Ariane 6 (2/4)

Argonaute a écrit:    Et si le problème de fond qui nous amène a un futur problème de compétitivité face a SpaceX : Ce n'était pas tout simplement cette dualité permanente entre l'Allemagne et la France se disputant bec & ongle les retombées industrielles géographiques, qui au final implique des couts de transport conséquents pour les grandes pièces de lanceur et les charges utiles devant voyager de sites en sites ?

 
Un example c'est l'eventuelle deuxième ligne d'assemblage pour les boosters à Augsburg... c'est complètement "débile" quand on réfléclit au but de Ariane 6: rationailser les couts de production.... 8-) 8-)

bds973 a écrit: les boosters seraient (?) attachés par le haut - et non en bas comme prevu a l'origine. Mais comment on attache des boosters au milieu de l'Epc?

Mekka a écrit: Rattachés au niveau de l'intertank LH2/LOX du corps central inférieur (ex-EPC)

Je reviens sur cet aspect technique ... où et comment attacher les boosters sur la nouvelle Ariane 6 ?

Sait-on si cela avance sur ce concept, et si cela permet de gérer la poussée sans nécessiter des renforcements de structure pénalisant en terme de masse ?
Cet étage doit aussi supporter le VINCI et 12 t de satellites :scratch:

En gros Ariane 64 ... ressemblera a H2B, japonaise, mais en plus puissante.

montmein69 a écrit:

bds973 a écrit: les boosters seraient (?) attachés par le haut - et non en bas comme prevu a l'origine. Mais comment on attache des boosters au milieu de l'Epc?

Mekka a écrit: Rattachés au niveau de l'intertank LH2/LOX du corps central inférieur (ex-EPC)

Je reviens sur cet aspect technique ... où et comment attacher les boosters sur la nouvelle Ariane 6 ?

Sait-on si cela avance sur ce concept, et si cela permet de gérer la poussée sans nécessiter des renforcements de structure pénalisant en terme de masse ?
Cet étage doit aussi supporter le VINCI et 12 t de satellites :scratch:

On les attache sur la jupe inter-réservoir LOX/LH2 puisqu'il n'y aura pas de fond commun contrairement à Ariane 5. On y gagne quand même pas maal à mon avis en termes de masse structurelle sur toute la hauteur du réservoir LH2 qu'il fallait renforcer en cas de poussée "par l'arrière".

Et à l'arrière on mettra sûrement un jeu de 3 bielles comme sur A5 entre le bati moteur du corps central et la jupe arrière de chaque booster. Un anneau comme actuellement le DAS des EAP ne me paraît pas faisable sur une structure composite, d'autant plus qu'ils sont assez petits comme ça par rapport au réservoir LH2 pour pas en plus bouffer de la hauteur en mettant les attaches arrières dans la zone composite.

Mekka a écrit:
On les attache sur la jupe inter-réservoir LOX/LH2 puisqu'il n'y aura pas de fond commun contrairement à Ariane 5.

Et pourquoi spécifiquement à cet endroit ? Je veux dire, sur Soyouz, l'attache des blocs latéraux est en plein milieu du réservoir LOX. Pourquoi sur AR6 voudrait-on les accrocher "à tout prix" sur l'inter-réservoir ?

Percer un réservoir pour y installer des ferrures d'accroche qui doivent encaisser une poussée d'étage solide, je trouve pas ça très séduisant perso. Après, je sais pas comment c'est foutu sur Soyouz qui est du liquide...

Mekka a écrit:Percer un réservoir pour y installer des ferrures d'accroche qui doivent encaisser une poussée d'étage solide, je trouve pas ça très séduisant perso.

C'est sûr qu'avec des réservoirs cryotechnique .... percer (donc fragiliser) et ensuite tenter de garantir l'étanchéité, cela parait antinomique. Bien que la métallurgie moderne .....

Inenvisageable de doubler la paroi du réservoir inférieur, à une hauteur adaptée,  par une ceinture soudée extérieure qui comporterait les points de fixation ?  

Mais cela parait plus logique de le faire en utilisant la partie "jupe intertank" qui offre cette possibilité (est-ce à la hauteur optimale ?) , et sans rajouter de masse additionnelle inutile.

