Moteur Prometheus (MethaLox)

\"Reusablefun a écrit:Il me semble plus prometteur de viser un lanceur unique, utilisant un moteur commun pour les deux étages. Ce concept de lancement double en GTO est un problème en termes de flexibilité, sans apporter des gains de coûts évidents.

.../cut/....

Le premier étage aurait une poussée de 8000 kN (comme Ariane 62), soit 8 moteurs Prometheus. Le second, un moteur.

Le souhait de faire du lancement simple uniquement .... impose quand même de dimensionner pour les charges les plus lourdes (pas seulement les satellites de telecoms qui peuvent quand même faire plus de 6 t) * mais aussi de grands télescopes, des équipements comme des ravitailleurs (on pense à des équivalents de l'ATV), ou des éléments de station (si l'Europe s'associait à des projets de station chinoise/américaine/russe par exemple). Donc c'est une poussée équivalente à Ariane 64 qu'il faudrait atteindre (pas moins que la Proton et pas loin de la CZ-5)**
* et la charge à pousser au décollage comprend la coiffe et l'adaptateur, donc plus de 7 t ... même si la coiffe est larguée et ne va pas en orbite
** La F9 est limitée et ne peut prendre le marché des très gros satellites de telecom. Il leur faudrait la FH qui n'est pas encore opérationnelle et dont on ne connait pas vraiment l'avenir vs le BFR.

Du coup .... il y a des hics qui méritent discussion dans ton approche :

• le nombre de Prometheus pour parvenir à un premier étage de (4500 x 4 + 1350 = 19 350 kN) comme A64 - si on dimensionnait pour 10/11 t en GTO ou destination plus lointaine (lunaire par exemple) nécessiterait au moins 19 moteurs ..... une structure en novendec-prometheus :scratch:  :roll: (j'admets volontiers, que c'est pousser le bouchon un peu loin  )
  
  
• si on lance des satellites plus légers ... il faut quand même avoir un prix abordable et concurrentiel ... et cela même si le lanceur est surdimensionné pour une telle mission
  

Donc un lanceur non modulable (et cela montre que pouvoir apparier des boosters en nombre variable n'est pas un défaut) présente des limites dans la possibilité de couvrir une large plage de masses à satelliser. (qui est un des aspects du choix Vega-C .... A62* ....A64)
N'oublions pas que A62 est prévue pour prendre la place de Soyouz et que ce problème demeure sur un nouveau design à base de Prometheus.

Note pour les modos : cette discussion serait peut-être plus à sa place dans le Fil sur les lanceurs post-Ariane 6 ?

ReusableFan a écrit:
Pourquoi rester sur le modèle à deux design (A62/A64) ? Il me semble plus prometteur de viser un lanceur unique, utilisant un moteur commun pour les deux étages. Ce concept de lancement double en GTO est un problème en termes de flexibilité, sans apporter des gains de coûts évidents (il n'y a qu'à voir les prix A62 vs. A64).

1) quelqu un a les prix d un eap d Ariane5?

2) il ne faut pas se fier au prix de vente d Ariane 6, ils n ont rien de techniques,  
Pour le prix de la 62 ils ont du prendre le prix de la falcon 9  et y ajouter 10M car ils savent que les primes d assurance sont moins chere chez eux (certes le lanceur est nouveau, mais l entreprise reconnue  pour sa fiabilité et fait peu evolue c est lanceur) que chez spacex(entreprise  jeune, faisant encore évolué c est lanceur(plus pour longtemps) et ayant perdu deux CU c est dernières annees  (je compte pas zuma)). 
Pour la 64 ils ont juste du prendre le prix de la 62, enlever 5M pour faire accepter les contraintes du lancement double, puis ils ont multiplier le prix par deux.
Donc oui le lancement double a un intérêt:
  Pour les operateurs , car si ils ont un sat de moins de 5 t et non urgent  Ils économisent 5M €.
Et surtout  pour ariane goup, en effet , imaginons que la 62 soit vendu a prix coutant, et qu' un p120 coûte vraiment 10 M, sa veut dire un cout de production de 90 (on vas prendre beaucoup de marge et dire 100 pour l adaptateur lancements doubles et la préparation du deuxième sat) pour un prix de ventes de 130 donc 30 millions de bénéfice(qu' ils peuvent utiliser pour financer ariane next) a chaque tir de 64 alors qu ils n en ferait pas avec deux 62(prix coûtant )

Donc certes un jour spacex baissera c est prix grace a la reu (assez peu au debut pour financer la bfr) se qui obligera aiane a baisser le prix de la 64, mais en attendant autant en profiter.

Si Ariane 62 doit remplacer Soyouz, quelle est l'économie de coût attendue?

Je ne sais pas si ce document avait déjà été posté ici. C'est une présentation assez succinte du moteur et des méthodes envisagées (process industriel, etc.).

Intéressant. S'ils délivrent vraiment ce moteur au coût attendu et avec tests à l'échelle 1 en 2020 en Allemagne, ce sera une très bonne base pour penser la suite.

https://www.eucass.eu/doi/EUCASS2017-537.pdf

chrisjx2011 a écrit:Si Ariane 62 doit remplacer Soyouz, quelle est l'économie de coût attendue?

