Ariane 6 - Le nouveau lanceur (3/4)

"Ersatz au goût insipide" comme tu le dis bien montmein69 ! Bon OK comme tu le formules de façon modérée nous sommes définitivement absents des vols habités sauf invitations au titre des quotas "politique". En contre partie j'aurai bien aimé voir un véritable pétillement de lancement de sondes (robot) pour investir le système solaire et même pourquoi pas, plus loin si cela a un sens. Mais bon, là aussi on ne peut pas dire que l'on soit remarquable du point de vue vivacité, pourtant on se sait capable dans ce domaine j'aimerai savoir une dizaine de sondes à suivre au départ ou en vol, et aux arrivées sur leur lieux d'investigations tous les ans. Bon, cela va, ne me le dites pas, on ne met pas de moyens financiers dans le registre astronautique en Europe. Heureusement qu'il nous reste du chinois et du yankee...

Astro-notes a écrit:"Ersatz au goût insipide" comme tu le dis bien montmein69 ! Bon OK comme tu le formules de façon modérée nous sommes définitivement absents des vols habités sauf invitations au titre des quotas "politique". En contre partie j'aurai bien aimé voir un véritable pétillement de lancement de sondes (robot) pour investir le système solaire et même pourquoi pas, plus loin si cela a un sens. Mais bon, là aussi on ne peut pas dire que l'on soit remarquable du point de vue vivacité, pourtant on se sait capable dans ce domaine j'aimerai savoir une dizaine de sondes à suivre au départ ou en vol, et aux arrivées sur leur lieux d'investigations tous les ans. Bon, cela va, ne me le dites pas, on ne met pas de moyens financiers dans le registre astronautique en Europe. Heureusement qu'il nous reste du chinois et du yankee...

HS, pardon.

Notre programme habité est très limité. Que voulez-vous que je vous dise ? On y consacre 730 millions par an au niveau ESA : http://www.esa.int/spaceinimages/Images/2018/01/ESA_budget_2018_by_domain.

Dans ces conditions, nous sommes forcément un acteur de second rang.

Et en disant cela je souligne pour autant le courage de nos femmes et hommes astronautes, qui prennent bien plus de risques que nos responsables politiques.

Astro-notes a écrit:". En contre partie j'aurai bien aimé voir un véritable pétillement de lancement de sondes (robot) pour investir le système solaire et même pourquoi pas, plus loin si cela a un sens. Mais bon, là aussi on ne peut pas dire que l'on soit remarquable du point de vue vivacité, pourtant on se sait capable dans ce domaine j'aimerai savoir une dizaine de sondes à suivre au départ ou en vol, et aux arrivées sur leur lieux d'investigations tous les ans. Bon, cela va, ne me le dites pas, on ne met pas de moyens financiers dans le registre astronautique en Europe. Heureusement qu'il nous reste du chinois et du yankee...

Je te suis parfaitement sur cet aspect de ce que peut-être un programme d'exploration ambitieux avec une "mise de moyens" qui peut rester limitée. Un rentabilité inégalée de l'nvestissement avec une floppée de retours scientifiques bien sûr, et on l'a vu avec Rosetta, et on aura ( :)xx ) sans doute le même intérêt d'un large public autour de l'événement que va représenter EXOMARS 2020 (réalisé en partenariat avec Roscosmos).
Rosetta, Tchoury, Philae sont des noms qui ont marqués (au moins sur la durée de la couverture médiatique) les esprits d'un cercle bien plus large que les habituels  passionnés du spatial.
Et endirection du grand public, expliquer et  répondre aux questions du style "à quoi sert-il d'investir de l'argent là-dedans ?" était beaucoup plus convaincant. Les images de ce qu'on a jamais vu ont ce pouvoir.

L'Europe (qui participe par ailleurs à de nombreuses autres missions en fournissant des instruments scientifiques de pointe à des missions NASA,JAXA, etc ....) pourrait jouer un rôle prépondérant dans la dynamique à créer à la fois soit pour ces missions à son initiative (sur ses propres "forces")* mais également par la participation  à des collaborations gagnant-gagnant.
* comme la mission JUICE

Investir aussi dans une recherche sur la motorisation des sondes .... pour abréger les durées des voyages .... même si ce n'est pas forcément très friendly et si çà ne fait pas le buzz sur les réseaux sociaux avec des clics compusifs de "followers" ....  cela serait d'un intérêt majeur (et peut-être même ensuite une opportunité pour faire progresser des voyages humains .... car la sortie du berceau pour le moment c'est plutôt en faisant des bulles en se trainant à quatre pattes   .... et quel but pour le moment ? Celui d'aller se maculer avec de la poussière de régolite sur un astre mort pendant quelques décennies à venir :cheers:  :pale: )

- Tous les P120 seront finalement fabriqués en Italie, l'Allemagne prenant la fabrication des turbopompes.
- Un étage supérieur en fibres de carbone pourrait augmenter la performance d'Ariane 6 d'une tonne.

http://spacenews.com/germany-trades-p120-booster-production-for-ariane-6-turbopumps-upper-stage-carbon-fiber-research/

David L. a écrit:
- Un étage supérieur en fibres de carbone pourrait augmenter la performance d'Ariane 6 d'une tonne.

