[SpaceX] Actualités et développements de la Falcon 9 et du moteur Merlin

les 542s de l'ISP  du trio lithium / fluor / hydrogène est appétissant  certes mais ne pas oublier un léger détail ou 2
d’après Google et Wikipédia
"l'hydrogène doit être réfrigéré en dessous de -252 °C, le fluor doit être maintenu entre -219 et -188 °C, tandis que le lithium doit être chauffé au-dessus de +180 °C"
sans parlé des tarif et toxisité de ces produits

peronik a écrit:les 542s de l'ISP  du trio lithium / fluor / hydrogène est appétissant  certes mais ne pas oublier un léger détail ou 2
d’après Google et Wikipédia
"l'hydrogène doit être réfrigéré en dessous de -252 °C, le fluor doit être maintenu entre -219 et -188 °C, tandis que le lithium doit être chauffé au-dessus de +180 °C"
sans parlé des tarif et toxisité de ces produits

C'est sûr que la cohabitation de ce trio poserait quelques problèmes  ... comme le mariage de la carpe et du lapin !
En tout cas pour passer de la théorie à la pratique, il y a des chemins moins périlleux !

Considérons plutôt çà comme une expérience de pensée pour illustrer que l'hydrogène peut être un agent double ;)  pouvant servir de carburant , mais aussi de simple éjectât pour la propulsion de la fusée .

D'ailleurs cela montre aussi où conduit les cogitations quand on est trop obnubilé par l'ISP  plutôt que de rester pragmatique quitte à utiliser une masse d'ergols plus importante, mais plus faciles d'emploi et plus économiques.
Bien sûr l'ISP reste un critère important en fuséologie...mais pas à n'importe quel prix !
Et çà , cela me parait être dans la "philosophie " de Space X d'aller chercher les économies ailleurs que dans la consommation massique en ergols.

Le sur-refroidissemnt des ergols de la Falcon 9 n'a-t'il pas un coût (en terme de déperdition) lors de la phase de transfert des ergols vers les réservoirs (remplissage) et pendant la période d'attente avant le "lift-off", un délai qui peut durer pas mal de temps et où il faut compenser la "part des anges" ?
Les modifications prévues portent-elles aussi sur une isolation renforcée au niveau du premier et du deuxième étage ?

montmein69 a écrit:Le sur-refroidissemnt des ergols de la Falcon 9 n'a-t'il pas un coût (en terme de déperdition) lors de la phase de transfert des ergols vers les réservoirs (remplissage) et pendant la période d'attente avant le "lift-off", un délai qui peut durer pas mal de temps et où il faut compenser la "part des anges" ?
Les modifications prévues portent-elles aussi sur une isolation renforcée au niveau du premier et du deuxième étage ?

En sur- refroidissant on arrête l'ébullition et on limite l'évaporation du LOX, mais il y a le revers de la médaille car, alors si l'isolation thermique n'est pas suffisante, la température du LOX va s'élever rapidement  puisque la la transformation du liquide en vapeur ne permettra plus de maintenir la température. En conséquence par dilatation du LOX, soit le réservoir déborde s'il n'est pas hermétique , soit il éclate s'il n'est pas assez résistant.
Donc effectivement , il ne faut pas trop traîner pour le remplissage et/ou que l'isolation thermique soit conséquente.
Si il y a besoin d'une isolation thermique supplémentaire , celle-ci ne peut-elle pas rester au sol et ne servir qu'avant le décollage car ensuite les réservoirs se vident suffisamment vite pour que le LOX  en montant en température se dilate avec la place dégagée dans le réservoir jusqu'au palier de l'ébullition ?

Mais qu'envisage Space X  car ce problème se pose effectivement ? ? ?

En termes de coûts, le sur-refroidissement des ergols ne représentent quasiment rien (actuellement pour un tir facturé 60 M$, les ergols ne représentent que 200 k$).
Le vrai problème est celui des retards pris pour n'importe quelle raison quelques minutes avant le tir (dégradation de la météo, station de poursuite défaillante, anomalie sur un capteur quelconque, etc.).
Là si ça s'éternise trop, pas de recette, il faut entièrement vidanger le réservoir de LOX avant qu'il ne déborde et le re-remplir de LOX sur-refroidit, et je ne connais pas le temps nécessaire pour ces deux opérations, il y a alors un risque de louper la fenêtre de tir et de devoir l'ajourner...

