Les tuiles de la navette

Une petite question "philosophique" : a votre avis la NASA gère le rapport fiabilité/rendement comment ? 10/90 ? (nan j'éxagère)...

perso je m'orienterais sur 80/20....

Lorsqu'il s'agit de domaines expérimentaux, le rendement est accessoire, seul le résultat compte !

On ne compare pas la robe d'un grand couturier avec une robe prête à porter !

S'cusé :oops:

Ces renseignements me vienne d'un autre passionné et j'en ai jamais vérifier la véracité. :study:

Pouvez vous confirmé le renseignement suivant, lors des tout premier vols de navettes, les astronautes possédaient a bord une machine en mesure de taillé les tuiles manquante, et le logiciel de la machine avait en mémoire la forme de toute les tuiles de la navette. Toujours a cause des doutes sur l'adhésif utilisé. :???:

Alpha a écrit:S'cusé :oops:

Ces renseignements me vienne d'un autre passionné et j'en ai jamais vérifier la véracité. :study:

Pouvez vous confirmé le renseignement suivant, lors des tout premier vols de navettes, les astronautes possédaient a bord une machine en mesure de taillé les tuiles manquante, et le logiciel de la machine avait en mémoire la forme de toute les tuiles de la navette. Toujours a cause des doutes sur l'adhésif utilisé. :???:

Balivernes !

Alpha a écrit:S'cusé :oops:

Ces renseignements me vienne d'un autre passionné et j'en ai jamais vérifier la véracité. :study:

Pouvez vous confirmé le renseignement suivant, lors des tout premier vols de navettes, les astronautes possédaient a bord une machine en mesure de taillé les tuiles manquante, et le logiciel de la machine avait en mémoire la forme de toute les tuiles de la navette. Toujours a cause des doutes sur l'adhésif utilisé. :???:

Non. Jusqu'à la récente reprise des vols, ils n'avaient aucun moyen de voir dessous la navette et encore moins d'y aller.

Et jamais entendu parler d'une double couche de tuiles. Ils avaient déjà assez de peine à coller une couche au tout début.

Je me rapelle très bien par contre que lors de la rentrée des premières navettes, on pouvait voir qu'il manquait des tuiles a divers endroits sur la navette sans que cela ne les empêche de revenir. Il y a probablement une marge de manoeuvre dans l'intégrité du bouclier ventral.

En fait il manquait des tuiles sur des parties non critiques, pod OMS... Si une tuile avait manqué sur les bords d'attaque ou sur le "ventre", la navette se serait désintégrée !

Alpha a écrit:Je me rapelle très bien par contre que lors de la rentrée des premières navettes, on pouvait voir qu'il manquait des tuiles a divers endroits sur la navette sans que cela ne les empêche de revenir. Il y a probablement une marge de manoeuvre dans l'intégrité du bouclier ventral.

Oui, il était prévu que des tuiles éparses se détachent sans dommage.
Tant que cela ne forme pas une zone contigüe, c'est pas grave. Les "trous" sont trop petit pour conduire à un échauffement dangereux.
Il n'en va pas de même pour le nez et le bord d'attaque des ailes, qui doivent résister à une température plus importante (en plus de se prendre le flux de face). C'est pourquoi on a utiliser des panneaux RCC à la place des tuiles.

STS-1 est "The Boldest Test Flight in History" !

Il doit y avoir une "sous couche" de protection ...

ceci dit ça m'etonnerai pas mal car "seules" les tuiles sont aptes à resister à l'hyper température dûs par les frottements de la renrtrée atmo...

BDL-DAO a écrit:ceci dit ça m'etonnerai pas mal car "seules" les tuiles sont aptes à resister à l'hyper température dûs par les frottements de la renrtrée atmo...

Je crois bien avoir lu quelque part que la NASA avait développé des TPS métalliques qui nécessitaient bien moins de maintenance que les tuiles, et n’étaient pas sensibles à la pluie… (aux dernières nouvelles, il fallait 30_000 heures de travail rien que pour les tuiles après chaque vol)
Je suis en train de faire des recherches sur le net à ce sujet.
Pour l'instant j'ai trouvé ça :
http://www.space.com/businesstechnology/technology/armor_tps_020130-1.html

Toujours sur les TPS métalliques j'ai aussi trouvé les liens suivants :
http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20060022542_2006144503.pdf (pdf distillé en mai 2006)

Sinon l'ensembles documents parus sur le NASA Technical Reports Server sur le sujet :
http://minilien.com/?flAmfhuW5q
ou
http://ntrs.nasa.gov/index.cgi?method=search&limit=25&offset=0&mode=simple&order=DESC&keywords=metallic+TPS