Le but du remplacement de Soyouz par Ariane 62 n'est pas de réaliser des économies par rapport au lanceur russe, mais d'augmenter le nombre de lanceurs Ariane fabriqués, afin d'en réduire le coût unitaire par effet de série.

Vu que la Russie a cassé le contrat de construction remporté en janvier 2014 par TAS pour le satellite russe Yamal 601, pour le confier l'année suivante à un constructeur russe, il n'y a pas de raison de continuer à commander des lanceurs russes pour les lancements européens...

Il faut que les membres de ce forum y aillent ! Moi je ne pourrai pas.

https://twitter.com/Survols/status/981929120316710913

Perso je devrais y être :)

Dakitess a écrit:Perso je devrais y être :)

On attend donc un compte-rendu circonstancié sur ce fil !  :)xx

Personnellement je voudrais en savoir plus sur la puissance, la techonologie d'injecteurs et la plage de modulation possible sur le moteur (en lien avec la question de la réutilisabilité et du retour en mode "toss back").

Et puis, surtout, sur le fait que la date de 2020 pour la première mise à feu au banc d'essai est toujours l'objectif, et que les ressources humaines et financières nécessaires sont bien affectées au programme.

Attention le compte rendu sera noté :x

Personnellement il me faudrait la poussée,  l'ISP au sol et a vide , la masse a vide, et le rapport de mélange pour mes  calculs de pré-dimensionnement.

Et un live en 4K avec un lien sur la présentation en pdf, c'est possible ?!

C'était hier soir. Quelqu'un y était et peut nous dire ce qui s'est dit ?

ReusableFan a écrit:C'était hier soir. Quelqu'un y était et peut nous dire ce qui s'est dit ?

Mais alors personne y est allé ? C'est vraiment dommage ! Aucune news n'est sortie sur le sujet ?

Compte-rendu par Challenge de la présentation donnée par Jean-Marc Astorg du CNES : https://www.challenges.fr/entreprise/aeronautique/ariane-next-future-arme-de-l-europe-pour-contrer-elon-musk_591101.

A lire, notamment : "Mais à la différence d'Elon Musk, le CNES n'estime pas le réutilisable pertinent sur toutes les missions. "L'idée est de se concentrer sur les missions en orbite basse (LEO, LOW Earth Orbit, soit 300 à 1.000 km d'altitude), souligne le directeur des lanceurs du CNES. On utiliserait jusqu'à quatre fois le premier étage pour ces missions LEO, sur lesquelles les étages sont plus faciles à récupérer. Puis on l'utiliserait une dernière fois pour une mission en orbite plus haute, durant laquelle il ne sera pas récupéré." Pour limiter les coûts au maximum, la remise en état de vol (refurbishment) des étages utilisés se ferait directement au Centre spatial Guyanais, ce qui suppose de se contenter de travaux limités."

Et une image : 

Article très intéressant. Merci @ReusableFan. C’est la première fois que je vois quelque chose d’aussi panoramique sur les possibles étapes de la contre-attaque européenne.

intéressante cette approche, on reprend des ingrediant de spacex (13 moteurs identique et un modifier, recuperation propulsé) mais dans une autre recette.  
Une grosse différence c'est qu'on garde les boosters, c'est logique, sa permet de se deleté rapidement de prés de la moitié de la motorisation nécessaire au décollage.
Il est aussi prometteuse cette approche temporel de la réutilisation, on donne un nombre de vol limite a un étage et on le sacrifie utiliment une fois epuisé. Par contre cette approche implique une bonne répartition du marché qui privilegirait la LEO au GTO. Une répartition idéal serait serait 4 tir en LOE pour un tir en GTO, se qui implique une grosse croissance de l'orbite basse, mais les mega constelation semble l'apporté. Si on s'ecarte de se marché ideal vers plus le LOE, le lanceur pourra s'adapté un proposant 1 tir sur 5 plus lourds que les autre car sans recuperation du premier étage. Par contre si on a plus de GTO il faudra que les charge soit léger (si on veut tenté une recuperation) ou sacrifier des étages qui on encore du potentiel. 
Apres il faudra voir si les moteurs des booster et de l’étage central sont interchangeable, on peut imaginé que chaque moteur use sont potentiel avec 2 ou 3 tirs en booster, 1 ou 2 en central et un tir final sans recuperation en central. 
Pour finir le top serai de faire une organisation en fuseau (avec si possible du cross feed) qui permettrai au étage d'avoir une premier vie en tant que booster lateral facilement recuperable avant de finir sa carrière au centre. 

En tout cas sa promet pas mal de beau defi technologique :hot:et sa me confirme dans mes objectif , dans un ou deux ans,  je ferait tout pour retourné dans le spatial  :)xx

Je ne saisis pas très bien, mais y a-t-il ou non récupération des boosters latéraux?
Si oui, comment et combien de fois?
Si non, quel dommage!

