Projet ONERA de lanceur aéroporté

Détails sur le projet ALTAIR (Air Launch space Transportation using an Automated aircraft and an Innovative Rocket) à :

http://www.onera.fr/sites/default/files/communique_de_presse/files/CP-VF-ALTAIR-021515-vf.pdf

Effectivement au moment où le plus distrait d'entre nous peut s’apercevoir de la versatilité des drones, ce projet a au moins le mérite d’éviter la présence d'un équipage aux commandes d'une telle machine. Une cabine pressurisée plus des commandes de vol pour deux pilotes, cela pèse lourd dans le devis de masse de la charge utile.

en gros c'est la ré-édition de l'étude de lanceur Eole d'il y a quelques ans
https://www.flickr.com/photos/9228922@N03/5884767991/in/album-72157627078250000/

Paolo a écrit:en gros c'est la ré-édition de l'étude de lanceur Eole d'il y a quelques ans
https://www.flickr.com/photos/9228922@N03/5884767991/in/album-72157627078250000/

C'est plutôt la suite. Eole n'était que le démonstrateur (échelle 1/4) de l'aéronef.
http://www.onera.fr/fr/agenda/du-concept-au-demonstrateur-en-vol

Ce serait intéressant de le comparer au projet LauncherOne de Virgin!

Bizarre que l'ONERA fasse ça alors que les états membres viennent de mettre en place la JV qui s'occupe des lanceurs.

Cela n'est qu' une étude  sur le faisabilité de ce concept de lancement à partir d'un avion-drone avec seulement la validation de la séquence de largage par le prototype Eole existant.Pour la suite, il faudra attendre un entrepreneur ayant la volonté et les finances pour concrétiser ... Bon, ce n'est pas encore pour demain !

Starking a écrit:

Paolo a écrit:en gros c'est la ré-édition de l'étude de lanceur Eole d'il y a quelques ans
https://www.flickr.com/photos/9228922@N03/5884767991/in/album-72157627078250000/

C'est plutôt la suite. Eole n'était que le démonstrateur (échelle 1/4) de l'aéronef.
http://www.onera.fr/fr/agenda/du-concept-au-demonstrateur-en-vol

La première image flickr est d'ailleurs modèle à échelle réduite du-dit démonstrateur Eole ;-).

Et en effet ce démonstrateur est toujours en cours de développement dans le cadre du projet PERSEUS du CNES avec de futurs essais de largages de fusées ARES (petites fusées expérimentales de 2m30 de longueur) dans le but de tester les différents paramètres de la manœuvre.

Giwa a écrit:Cela n'est qu' une étude  sur le faisabilité de ce concept de lancement à partir d'un avion-drone avec seulement la validation de la séquence de largage par le prototype Eole existant.Pour la suite, il faudra attendre un entrepreneur ayant la volonté et les finances pour concrétiser ... Bon, ce n'est pas encore pour demain !

Il y a des entreprises privées engagées dans le projet ALTAIR qui ne sont pas des tous petits. Ca ne veut certes pas dire qu'ils prendront le relais.
Mais en effet c'est avant tout une étude de faisabilité dans le cadre des appels à projets européens H2020.

Le gros avantage du concept, contrairement à ce que croient beaucoup de gens n'est ni le gain en altitude, ni celui en vitesse, ni celui correspondant à la traversée des couches denses de l'atmosphère qui sont tous négligeables, mais l'optimisation du divergent de la tuyère des moteurs pour le vide permettant une sur-optimisation de l'Isp.
Le gros inconvénient du concept est la limitation de charge utile pour cause de limitation de la taille des gros avions... Pour placer un satcom de 6 tonnes en GTO il faudrait un avion gigantesque et irréalisable autant d'un point de vue technique que d'un point de vue financier.

Henri a écrit:Le gros inconvénient du concept est la limitation de charge utile pour cause de limitation de la taille des gros avions... Pour placer un satcom de 6 tonnes en GTO il faudrait un avion gigantesque et irréalisable autant d'un point de vue technique que d'un point de vue financier.

D'ailleurs, c'est bien pour çà que ce projet vise le créneau des mini-satellites et que pour réduire au maximum la taille de l'avion-porteur , celui-ci serait un drone pour éviter toute l’intendance nécessaire à des pilotes humains. 
Sinon pour les avions porteurs gigantesques , il y a le projet de Stratolaunch Systems de Paul Allen. Le décollage du Stratolauncher est prévu pour 2016 .

