Falcon 9 (Orbcomm) - 22.12.2015

Astro-notes a écrit:Il n'y avait pas que Giwa, mais lui aussi nous avais bien convaincu qu'il était plus facile de tenir un long crayon en équilibre sur un doigt qu'un court. 

Heureux de voir que ma leçon sur les moments d'inertie avait été enregistrée , en particulier qu'ils peuvent s'exprimer en kg.m² et donc que c'est proportionnel au carré de la longueur : ce qui laisse plus de temps pour contrer un déséquilibre sur une fusée de grande taille ... mais en contrepartie demande plus de force.



C'était à l'époque du stick à poudre (Arès 1) qui devait nous mettre en orbite terrestre en destination de la Lune, puis Mars ...souvenirs, souvenirs ! :)

La téléconférence dont parlait Atlantis :

https://www.youtube.com/watch?v=LgNekVW0pps

Et la transcription :
https://docs.google.com/document/d/1LASaDGJ2871fBc9YA7WjCOk7WSvIP3V5g_yz6nks4XQ/edit


Quelques infos :
(en gras le journaliste)

Can you touch on how challenging you think it’ll be to get a reflight accomplished.

Straight forward, actually. Because we’ve done multiple full duration firing of the boost stage on the ground. We've fired the stage, including all of the engine restarts that had to occur during the boost back stage, and then coming back for landing, we’ve effectively fired the engines now, depending on which engine it is, between 10 and 15 times. Doing another batch like that would not be a problem, we see no degradation.

En gros, il n'y a priori pas de problème pour faire refonctionner les moteurs qui ont déjà été tester entre 10 et 15 fois sans dégradation.

Are you talking about reflying the motors or the whole stage?

The whole booster. I think it's really import to refly the whole rocket. I think the aircraft or any other mode of transport analogy is appropriate here. You can imagine if a company was making aircraft that could be flown many times and another company was making aircraft that could be flown once, or even if most of the aircraft could be flown many times and some of it was single use, if someone kept the engines but threw away the airframe that really wouldn’t count.

On peut voir que l'objectif est de faire revoler le 1er étage sans le modifier, juste en remplissant les réservoirs.

Remas a écrit:En gros, il n'y a priori pas de problème pour faire refonctionner les moteurs qui ont déjà été tester entre 10 et 15 fois sans dégradation.

On nous aurait dit 3 ou 4 fois pourquoi pas, mais 10 ou 15, sans dégradation ... je reste très sceptique.
Les moteurs et turbopompes de la navette, qui étaient de vrais moteurs dédiés à la réutilisation étaient controlés à chaque fois et assurémeent quelques pièces étaient remplacées.

On peut voir que l'objectif est de faire revoler le 1er étage sans le modifier, juste en remplissant les réservoirs.

Là aussi je suis sceptique. Un minimum de controle s'impose et quelques changements de pièces me paraissent préférable, sinon c'est le meilleur moyen d'aller droit à un échec.
Et puis, comme le disait le PDG d'Arianespace dans une récente interview, quel client accepterait vraiment de lancer son satellite avec un lanceur d'occasion, et je rajouterai surtout s'il n'y a pas eu de maintenance...

Après, s'ils le font et que ça marche, si l'expérience prouve qu'au cours des années qui arrivent leurs étages "d'occasion" font aussi bien que les "neufs", j'imagine que les clients s'en ficheront pas mal et ça ne les rebutera pas de voler dessus.

(postée le 22 ; normalement il a été évacué depuis)

Space Opera a écrit:(si) leurs étages "d'occasion" font aussi bien que les "neufs", j'imagine que les clients s'en ficheront pas mal et ça ne les rebutera pas de voler dessus.