Henri a écrit:En termes de coûts, le sur-refroidissement des ergols ne représentent quasiment rien (actuellement pour un tir facturé 60 M$, les ergols ne représentent que 200 k$).
Le vrai problème est celui des retards pris pour n'importe quelle raison quelques minutes avant le tir (dégradation de la météo, station de poursuite défaillante, anomalie sur un capteur quelconque, etc.).
Là si ça s'éternise trop, pas de recette, il faut entièrement vidanger le réservoir de LOX avant qu'il ne déborde et le re-remplir de LOX sur-refroidit, et je ne connais pas le temps nécessaire pour ces deux opérations, il y a alors un risque de louper la fenêtre de tir et de devoir l'ajourner...

Effectivement il faut envisager ces cas où le compte à rebours est arrêté !
Si le délai est très long, il faut enclencher la procédure que tu décris.
Mais en cas de délai moins long où il est possible d'attendre en laissant se dilater le LOX et en vidangeant le trop plein pour éviter le débordement, il y a peut-être l'option si la satellisation est primordiale et doit se faire absolument dans la fenêtre de mise à feu de procéder quand même au lancement en supprimant de la programmation la récupération du premier étage comme c'est le cas actuellement pour le géostationnaire.

SpaceX table peut-être sur une amélioration de la fiabilité de toute la chaîne de procédures de tir et des composants de ses lanceurs pour rendre exceptionnels les arrêts prolongés de comptes à rebours. Compte tenu des choix architecturaux qu'ils ont fait c'est envisageable. La météo, elle est prévisible, mais pour être sûr d'avoir un nombre suffisant de journées météo à 95 % favorables (contrairement aux jongleries météo du dernier tir) dans l'année, il leur faudra quitter la Floride et son satané climat... C'est d'ailleurs ce qui se prépare à long terme à Boca Chica... Les cieux du Texas semblent plus clément que ceux de la Floride (À titre de comparaison, c'est vrai que le site de Kourou n'est pas seulement idéal du point de vue de la latitude et de l'orientation, mais aussi - on a tendance à l'oublier - du point de vue du climat).

Henri a écrit:SpaceX table peut-être sur une amélioration de la fiabilité de toute la chaîne de procédures de tir et des composants de ses lanceurs pour rendre exceptionnels les arrêts prolongés de comptes à rebours. Compte tenu des choix architecturaux qu'ils ont fait c'est envisageable. La météo, elle est prévisible, mais pour être sûr d'avoir un nombre suffisant de journées météo à 95 % favorables (contrairement aux jongleries météo du dernier tir) dans l'année, il leur faudra quitter la Floride et son satané climat... C'est d'ailleurs ce qui se prépare à long terme à Boca Chica... Les cieux du Texas semblent plus clément que ceux de la Floride (À titre de comparaison, c'est vrai que le site de Kourou n'est pas seulement idéal du point de vue de la latitude et de l'orientation, mais aussi - on a tendance à l'oublier - du point de vue du climat).

La Guyane, c'est chaud mais lorsqu'il pleut tu ramasses. bon c'est principalement en automne, durant la saison des pluies. Par contre, les vents y sont faibles et les grands vents très rares et les tempetes tropicales inexistantes.
Pour le choix du Texas, c'est délicat car cela oblige le lanceur a survoler des zones à forte population, et en cas de problème lanceur ça va etre dangereux. Pas sur que le gouvernement donne son aval pour une telle installation.

C'est déjà fait pourtant.

La plage de Boca Chica se trouve à la pointe sud du Texas, à coté de Brownsville. Ensuite, c'est le golf du Mexique. Il n'y a pas de zone habitée.

Ça dépend de l'azimut de tir.

Pas de zones habitées c'est vite dit!