Henri a écrit:Le gros avantage du concept, contrairement à ce que croient beaucoup de gens n'est ni le gain en altitude, ni celui en vitesse, ni celui correspondant à la traversée des couches denses de l'atmosphère qui sont tous négligeables, mais l'optimisation du divergent de la tuyère des moteurs pour le vide permettant une sur-optimisation de l'Isp.
Le gros inconvénient du concept est la limitation de charge utile pour cause de limitation de la taille des gros avions... Pour placer un satcom de 6 tonnes en GTO il faudrait un avion gigantesque et irréalisable autant d'un point de vue technique que d'un point de vue financier.

Non, il y a bien un avantage certain sur les structures et la masse finale du lanceur. Un certain nombre d'études montrent qu'en théorie on peut réduire la masse de l'étage d'un pourcentage plus que non négligeable (on parle de 20 à 40%)! (Pdyn max moins importante, pas besoin d'emporter le carburant nécessaire pour la phase de décollage, etc...).

Il n'y a pas que les performances qu'il faut prendre en compte, mais aussi l'aspect coût qui en théorie peut être réduit par l'utilisation d'un porteur réutilisable (ce qui ne fonctionne finalement pas avec des avions à la base commerciaux qui coutent cher quand ils ne volent pas...).

Cependant le plus gros inconvénient sur les performances est la phase de "ressource" permettant au lanceur de partir à la verticale.
Si le largage se fait à l'horizontale il faut une voilure et/ou une tuyère orientée et la manœuvre engendre de fortes incidences qui à la fois nécessite un renforcement du lanceur pour ces efforts spécifiques et consomme énormément d'énergie.
Ici le concept propose que la ressource soit, de manière automatique, plus ou moins prise en charge par le porteur (dans le même genre que ce que proposait le concept Aldebaran mais à vitesse moindre évidemment https://www.dailymotion.com/video/x8t987_le-rafale-lanceur-de-satellites_tech )

Il est clair que c'est un concept inadapté pour du gros satellite, le concept n'étant valable qu'à une certaine échelle. Ni trop petit, ni trop gros. (je parle du concept prooposé dans le cadre d'Eole pas du lancement aéroporté de manière générale).

Si je suis assez convaincu par vos propos sur le fait que ce processus de lancement est plutôt destiné au petites charges satellisables et non aux gros machins, j'ai du mal a voir une comparaison puisque Pegasus, Space-Ship-One par exemple utilisent dans ce mode des aéronefs pilotés par un équipage humain, je veux bien croire que cela ne soit pas très rentable. Comme je le disais plus haut, le bilan de masse et donc de charge utile doit s'en ressentir fortement si on passe en mode drone. Maintenant je rappelle que décollage vertical ou horizontal, tous les vecteurs doivent finir sur une route horizontale ou presque pour assurer une mise en orbite utile. D'autre part j'ai du mal à voir un inconvénient de passer du mode vol aérien horizontal vers vertical pour prendre de l'altitude, tout dépendra de la poussée du moteur aérien, il existe bien maintenant des moteurs qui poussent plus que ne pèse l'avion et il n'y a aucun problème ; on doit savoir faire.

montmein69 a écrit:
Seul Pegasus a une carrière ... assez modeste pour le moment.

42 lancements quand même...

montmein69 a écrit:

David L. a écrit:

42 lancements quand même...

Exact .... mais ce nombre est peut-être à relativiser .... car ce total correspond à tous les lancements effectués en 23 ans (de 1990 à 2013) ...
Cela dit tu as raison .... une honnête carrière pour ce lanceur.

Une carrière ralentie, mais toujours en cours, avec deux lancements dans le carnet de commandes, à chaque fois pour la NASA : les 8 satellites CYGNSS en octobre 2016 (55 M$) et le satellite ICON à la mi 2017 (56,3 M$). Ces deux contrats ont été signés l'an dernier.

David L. a écrit:Une carrière ralentie, mais toujours en cours, avec deux lancements dans le carnet de commandes, à chaque fois pour la NASA 

Le problème est là justement : ces lancement aéroportés sont techniquement possibles - du moins pour les petites charges- mais quand on sort des commandes étatiques , ils n'ont pas fait encore preuve de leur compétitivité.
Sinon , en dehors de cette critique, cette étude d'approfondissement de ce concept  me parait quand même  utile , en particulier celle d'un drone comme porteur qui peut permettre d'allèger cet avion et réduire les frais

Giwa a écrit:

David L. a écrit:Une carrière ralentie, mais toujours en cours, avec deux lancements dans le carnet de commandes, à chaque fois pour la NASA 

Le problème est là justement : ces lancement aéroportés sont techniquement possibles - du moins pour les petites charges- mais quand on sort des commandes étatiques , ils n'ont pas fait encore preuve de leur compétitivité.
Sinon , en dehors de cette critique, cette étude d'approfondissement de ce concept  me parait quand même  utile , en particulier celle d'un drone comme porteur qui peut permettre d'allèger cet avion et réduire les frais

Et de loin, il me semble que le PEGASUS XL a un coût de lancement parmi les plus élevés au kilo!