Cependant cela ne pourra avoir qu'une pertinence arbitrée par le tarif.
Si le client fait une réelle économie ... il pourra être tenté.
Si pour le même prix il peut avoir un lanceur neuf .... la messe est dite.
C'est pour cela que le coût de la récupération et des tests (je suppose qu'ils s'astreindront à en faire même s'ils estiment inutile de "changer" des pièces) voire de la remise en état sera importante à évaluer.
Et in fine si économie réelle il y a, ce ne sera pas que du bonus pour Space X ..... il faudra en soustraire une (bonne ?) partie qui correspondra au rabais accordé au client pour faire voler sa CU sur un lanceur d'occasion.

On verra bien lors des prochains vols si cela est viable. Mais c'est plutôt bien que Space X se soit lancé dans ce challenge et ait déjà réussi le premier volet.

En fait, même avec des lanceurs neufs à chaque fois, SpaceX est déjà actuellement moins cher que la concurrence sur le marché commercial.
Donc au pire, quel que soit le résultat, ils seront au pire aussi chers que maintenant, ce qui les positionne très bien par rapport aux autres.

je crois il me semble qu'il a dit penser faire voler un étage récupéré, dans le courant 2016 ... (ou alors il parlait de 2017 ? "next year")

Avec un peu de retard... Une bien belle réussite pour les ingénieurs de chez Space X

Mustard a écrit:

Remas a écrit:En gros, il n'y a priori pas de problème pour faire refonctionner les moteurs qui ont déjà été tester entre 10 et 15 fois sans dégradation.

On nous aurait dit 3 ou 4 fois pourquoi pas, mais 10 ou 15, sans dégradation ... je reste très sceptique.
Les moteurs et turbopompes de la navette, qui étaient de vrais moteurs dédiés à la réutilisation étaient controlés à chaque fois et assurémeent quelques pièces étaient remplacées.

On peut voir que l'objectif est de faire revoler le 1er étage sans le modifier, juste en remplissant les réservoirs.

Là aussi je suis sceptique. Un minimum de controle s'impose et quelques changements de pièces me paraissent préférable, sinon c'est le meilleur moyen d'aller droit à un échec.
Et puis, comme le disait le PDG d'Arianespace dans une récente interview, quel client accepterait vraiment de lancer son satellite avec un lanceur d'occasion, et je rajouterai surtout s'il n'y a pas eu de maintenance...

Les Merlins n'utilisent ni le LH2, ni la combustion étagée, ni de très hautes pressions de chambre (moins de 100 bar) et leur Isp est loin d'être mirifique. Ça pourrait donc être jouable de les réutiliser 10 à 15 fois, mais ce sera à vérifier... Ensuite, comme pour l'aviation où l'expérience nous a renseigné sur les durées de vie de chaque pièce estimée en heures de vol, là ce sera en nombre de tirs pour chaque pièce. Certaines devront être changée au bout de (qui sait ?) 4 vols, d'autres au bout de 10, d'autres au bout de 30, etc... Selon l'accessibilité de la pièce et sa durée de vie conditionnant les coûts de main d’œuvre et en tenant compte des coûts de fabrication de la pièce, on ne saura que dans quelques années les objectifs de réductions des coûts atteignables... À noter que les coûts de conduite des opérations de tirs, notamment le nombre de personnels pour la manutention des étages et des charges utiles et la conduite de tir en salle de commandement devront baisser moyennant une automatisation des opérations, car la réutilisation n'a aucun impact positif sur ces coûts là. (On peut déjà noter que des gros progrès de manutention ont été fait ces dernières années* et qu'il y a aujourd'hui beaucoup moins de monde dans les salles de conduites de tirs qu'il y a 40 ans.)

* L'époque ou il fallait trois bonhommes sur un chariot élévateur pour peindre le logo de la NASA sur un lanceur avec deux d'entre eux qui regardaient faire le troisième est révolue... Et ne vous méprenez pas sur mes propos, je ne souhaite pas les mettre au chômage, mais leur faire faire des choses utiles sur la base d'un marché supposé élastique...

Il me semblait que le Merlin (ou était-ce le Raptor) apporte son lot d'innovations, comme un diffuseur techniquement très difficile à réaliser.