Ce serait le même principe de récupération qui serait appliqué aux boosters qu'à l'étage pincipal ?
Rétropropulsion de freinage et/ou de rapprochement du site de lancement ? en planant sous une aile delta ?
Récupération finale sur barge ? capture par hélicoptère ?

Tout cela est assez compliqué .... mais un booster méthalox tri-moteur ..... c'est du matériel.
Un P120 vide de poudre .... cà ne peut pas être rempli à nouveau ?

-Comment récupéré les booster ? Pour l’instant, a par le retour propulsé, les études des autres méthodes on l'air au ralenti. Donc on peut spéculer que les booster comme le centrale seront récupéré comme ça. 
-Kourou ou barge ? vu leur taille les booster seront probablement larguer peut après le gravity turn, donc ça ne coûtera pas très cher de les faires se poser à la maison.
-Combien de fois un booster peut-il être récupéré ? d’après Astorg, l’espérance de vie d'un prometheus est de 5 vols, donc soit on sacrifie le booster tous les 5 vols, soit on le récupère au 5eme vol pour changer de moteur, soit (si les moteurs sont compatibles) on monte les moteurs en fin de vie sur étage central pour une mission haute capacité sans récupération du central. 
 
-Peut-on re -remplir un booster a poudre ? Pour parler crûment, un booster a poudre, sa prend chère. Contrairement à un étage a ergols liquide ou seul le moteur chauffe, là c'est tout l’étage qui joue le rôle de chambre de combustion, donc exposé à des pressions énormes. Il y a bien une protection thermique interne entre la structure et le propergol, mais elle est totalement détruite pendant la combustion, et la structure subit quand même un effort thermique et mécanique important. Donc il faudrait récupérer (comment? impossible de faire un retour propulsé a moins de mettre un second système de propulsion dédier, des parachutes serait lourd et inpilotable (donc tomber dans l'eau , donc protection anti-corrosion même interne), récupération par helico, même vide , c'est lourd le bestiau) , nettoyer (enlevé les débris de protection thermique fondu), inspecter (avec de l’ergol liquide, une fissure ne crée qu'une fuite identifiable au début du remplissage, mais avec de la poudre, c'est une explosion a l'allumage), réinstaller de la protection thermique à l’intérieur de la structure (sur M51, on bobine la structure en fibre de carbone autour de la protection thermique, cette méthode pourrait être reprise pour les P120) avant de reprendre un cycle normal de remplissage d'ergol. Tout cela est possible (les historiens nous le confirmerons, mais je crois que des segments de booster de navette ai fait plusieurs vol), mais sa pourrait être plus complexe, coûteux et moins performant (système de récupération, surdimensionnement de la structure) que de produire un structure neuve.

Effectivement récupérer des boosters à poudre et les remettre en état risquerait de coûter plus cher que d’en fabriquer des neufs.
Dans le cas du choix d’EAP, autant faire du neuf, mais le moins onéreux possible : réduction en taille et avionique rudimentaire, le pilotage étant assuré principalement par l’étage central récupéré à propergols liquides .

Sinon , effectivement, si on retient des étages latéraux à propergols liquides de taille réduite au stricte nécessaire pour la phase de décollage, il doit être possible de les récupérer sur le site de lancement plutôt qu’en mer sur des barges. En effet dans ce cas , ils seront largués presque verticalement avec un déplacement latéral et une composante latérale de la vitesse , à rattraper pour rebrousser chemin , faibles.

La revue de définition, démarrée le 30 novembre dernier, s’est achevée avec succès le 1er février.

Air & Cosmos

La construction de prototype est-elle l'étape qui suit "la revue de définition" ou y aura-t-il d'autres étapes préliminaires ?

L'article cité disait :

La prochaine grande étape du programme sera la revue de définition réalisable, MMR (Manufacturing Readiness Review). Celle-ci doit permettre
la mise en production de deux démonstrateurs, au premier semestre 2019 , qui devront subir leurs premiers essais au banc dès 2020.

On arrive à la fin du premier semestre 2019 ..... où en est-on ?

si la récupération coûte plus cher que le modèle neuf, il va falloir demander à E.M. comment il procède.

Le moteur Prometheus fait l'objet d'une communication très intéressante de l'ESA.
Le premier moteur appelé M1 est en cours de production et sera assemblé fin 2020, pour être testé courant 2021 sur le banc d'essai P5 de Lampoldhausen en Allemagne. Ce même banc d'essai sera adaptable aux moteurs Vulcain 2.1 et Prometheus.

https://www.esa.int/Enabling_Support/Space_Transportation/ESA_moves_ahead_on_low-cost_reusable_rocket_engine

On a hâte de voir le bébé en action ! Encore quelques mois d'attente.

Question qui va me faire passer pour un petit comptable sournois, de mémoire le Prometheus est très majoritairement financé par la France, donc qu'est ce qui explique un développement en Allemagne?

de se que j'ai compris, le gros du travail est fait a vernon : https://actu.fr/normandie/vernon_27681/a-vernon-moteurs-fusee-montes-impression-3d_19282781.html
c'est juste les essais qui sont fait en Allemagne car ils ont les banc moteur de bonne dimension.