Pour l'aspect drone il y a cependant un coût non négligeable qui est associé à la problématique d'insertion dans le traffic aérien.
Même problématique que pour les drones militaires mais avec le "poids" des militaire en moins ;)

Syl35 a écrit:

Pour l'aspect drone il y a cependant un coût non négligeable qui est associé à la problématique d'insertion dans le traffic aérien.
Même problématique que pour les drones militaires mais avec le "poids" des militaire en moins ;)

Toutefois la trajectoire suivie -planifiée à l'avance- se trouvera en dehors des lignes très fréquentées ... cet avion ne décollera pas de Roissy ou d'Orly !

Pas décoller d'Orly ou CdG OK bien entendu, mais je ne verrai aucun inconvénient à le voir décoller d'Ajaccio, il ne dérangerai pas grand monde. 

Giwa a écrit:
Toutefois la trajectoire suivie -planifiée à l'avance- se trouvera en dehors des lignes très fréquentées ... cet avion ne décollera pas de Roissy ou d'Orly !

Certes mais il devra tout de même respecter des règles d'insertion dans le trafic qui reste dense même à proximité des côtes.

Le problème est surtout de la sécurité, être sur que l'avion ne sortira justement pas de la trajectoire planifiée, qu'il sera capable de respecter les règles d'évitement en cas de rencontre imprévue avec un avion qui le croise, etc....
C'est plus facile dans un ciel "calme" mais les exigences sont tout de mêmes draconiennes dés qu'il n'y a plus de personne à bord. La preuve en est que nos Reaper tous récents n'ont pour le moment pas le droit de voler dans le ciel français même si ils décollent de Bonifacio :D

Syl35 a écrit:

Giwa a écrit:

Le problème est là justement : ces lancement aéroportés sont techniquement possibles - du moins pour les petites charges- mais quand on sort des commandes étatiques , ils n'ont pas fait encore preuve de leur compétitivité.
Sinon , en dehors de cette critique, cette étude d'approfondissement de ce concept  me parait quand même  utile , en particulier celle d'un drone comme porteur qui peut permettre d'allèger cet avion et réduire les frais

Et de loin, il me semble que le PEGASUS XL a un coût de lancement parmi les plus élevés au kilo!

L'augmentation du prix du Pegasus XL  est due à la raréfaction de ses tirs : 5 à 6 lancements / an sur la période 1996-1998 et seulement 2 au total entre 2009 et 2015...

En 1990, il était à 11 M$ (20 M$ en valeur 2014). Une vingtaine d'années plus tard, le coût du lancement est passé à 36 M$ pour Nustar (effectué en 2012) et 40 M$ pour Iris (effectué en 2013).

De 20 M$ (Pegasus) à 56,3 M$ (Pegasus XL), inflation prise en compte, le prix a presque triplé.

Avec une capacité maximale de 443 kg en orbite basse, cela fait actuellement dans le meilleur des cas 127 000 $/kg.

Il doit y avoir aussi un problème d'échelle pour ce prix élevé par kg. En effet, il y a des frais incompressibles quelque soit la taille du lanceur et un lanceur lourd coûtera moins cher au kg en orbite qu'un lanceur léger .
Pour le lancement à l'unité de mini-satellites, il faut donc rechercher des lanceurs très automatisés pour réduire au maximum les frais de personnel et les procédures de lancement.
Ce concept de drone comme avion-porteur peut être intéressant vu les progrès en pilotage automatique.

montmein69 a écrit:Pour un site de lancement qui serait largement dédouané des problèmes de trafic aérien dense .... une piste aux environs de Cayenne ??

L'aéroport de Cayenne en lui même c'est trop compliqué d'un point de vue sauvegarde.

Il y a l'aéroport de Kourou, où c'est potentiellement possible, mais là aussi il y a pas mal de contraintes de trajectoire de vol au décollage, de petites zones d'habitation et infrastructures à éviter, de zones protégées...
Malheureusement il n'y a pas que le trafic qui rentre en compte mais aussi le fait de transporter un engin de plusieurs tonnes qui en cas de crash (avarie quelconque) ou largage intempestif ferait de sacrés dégâts.
Il faudrait à minima une piste permettant un dégagement direct vers l'océan et pareil pour le retour (mais c'est potentiellement à l'opposé donc il faut une large zone sécurisé autour).