En lisant le post d'Henri je réalise que cette notion de rentabilité ne s'était jamais posée en ces termes à l'aune de la récupération de pans entier de la fusée. Premier étage aujourd'hui, second demain, voire qui sait un retour du Bus façon X-37. Dans ce cas on retombe sur le problème que l'on rencontre en aviation commerciale pour la maintenance. Il y a moyen d'optimiser pour des pièces qui n'ont pas la même durée de vie, optimiser la main d'oeuvre (en aviation on sait faire). Peut-être un nouveau chapitre vient de s'ouvrir. On n'en entendra parler si, par exemple, la récupération de cette fusée Falcon-9 dont on parle se révèle jouable.

Pourquoi parler d'un étage d'occasion pour les vols suivants  si le propriétaire reste le même ?

 Bon, pour être plus sérieux, effectivement , il n'y a que l'expérience qui dira la vitesse d'usure des différentes pièces et quand il faudra les changer.
Qui sait si le second vol ne serait pas plus sûr que le premier ? N'est-ce pas le cas pour les avions où on ne prend pas de passagers lors des premiers vols avant d'être sûr qu'il n'y a pas eu d'anomalies de fabrication .

On parle beaucoup de la facilité (avérée ou espérée) de réutiliser des moteurs, des turbo-pompes, des tuyères. (ce que le static fire réalisé peu de temps après la récupération a permis de valider)
Mais la question se pose aussi en ce qui concerne les réservoirs, qui en fait sont la "structure de l'étage", qui doit transmettre la poussée venant des moteurs (donc du bas) au reste de la structure, et supporter le poids exercé par ce qui se trouve au-dessus.
C'est réalisé en alliage, et on recherche la finesse des tôles et des soudures pour gagner en masse. Le risque de flambage est important, et c'est la pression exercée à l'intérieur qui maintient sa forme. Il doit aussi supporter les contraintes de cycles de modification de températures. Vérifier leur intégrité d'un vol au suivant en étant certain que leur résistance mécanique est optimale, me parait tout à la fois utile (indispensable ?) et cependant pas forcément simple.
Peut-on s'en passer ? Faudra-t'il une installation spéciale pour faire passer le test sur toute la longueur de l'étage ?

Ce n'est pas nécessaire si on prouve que ça n'est pas le premier élément à casser. Ca reste une inconnue pour nous, les gens concernés doivent avoir une idée à ce sujet évidemment.
Heureusement qu'on ne vérifie pas intégralement la cellule des avions à chaque maintenance.

Space Opera a écrit:
Heureusement qu'on ne vérifie pas intégralement la cellule des avions à chaque maintenance.

C'est indéniable .... comme le fait qu'on peut utiliser une cocotte-minute pour pas mal de cuissons sans faire de test.
La comparaison vaut-elle pour un premier étage de lanceur spatial ?
Attendre de voir revoler un étage (on ne saura peut-être pas faute de communication sur le sujet, ce qui a été estimé nécessaire pour s'assurer qu'il pourra refaire son travail) ..... et ensuite en tirer des conclusions ne me parait pas illégitime.

Vraisemblablement ils vont tout examiner visuellement, et aux ultra-sons ou aux rayons X pour déceler des cassures ou des faiblesses, et ils vont mettre en pression les réservoirs pour vérifier les étanchéités

Il est vrai qu'en aviation commerciale, ou pour un étage de lanceur en static fire, les structures ne subissent pas les conditions d'un max Q de premier étage de lanceur lors d'un tir...

Et même sur des avions commerciaux (de lignes ou chasseurs) il y a eu de grosses surprises avec les fameuses criques structurelles (difficilement détectables voir impossible pour certaines). Pour ne citer qu'eux, l'A380 ou le T50 ont connus ces problèmes ces dernières années. Et pourtant comme le rappel Henri, les efforts généraux sont loin de ce qui est subit à MaxQ!
Ca va tout de même être un beau casse-tête pour trouver la bonne équation de la requalification. D'une certaine manière, ils ont beaucoup de choses à réinventer pour trouver le bon rapport efficacité/coût.