Mekka a écrit:Après, je sais pas comment c'est foutu sur Soyouz qui est du liquide...

Moi non plus, c'est bien pour ça que je pose la question ! :D

il n'y a pas la même grandeur de poussée :

un block (B V G ou D) c'est environ 813 kN de poussée au décollage.
un P120 ça sera environ 2 400 kN de poussée au décollage.

donc imagine les contraintes sur le réservoir directement surtout que le P120 aura une tuyère qui sera piloté.
(comme les EAP P240 d’Ariane 5).

c'est pour cela qui est beaucoup plus simple d'attacher les P120 sur une jupe intermédiaire entre réservoir LOX et H2.

nikolai39 a écrit:

Mekka a écrit:Après, je sais pas comment c'est foutu sur Soyouz qui est du liquide...

Moi non plus, c'est bien pour ça que je pose la question ! :D

Cela dit, effectivement, cela mériterait réflexion ;) .

fab37toto a écrit:un block (B V G ou D) c'est environ 813 kN de poussée au décollage.
un P120 ça sera environ 2 400 kN de poussée au décollage.

Merci d'avoir expliciter mon précédent distingo solide/liquide par ces valeurs :up8: .

Pour avoir la jupe intertank à la bonne hauteur, compte tenu de la hauteur des P120 et de celle où se trouvera leur point d'attache  ..... ne faut-il pas mettre le réservoir LOX en bas, et le réservoir LH₂ - qui est le plus long - au-dessus ? (donc le contraire de l'ordre dans Ariane 5) ?

Concernant l'attache avant des boosters, sur le H-IIA et B japonais, les SRB-A sont fixés en plein milieu du reservoir LH2 sur des cadres soudés sur les parois "isogrid" du réservoirs.



Mais sur ce lanceur,  la reprise de la poussée des boosters se fait par les attaches arrières via le bati moteur du premier étage. Les parois du réservoir LH2 ont donc été renforcés (par rapport au lanbceur H-II) pour transmettre toute la poussée.

https://www.mhi.co.jp/technology/review/pdf/e392/e392043.pdf

Je n'ai pas conaissance de boosters de cette puissance repris par l'avant sur un réservoir.

montmein69 a écrit:Pour avoir la jupe intertank à la bonne hauteur, compte tenu de la hauteur des P120 et de celle où se trouvera leur point d'attache  ..... ne faut-il pas mettre le réservoir LOX en bas, et le réservoir LH₂ - qui est le plus long - au-dessus ? (donc le contraire de l'ordre dans Ariane 5) ?

Le reservoir LOX est placé en haut des lanceurs cryo pour réhausser le centre de gravité de l'engin (au dessus du centre de poussé) et faciliter le guidage.

Baisser le reservoir LOX c'est rendre le lanceur instable,.. mais est ce encore un problème avec l’électronique moderne si l'on regarde les dernières générations d'avion de combat ? pas sur.

Donc pour résumer ... ils travaillent sur le sujet et la solution qui sera finalement retenue ..... on ne la connait pas encore :scratch:

cosmiste a écrit:
Le reservoir LOX est placé en haut des lanceurs cryo pour réhausser le centre de gravité de l'engin (au dessus du centre de poussé) et faciliter le guidage.

Baisser le reservoir LOX c'est rendre le lanceur instable,.. mais est ce encore un problème avec l’électronique moderne si l'on regarde les dernières générations d'avion de combat ? pas sur.

Tout à fait, si le LH2 est en bas, c'est pour une question de guidage. Les inverser pose trop de problème. C'est pas simplement une question d'électronique plus ou moins rapide, c'est qu'il faut être capable de braquer suffisamment vite les tuyères pour rattraper les écarts. Et là on touche peut-être aux limites de ce qui est faisable mécaniquement au niveau des servo-vérins par rapport à la rigidité de la butée flexible des tuyères.