Henri a écrit:[.....aux dernières nouvelles, il fallait 30_000 heures de travail rien que pour les tuiles après chaque vol)

comment pouvaient-ils envisager une fréquence aussi élevée des vols avec une telle maintenance?
il y avait quand même des incohérences flagrantes

dominique M. a écrit:

Henri a écrit:[.....aux dernières nouvelles, il fallait 30_000 heures de travail rien que pour les tuiles après chaque vol)

comment pouvaient-ils envisager une fréquence aussi élevée des vols avec une telle maintenance?
il y avait quand même des incohérences flagrantes

Ben, il suffit de répartir le travail sur 30000 personnes et c'est terminé en 1 heure !!! :lol!:

Argyre a écrit:

dominique M. a écrit:

Henri a écrit:[.....aux dernières nouvelles, il fallait 30_000 heures de travail rien que pour les tuiles après chaque vol)

comment pouvaient-ils envisager une fréquence aussi élevée des vols avec une telle maintenance?
il y avait quand même des incohérences flagrantes

Ben, il suffit de répartir le travail sur 30000 personnes et c'est terminé en 1 heure !!! :lol!:

Plaisanteries mises à part, il est difficile de faire travailler plus d'une quinzaine de personnes simultanément autour de la navette sans qu'elles se gênent l'une l'autre, et c'est sans compter avec les machineries de levages pour atteindre les différentes parties du TPS...
Maintenant ce nombre de 30_000 h ne vaudrait que pour les tuiles, pour le reste (baie de propulsion, etc...) je ne connais pas le cumul horaire. Je ne comprends pas pourquoi en 25 ans la NASA n'a pas fait d'études sérieuses pour substituer un TPS métallique aux tuiles afin de diminuer la maintenance. Déjà lors de la conception de la navette les TPS métalliques étaient en cours de développement, mais jugés trop chers à construire (comme d'ailleurs d'éventuels accélérateurs latéraux à ergols liquides)

Un PDF assez technique sur le concept récent d'"Integral Thermal Protection System" (ITPS), où le TPS n'assure pas seulement la protection thermique, mais également une partie de l'intégrité structurelle du véhicule :
http://plaza.ufl.edu/cgogu/Publications/AIAA-2006-1942%20SDM%202006.pdf
Vos avis lambda0, Steph ?

EDIT : dans le même dossier du même serveur, j'ai aussi trouvé ce document : une étude sur l'allongement de la durée de vie des moteurs-fusées (heu... si vous aimez calculer les valeurs propres d'une matrice hermitienne vous pouvez y aller allègrement)
http://plaza.ufl.edu/cgogu/Publications/AIAA-2006-4366%20JPC%202006.pdf
ReEDIT : j'ai fait une confusion, c'est dans le premier document que les auteurs utilisent le formalisme des matrices auto adjointe, mais sans exposer leurs calculs. Dans le deuxième document c'est juste un peu de calcul tensoriel classique en structure des matériaux)

Un point de détail sûrement, mais il me semble qu'en présence de fortes non-linéarités et si la fonction de mérite est un peu sauvage, ils pourraient calculer leurs dérivées numériques un peu plus proprement qu'avec la formule scolaire.
D'autre part, pour éviter d'arriver à des résultats très différents quand on change de méthode de gradient, il y a une méthode assez simple à mettre en oeuvre, quoiqu'assez gourmande en temps de calcul : le recuit simulé.

lambda0 a écrit:Un point de détail sûrement, mais il me semble qu'en présence de fortes non-linéarités et si la fonction de mérite est un peu sauvage, ils pourraient calculer leurs dérivées numériques un peu plus proprement qu'avec la formule scolaire.
D'autre part, pour éviter d'arriver à des résultats très différents quand on change de méthode de gradient, il y a une méthode assez simple à mettre en oeuvre, quoiqu'assez gourmande en temps de calcul : le recuit simulé.

Tu parles du premier document ?
EDIT : ok le second...
ReEdit : Maintenant, je ne suis pas très féru dans ces calculs de nombres moyens de cycles avant panne.

Je fais pas mal de simulation numérique, et je vois d'autres en faire d'une façon qui me fait un peu frémir : une confiance excessive dans ces techniques fait oublier qu'on ne simule que ce qu'on modélise d'une part, et que les phénomènes physiques, distributions statistiques, etc. ne sont pas toujours si bien compris.
Mais les gens tracent des belles courbes, affichent de belles images colorées de champs de contraintes, températures, etc., ce qui donne une fausse impression de précision.
Alors les calculs théoriques de fiabilité...
A mon avis, ça devrait tout au plus être interprété comme des indications qualitatives.