Mais comme on dit, qui ne tente rien n'a rien! C'est une stratégie d'investissement, pas une impasse technologique (enfin pour le moment).

Je ne sais plus où j'ai lu que les alliages Aluminium-Lithium (les étages de la Falcon 9 utilisent ce genre d'alliage) peuvent lorsqu'ils sont correctement dosés en Al, Li & Cu avoir la faculté de bloquer les dislocations de la structure cristalline, ce qui permet de diminuer la fatigue en retardant l'apparition de criques grâce au ralentissement du glissement des dislocations.
Tout ça me rappelle de vieux cours sur les structures métalliques mono-cristallines... :sage:

pour la réutilisation du premier étage, il ne faut pas oublier que seul 3 moteurs sur 9 ,servent pour le retour.cependant , sont t'ils ré organisables, donc déplaçables? sait on si une rangée externe est utilisable? (j’espère être compréhensible, sans devoir faire un horrible dessin ^^).

Ces questions sont en parties nouvelles, elles confirment l'importance de cet événement. Pour le moment on ne fait que des parallèles avec l'aviation commerciale, j'avais oublié pour ma part l'aviation militaire. Henri nous rappelle que la mécanique des structures (dans son propos cristallines) est important, mais justement les progrès que nous avons fait en mécanique et les perspectives commerciales dues à la récupération de la fusée vont se marier pour rentre rentable cette nouvelle perspective. En tous cas en fin d'année 2015 voilà dans l'astronautique un événement grave (auquel je ne croyais pas) qui s'impose à nous. La fusée de Tintin, en fait de Tournesol, revenant se poser verticalement au sol était donc une vision réaliste !  :)

j'ai créé un fil spécial pour parler maintenant de  cet étage récupéré ; c'est peut-être mieux ; enfin, à l'appréciation des responsables :

http://www.forum-conquete-spatiale.fr/t17372-spacex-1er-etage-f9-recupere-orbcomm-22-dec-2015#352233

Astro-notes a écrit: En tous cas en fin d'année 2015 voilà dans l'astronautique un événement grave (auquel je ne croyais pas) qui s'impose à nous. La fusée de Tintin, en fait de Tournesol, revenant se poser verticalement au sol était donc une vision réaliste !  :)

Voilà demain est devenu aujourd'hui :  ....le rêve d'hier devient l'espoir d'aujourd'hui et la réalité de demain...


.... comme quoi Hergé voyait loin ! :)

PS: Bon, d'accord, cette fusée n'est pas "atomique" (pour nucléaire à cette époque) et est toujours chimique ... ce qui prouve que la Chimie n'a pas dit son dernier mot ! ;)

Astro-notes a écrit:...En tous cas en fin d'année 2015 voilà dans l'astronautique un événement grave (auquel je ne croyais pas) qui s'impose à nous. La fusée de Tintin, en fait de Tournesol, revenant se poser verticalement au sol était donc une vision réaliste !  :)

Sauf que celle du professeur Tournesol était une fusée ATOMIQUE ! :lol!:

Henri a écrit:

Astro-notes a écrit:...En tous cas en fin d'année 2015 voilà dans l'astronautique un événement grave (auquel je ne croyais pas) qui s'impose à nous. La fusée de Tintin, en fait de Tournesol, revenant se poser verticalement au sol était donc une vision réaliste !  :)

Sauf que celle du professeur Tournesol était une fusée ATOMIQUE ! :lol!:

Ce que je disais sur le post précédent ... mais la terminologie de l'époque n'était pas adéquat et maintenant on devrait parler de fusée NUCLEAIRE 
Mais ne critiquons pas Hergé car à l'époque il y avait deux énergies atomiques : la méchante: les bombes et la bienfaitrice : les piles atomiques . ;)