Sinon :
 - Soit on met un anneau rigide sur le LH2 pour reprendre la poussée des boosters avec les problème de mise en place dans une zone courante d'un réservoir qui se veut j'imagine aussi fin que sur A5, cf ci-dessus.
 - Soit on rallonge la jupe avant des boosters drastiquement. Ca peut en plus permettre de filtrer mieux les oscillations de poussée nuisibles à la CU et ça le fait plus aérodynamiquement que des jupes courtes d'ailleurs.
 - Soit on met des bielles plus longues pour transmettre la poussée. Pas top aérodynamiquement à mon avis et j'ai peur du flambage de ces pièces.

Je mets une pièce sur l'option 2. On verra bien.

bds973 a écrit:

Mekka a écrit:
Rattachés au niveau de l'intertank LH2/LOX du corps central inférieur (ex-EPC).

Le reservoir LH2 est gigantesque (car le LH2 est effroyablement peu dense: 70kg m3, a comparer a presque 1000 pour le LOX) et va jusqu'au 4/5 de l'epc
J'ai donc des doutes sur l'attache des boosters - tels que presentés sur ar6 - au niveau de l'intertank
Ou alors, c'est des autres boosters, mais on oublie la synergie avec Vega

Avec un diamètre porté à celui de l'EPC, est-on si loin entre le haut des boosters et le niveau de l'anneau entre les réservoirs de LH2 et d'O2 ? Pas tellement je pense, car AR6 devrait finalement être très trapue...

BBspace a écrit:
Avec un diamètre porté à celui de l'EPC, est-on si loin entre le haut des boosters et le niveau de l'anneau entre les réservoirs de LH2 et d'O2 ? Pas tellement je pense, car AR6 devrait finalement être très trapue...

Les schémas des Ariane 6, qui ont été publiés (je n'en ai pas trouvé de vraiment officiel en l'état actuel) seraient donc "trompeurs" ? Peut-être surtout le profil des boosters P120 (qui paraissent sur ceux ci représenter un gros tiers de la hauteur de l'étage) ?
Quel est le ratio en hauteur d'un réservoir LOX et d'un réservoir LH₂ n'ayant pas de "fond commun" ? Ce qui devrait permettre de repérer où se situe la jupe intertank du premier étage.

BBspace a écrit:

bds973 a écrit:

Le reservoir LH2 est gigantesque (car le LH2 est effroyablement peu dense: 70kg m3, a comparer a presque 1000 pour le LOX) et va jusqu'au 4/5 de l'epc
J'ai donc des doutes sur l'attache des boosters - tels que presentés sur ar6 - au niveau de l'intertank
Ou alors, c'est des autres boosters, mais on oublie la synergie avec Vega

Avec un diamètre porté à celui de l'EPC, est-on si loin entre le haut des boosters et le niveau de l'anneau entre les réservoirs de LH2 et d'O2 ? Pas tellement je pense, car AR6 devrait finalement être très trapue...

Un booster c'est un peu plus de 10 m de haut, avec un peu de structure métallique en bas pour accrocher les vérins et les équipements : je dirais moins d'un mètre à ajouter donc. Donc en gros ça donne un peu plus de 8 m à rattraper pour aller chercher l'intertank. Bon OK, je sais c'est pas top d'avoir une jupe quasiment aussi longue que le moteur...Cela dit mécaniquement et aérodynamiquement, c'est pas inintéressant.

Ou alors on refait les puits de coulée de l'UPG pour couler des boosters plus grands et on en met moins et on se garde de quoi sous le pied.

montmein69 a écrit:

BBspace a écrit:
Avec un diamètre porté à celui de l'EPC, est-on si loin entre le haut des boosters et le niveau de l'anneau entre les réservoirs de LH2 et d'O2 ? Pas tellement je pense, car AR6 devrait finalement être très trapue...

Les schémas des Ariane 6, qui ont été publiés (je n'en ai pas trouvé de vraiment officiel en l'état actuel) seraient donc "trompeurs" ? Peut-être surtout le profil des boosters P120 (qui paraissent sur ceux ci représenter un gros tiers de la hauteur de l'étage) ?
Quel est le ratio en hauteur d'un réservoir LOX et d'un réservoir LH₂ n'ayant pas de "fond commun" ? Ce qui devrait permettre de repérer où se situe la jupe intertank du premier étage.