à peine 8km de distance... c'est pas dans l'axe de lancement c'est sur mais ce n'est pas loin!

google earth:

Le site de Boca Chica ne sera pas utilisé pour les lancements polaires. Pour ça, ils ont un site à Vandenberg.
Boca Chica ne servira qu'aux lancement vers l'Est, et là, y a pas grand monde sur le chemin.

je ne dis pas qu'ils vont survoler, simplement que la zone habitée n'est pas si loin que cela.

Patou a écrit:je ne dis pas qu'ils vont survoler, simplement que la zone habitée n'est pas si loin que cela.

Le Centre Spatial Guyanais est à vol d'oiseau à une douzaine de kilomètres de la ville de Kourou... (16 km en voiture)
Port Isabel qui est à 8 km de Boca Choca a 5000 habitants tandis que la ville de Kourou en a 25 000.

Deux articles intéressants au sujet des certifications de la F9 par la NASA et l'USAF: 

http://spaceflightnow.com/2015/05/15/spacex-gets-certified-to-launch-nasa-science-missions/

http://spaceflightnow.com/2015/05/13/ula-spacex-face-off-in-first-air-force-launch-competition/

On y apprend que la F9 a obtenu une certification de niveau 2 par la NASA qui lui permettra de lancer Jason3 et que la certification USAF est en bonne voie. SpaceX pourrait ainsi entrer en compétition avec ULA pour 34 lancements prévus entre 2017 et 2022 (GPS-3, sat' militaires...).

S'ils maintiennent leur taux de réussites des lancements comme indiqué à cette page :
http://www.spacelaunchreport.com/log2015.html#rate
ils devraient tôt ou tard décrocher ces certifications.

PS : d'un point de vue statistique, dans ce tableau, c'est la cinquième colonne (predicted rate) qui la plus déterminante, avec la sixième (consecutive succes), naturellement.

La certification USAF pour le mois de Juin est largement confirmée dans les couloirs.

Comme Space X va pouvoir soumissionner pour les contrats de lancements USAF soumis à concurrence pour la période post 2017, c'est ULA qui commence à se faire des cheveux concernant la décision lui interdisant d'utiliser des moteurs russes sur l'Atlas 5 (une fois son stock actuel auquel pourront s'ajouter les moteurs déjà commandés - si les russes honorent la commande - épuisés).
article déjà cité : http://spaceflightnow.com/2015/05/13/ula-spacex-face-off-in-first-air-force-launch-competition/

Les avocats commencent à demander un assouplissement du National Defense Authorization Act of 2015 (passed into law in December) afin de permettre à ULA d'utiliser ces moteurs de façon moins contrainte (actuellement vu les clauses ils ne pourraient équiper que 5 vols) et ainsi permettre à ULA d'entrer en compétition, pour ces contrats, "à armes égales" avec Space X.

Pentagon lawyers say the engine clause has an unintended consequence and will limit the number of RD-180 engines ULA has in its inventory to loft military satellites below the number originally anticipated when lawmakers wrote the bill. Defense Department officials say the law, as written, gives the Boeing-Lockheed Martin joint venture the ability to compete for just five of the 34 launch procurements planned through 2022.

Some congressional leaders agree with the Pentagon that the restrictions are too onerous and could force the launch market into a reversal of the monopoly enjoyed by ULA since 2006, where SpaceX would win the lion’s share of contracts by default until the Air Force deems the new all-American Vulcan rocket ready for national security launches.

Tout ceci ne manque pas de saveur :lol!:

montmein69 a écrit:Comme Space X va pouvoir soumissionner pour les contrats de lancements USAF soumis à concurrence pour la période post 2017, c'est ULA qui commence à se faire des cheveux concernant la décision lui interdisant d'utiliser des moteurs russes sur l'Atlas 5 (une fois son stock actuel auquel pourront s'ajouter les moteurs déjà commandés - si les russes honorent la commande - épuisés).
article déjà cité : http://spaceflightnow.com/2015/05/13/ula-spacex-face-off-in-first-air-force-launch-competition/

Les avocats commencent à demander un assouplissement du National Defense Authorization Act of 2015 (passed into law in December) afin de permettre à ULA d'utiliser ces moteurs de façon moins contrainte (actuellement vu les clauses ils ne pourraient équiper que 5 vols) et ainsi permettre à ULA d'entrer en compétition, pour ces contrats, "à armes égales" avec Space X.