Quelques réflexions sur le reste :

Pour revenir aux tuiles de la navettes :
Il me semble que l'émissivité devrait être un paramètre d'optimisation, suivant l'importance de la dissipation radiative par rapport à la convection.
A 1400°C, l'émittance d'un corps noir est de 440 kW/m².
Même à 400°C, ça fait encore presque 12 kW/m².
Les tuiles devraient être blanches dans l'espace pour ne pas chauffer au soleil, mais devraient être noires au moment de la rentrée pour dissiper de façon radiative... Un compromis pourrait être des tuiles à peu près blanches
pour le spectre solaire (maximum dans le visible), mais noires dans l'infrarouge : à 1400°C, le maximum d'émission est à 1.7 µm, et pour les températures plus basses, encore plus loin dans l'IR. Ou de disposer judicieusement tuiles noires et tuiles blanches. J'ai justement l'impression que les zones qui chauffent le plus sur la navette au moment de la rentrée sont noires.

Le document sur l'ITPS évoque bien l'émissivité, par contre, il ne me semble pas très clair qu'il y ait un traitement des échanges radiatifs à l'intérieur de la structure, et j'ai l'impression qu'il s'agit de l'émissivité de la surface rayonnant vers l'extérieur. Mais je n'ai fait que survoler l'article, et peut-être que ces échanges sont négligeables par rapport à la convection.

A+

Henri a écrit:[.....aux dernières nouvelles, il fallait 30_000 heures de travail rien que pour les tuiles après chaque vol)

dominique M. a écrit: comment pouvaient-ils envisager une fréquence aussi élevée des vols avec une telle maintenance?
il y avait quand même des incohérences flagrantes

Tout à fait. Ils étaient extrêmement présomptueux

Bonjour,

Ma première question sur le forum, j'espère ne pas être au trop mauvais endroit :)

On trouve assez facilement la température maximale des tuiles de la navette spatiale américaine (~1650°C), mais je ne trouve nulle part la température maxi ou moyenne des tuiles au moment du touchdown/atterrissage? C'est forcément beaucoup moins chaud, mais je ne trouve pas la valeur : ~100°C? ~250°C?

Merci !

CorentinM a écrit:Bonjour,

Ma première question sur le forum, j'espère ne pas être au trop mauvais endroit :)

On trouve assez facilement la température maximale des tuiles de la navette spatiale américaine (~1650°C), mais je ne trouve nulle part la température maxi ou moyenne des tuiles au moment du touchdown/atterrissage? C'est forcément beaucoup moins chaud, mais je ne trouve pas la valeur : ~100°C? ~250°C?

Merci !

Il faudrait trouver l'échelle de température de ce genre d'images infrarouge :







Malheureusement, je n'ai trouvé que les images...

Merci, c'est aussi ce que je m'étais dit, j'avais tenté de recherches par mots clés d'imagerie thermique et trouvé les mêmes images que toi... mais pareil, sans échelles. Ça doit pourtant bien pouvoir se trouver, cette info, c'est étrange.

C'est une sacré bonne question et je te remercie de la poser.
je t'avouerai que j'ai cherché hier après midi des réponses mais on ne trouve effectivement pas d'info, juste des photos FLIR comme celle donné par DavidL. J'avais décidé d'attendre pour voir les réponses mais effectivement c'est une colle qui ne semble pas trouver réponse sur le net, pas facilement en tout cas.
En tout cas certaines parties restent effectivement chaudes meme s'il est difficile de donner un ordre de grandeurs. Je pense quand meme que le refroidissement de l'air doit etre assez fort pour dissiper les fortes températures.
il faut savoir que le SR71, qui volait à Mach 3, avait la carlingue qui chauffait à 220°c rien que par le fortement de l'air. Et lors de sa rentrée la navette passe sous les Mach3, à 20km d'altitude, en vitesse fortement décroissante, 7 minutes avant son atterrissage.
Je pense donc que les fortes température de la rentrée (plus de 1500°c) sont dissipées rapidement avant le passage à mach 3, et que ca laisse ensuite environ 5-7mn à l'air pour refroidir le reste. L'air étant un bon refroidisseur.
Perso à la louche je dirais que les zones les plus chaudes doivent etre entre 50 et 100°c. Ce qui doit vite se dissiper d'autant que les tuiles et revêtement sont très résistant, donc dissipe vite.

Mustard a écrit:Je pense quand meme que le refroidissement de l'air doit etre assez fort pour dissiper les fortes températures.

Salut...

Pas si sûr (d'après ce PDF) Il reste beaucoup de chaleur à l'intérieur des tuiles : http://mae-nas.eng.usu.edu/MAE_5420_Web/section3/appendix3.pdf