Ces croquis ne sont plus d'actualité puisque le diamètre de 5,4 m est semble-t-il finalement retenu.

OK ..... quelqu'un a-t'il mis la main sur des croquis actualisés avec la forme et les dimensions qui semblent avoir été retenues ? *

Dans le communiqué ESA daté du 15 juin 2015 ..... on reste "officiellement" au diamètre de 4,6 m pour le premier étage :scratch:

http://www.esa.int/Our_Activities/Launchers/Launch_vehicles/Ariane_6 a écrit:The external diameter of the cryogenic main stage is about 4.6 m.

Bon ... évidemment si on a des nouvelles fraiches en direct des bureaux d'étude et plus ou moins encore soumises à embargo ......

* à défaut si un as de l'infographie tentait de nous concocter un profil du lanceur avec le diamètre augmenté, les rapports de dimension des deux réservoirs, les boosters etc .... on pourrait mieux visualiser .... :ven:

Pareil, je n'ai pas trouvé de croquis des versions A6 en 5,4 m... et c'est vrai que cela manque

Montmein69 a écrit:* à défaut si un as de l'infographie tentait de nous concocter un profil du lanceur avec le diamètre augmenté, les rapports de dimension des deux réservoirs, les boosters etc .... on pourrait mieux visualiser ...

Loin d'être un as, j'ai bidouillé un schéma à partir des bribes d'info récoltées ici et la et d'un croquis à peu près fidèle de A5.


grande taille : ICI

Je suis parti des caractéristiques du EPC actuelle (H175) d'A5 avec les même volumes de réservoirs .
Au final, cela demanderait de sacrées jupes pour relier les boosters à l'inter réservoir !

Mais je n'ai pas fait de calcul pour vérifier si on atteint l'orbite avec cette configuration, car il se pourrait que non si j'en crois ceci : http://www.b14643.de/Spacerockets_1/West_Europe/Ariane-NGL/Design/Ariane-NGL.htm
Si comme évoqué sur ce site, il faut un H213, cela fait des réservoirs encore plus haut et donc des jupes avant encore plus longues. :eeks:

Pour moi, les réservoirs devraient être plus petits en longueur. Il s'agit de retrouver le volume de l'Ariane 6 de plus petit diamètre...

BBspace a écrit:Pour moi, les réservoirs devraient être plus petits en longueur. Il s'agit de retrouver le volume de l'Ariane 6 de plus petit diamètre...

Je ne comprends pas ta remarque .... pour connaitre la hauteur précise qui sera nécessaire avec le diamètre à 5,4 m .... il faudrait connaitre le volume d'ergols (pas forcément pile-poil le même que dans Ariane 5). On ne peut se fier aux schémas initiaux d'Ariane 6 pour évaluer ce volume.

Les deux contraintes dont on parle, c'est d'abord que le volume des réservoirs LH ₂ et LOX assure la durée nécessaire de fonctionnement du Vulcain (donc diamètre et hauteur ..... font le volume) et que la zone inter-tank permette d'assurer - mais c'est pas gagné - une zone d'ancrage pour les boosters (qui ont aussi une hauteur définie que leur point d'attache ne peut dépasser, donc on cherche à abaisser la zone inter-tank).
Si cela ne colle pas, il faudra un système supplémentaire de renforts et autres structures externes aux réservoirs (donc de la masse défavorable à celle de la charge utile), donc en augmentant le diamètre - ce qui est décidé  "Enfin, le choix de passer tous les étages d’Ariane 6 à 5,4 m de diamètre participe aussi à l’optimisation du lanceur" - ... les hauteurs des réservoirs diminuent à volume constant et la zone inter-tank baisse. Cela sera-t'il suffisant :scratch:

les 2 versions d'Ariane semblent très similaires, qu'est ce qui permet de faire de réelles réduction de coûts ? (pas des baisses à la marge)

Je suppose qu'il n'est pas possible, en raison des contraintes thermiques, de remonter un tant soit peu la base des boosters afin d'en rapprocher la partie supérieure de l'inter-réservoirs ?!…:scratch:

Sur le plan économique, il semble en effet difficile d'envisager une baisse des coûts significative dans le cas du lancement simple (Ariane 62).