevoir la coulée du propergol en poudre, sous vide.

Reste à comprendre l'étape où la protection thermique est mise en place :scratch:
Ne serait-il pas plus simple de la placer sur le mandrin dès le début et de la recouvrir par le bobinage des fibres de carbone ??? Sans doute pas possible ... donc il faut la poser "par l'intérieur" :roll: et s'assurer qu'elle est solidaire du composite bobiné.

Intéressant ces informations d'Apolloman  
Toutefois c'était du PPH et je ne vois qu'un ruban de carbone qu'on enroule  avec un liant polymérisable . A  cette époque, pas d'aluminium en plus dans le composite?
Qu'en est- il de la protection thermique?

montmein69 a écrit:Merci Apolloman

Reste à comprendre l'étape où la protection thermique est mise en place :scratch:
Ne serait-il pas plus simple de la placer sur le mandrin dès le début et de la recouvrir par le bobinage des fibres de carbone ??? Sans doute pas possible ... donc il faut la poser "par l'intérieur" :roll: et s'assurer qu'elle est solidaire du composite bobiné.

C'est ce que je disais plus haut.

Mekka a écrit:
La PT est installée sur le mandrin métallique central sur lequel est effectué le bobinage des fibres. Puis tout tient ensemble une fois le mandrin retiré.

Giwa a écrit:Intéressant ces informations d'Apolloman  
Toutefois c'était du PPH et je ne vois qu'un ruban de carbone qu'on enroule  avec un liant polymérisable . A  cette époque, pas d'aluminium en plus dans le composite?
Qu'en est- il de la protection thermique?

Pourquoi donc de l'alu dans le composite ? à part dans les brides supérieures et inférieures y'a pas besoin d'introduire de métallique dedans.Et quand bien même, je pense que ce sera de l'acier pour des raisons thermiques et de masse.

Mekka a écrit:

 Pourquoi donc de l'alu dans le composite ? à part dans les brides supérieures et inférieures y'a pas besoin d'introduire de métallique dedans.Et quand bien même, je pense que ce sera de l'acier pour des raisons thermiques et de masse.

La poudre d'aluminium permet d'augmenter la résistance mécanique du composite. C'est aussi utilisé dans le domaine du prototypage rapide.

Blink / Pamplemousse a écrit:La poudre d'aluminium permet d'augmenter la résistance mécanique du composite.

??? Ta source m'intéresse... Sinon à part la conduction thermique, je vois pas a priori...

Blink / Pamplemousse a écrit:C'est aussi utilisé dans le domaine du prototypage rapide.

 Certes, mais c'est pas vraiment le cas ici...

Quelques éléments de réponse : 
Les Composites à Matrice Métallique ont de meilleures

• tenues en température et au feu ;
  
  
• propriétés intrinsèques de la matrice métallique (sauf isolation thermique) ;
  
  
• tenues au vieillissement ;
  
  
• ductilités de la matrice métallique (comparée aux matrices résines thermodurcissables)
  
  

http://fr.wikipedia.org/wiki/Composite_%C3%A0_matrice_m%C3%A9tallique