Pentagon lawyers say the engine clause has an unintended consequence and will limit the number of RD-180 engines ULA has in its inventory to loft military satellites below the number originally anticipated when lawmakers wrote the bill. Defense Department officials say the law, as written, gives the Boeing-Lockheed Martin joint venture the ability to compete for just five of the 34 launch procurements planned through 2022.

Some congressional leaders agree with the Pentagon that the restrictions are too onerous and could force the launch market into a reversal of the monopoly enjoyed by ULA since 2006, where SpaceX would win the lion’s share of contracts by default until the Air Force deems the new all-American Vulcan rocket ready for national security launches.

Tout ceci ne manque pas de saveur :lol!:

C'est en effet très savoureux de lire qu'ULA craint d'être désavantagée par rapport à SpaceX alors même que ça fait des décennies qu'ULA monopolise un marché à plusieurs milliards et a tout fait pour mettre des battons dans les roues de la société de Musk... Ils sont peut être entrain de réaliser, aussi, que leur lanceur (et même le futur) ne pourra pas lutter face aux prix proposés par SpaceX. Dans le cas contraire ce serait admettre qu'ULA s'est fait de l'argent sur le dos du contribuable en facturant ses lancements à des tarifs très très peu compétitifs (pour ne pas dire exorbitants).

Ce qui ne manque pas de piquant, c'est surtout qu'ils n'ont plus que 5 moteurs... et c'est tout. Sans même parler de prix, ils ne peuvent plus construire que 5 fusées grâce aux russes.

Space Opera a écrit:Ce qui ne manque pas de piquant, c'est surtout qu'ils n'ont plus que 5 moteurs... et c'est tout. Sans même parler de prix, ils ne peuvent plus construire que 5 fusées grâce aux russes.

 5 moteurs pour une trentaine de lancements, et quand bien même ils nous sortiraient en vitesse leur technique de récupération à la David Copperfield avec hélicoptère, ça va faire juste  :megalol:

Space Opera a écrit:Ce qui ne manque pas de piquant, c'est surtout qu'ils n'ont plus que 5 moteurs... et c'est tout.

Ne pas oublier quand même  le contrat qui précède ("In December 2013, DOD signed a contract modification with ULA, committing the government to buy 35 launch vehicle booster cores over a 5-year period, and the associated capability to launch them ")

ULA n'ayant aucune concurrence (Space X n'était pas encore qualifié) ils ont raflé tous les lancements ce qui va déjà fortement ponctionner dans leur stock. Il faudrait retrouver le FIL du FCS avec ces infos.

Les 5 moteurs restant dans le décompte, ne sont donc que le reliquat (et probablement faisant partie d'un lot de moteurs commandés et dont on ne sait pas avec certitude s'ils seront livrés)

montmein69 a écrit:
Tout ceci ne manque pas de saveur :lol!:

Effectivement !

Cet article aussi il me semble, qui parle des tentatives qui sont faites pour essayer d'assouplir la loi afin d'acheter plus de moteurs :

http://news.yahoo.com/pentagon-u-spy-chief-urge-more-russian-rocket-132008716.html

On comprend un peu mieux ce qui fait monter l'USAF, le Pentagone au créneau (et les armadas d'avocats)

The current dispute centers on a clause in the 2015 defense authorization law banning use of Russian engines that were not paid for before Russia's annexation of Crimea last year.

The Air Force - and now Pentagon leaders - have asked Congress to change the law to include engines that ULA had ordered, but not paid for, at that time.

Cela concerne des moteurs qui ont bien été commandés avant l'annexion de l'Ukraine, mais qui n'ont pas encore été payés par ULA au constructeur russe.

Quand on voit tous les bizness en cours sur des produits de haute technologie et ressources naturelles stratégiques entre la Russie et les pays occidentaux, on se demande qui en dernier ressort sera le plus pénalisé par ces sanctions... :scratch:
Ça me rappelle les conséquences catastrophiques d'ITAR* pour une foule de sociétés occidentales...

Elon Musk lui, doit se frotter les mains en silence...

NB : *la Russie n'est pas concernée par ITAR (je le précise pour éviter les posts inutiles)