C'est une opportunité technique - si elle est bien maîtrisée - qui bonifierait assurément le lanceur. Mais la valeur d'une tonne de gain me parait énorme .... cela concerne la masse de la structure, il serait utile de savoir ce que serait le gain espéré pour la mise en orbite de la CU. Aussi bien en lancement simple qu'en lancement double ... car c'est aussi cela qui détermine si "le jeu en vaut la chandelle"

“We target at least a one-ton performance increase,” he said. The improved upper stage would have its first flight between 2025 and 2030, depending on budget provisions from ESA, he said.

Cela ne concernera pas la première version du lanceur.
Est-il encore temps de se lancer dans cette voie ? Peu probable.
Mais au-delà de 2025 , c'est bien loin.
Cela aurait évidemment un impact sur la "répartition" des fournisseurs. Peut-être l'obstacle principal ?

Réponse immédiate :
Un étage supérieur en fibre de carbone sur Ariane 6, c'a fait cher le kilogramme gagné.
Réponse un peu réfléchie :
Ça permet de mettre au point la technologie pour pouvoir l'utiliser sur Ariane Next. Là, sur un lanceur récupérable, le moindre kg de masse sèche (ou à vide) gagné, c'est de la capacité de lancement en plus. De plus, c'est amorti sur plusieurs lancements.

Ce n'est pas explicitement écrit dans l'article, mais ce transfert ne concerne a priori que les turbo-pompes Oxygène (actuellement produites en Italie). Les turbopompes hydrogène étant elles faites en France.

Si j'ai bien compris c'est un accord bi-latéral entre deux pays (Allemagne et Italie qui font un échange de bons procédés en se réservant la fabrication des enveloppes P120 pour l'Italie, et celle de "turbo-pompes" (à savoir lesquelles) pour l'Allemagne.
Cela de toute façon dans le cadre des sociétés mères et omnipotentes qui construisent les lanceurs (?)

Effectivement moins simple à "dealer" si d'autres pays sont concernés.

Faut-il une approbation quelconque .... où le domaine privé c'est "n'y mettez pas votre nez" ?

“We target at least a one-ton performance increase,” he said. The improved upper stage would have its first flight between 2025 and 2030, depending on budget provisions from ESA, he said.

Donc encore une fois on s'attend à ce que soit l'ESA qui paye pour de nouveaux développements technologiques.

explications de Jean-Marc Astorg

https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/acces-espace-moteur-propulsion-solide-premier-essai-ariane-6-vega-71442/

Une question : l’enveloppe du P120 qui sera fabriquée par l’Italie, est-ce l’ensemble du propulseur moins le contenu ( le pain de poudre) ou est-ce seulement le réservoir à propergols solides moins la partie basse ( tuyère, cardans,etc) ?

il y a 5 élément de base a un propulseur a ergol solide:
-la tuyere : produit par ariane group au haillan pres de bordeaux
-le propergol : produit en guyane
-la protection themique interne: produite en italie, et l’élastomère nécessaire a sa production viens d’être transfert en italie (pour Ariane 5 c’était au haillan)
-la structure du reservoir: en italie (pas d'info mais tres probable)
-le dispositif d'allumage : en italie (pas d'info mais tres probable)

Merci phenix pour cette réponse détaillée.
Une autre question technique : y-a-t-il une ou des possibilités d’orienter le flux éjecté en sortie de tuyère pour le pilotage ?

Giwa a écrit:Merci phenix pour cette réponse détaillée.
Une autre question technique : y-a-t-il une ou des possibilités d’orienter le flux éjecté en sortie de tuyère pour le pilotage ?

Oui, tout à fait sinon des lanceurs comme Véga ne pourraient pas se diriger.
Soit dispose un joint flexible entre le divergent (la tuyère) et le corps pour pouvoir l'orienter, soit on dispose des palettes autour du moteur pour dévier le flux.

GNU Hope a écrit:

Giwa a écrit:Merci phenix pour cette réponse détaillée.
Une autre question technique : y-a-t-il une ou des possibilités d’orienter le flux éjecté en sortie de tuyère pour le pilotage ?

Oui, tout à fait sinon des lanceurs comme Véga ne pourraient pas se diriger.
Soit dispose un joint flexible entre le divergent (la tuyère) et le corps pour pouvoir l'orienter, soit on dispose des palettes autour du moteur pour dévier le flux.

Effectivement, c’est d’ailleurs un peu pour ça que je posais cette question.
Concrètement pour  Vega et les EAP d’Ariane 6 , quel système d’orientation du flux éjecté de la tuyère a été adopté : joint flexible, palettes ou les deux ?

Pour Véga, c'est un joint flexible.
Je crois que plus personne n'utilise les palettes depuis le V2.

GNU Hope a écrit:Pour Véga, c'est un joint flexible.
Je crois que plus personne n'utilise les palettes depuis le V2.

Merci GNU Hope pour cette info à propos de Vega et c’est sans doute aussi le cas de EAP d’Ariane.

Oui les tuyère des EPS on une buté flexible, c'est la solution la plus efficace (le flux dans la tuyère n'est pas perturbé) mais techniquement la plus complexe. il est en effet difficile d'avoir des matériaux souple avec une telle température et pression.


 mode un peu HS :

Les palettes c'est archaïque , mais c'est simple, donc on le retrouve souvent sur des missiles air-air air-sol , sol-air et antichar.
après il y a d'autre solution de complexité intermédiaire, il y a notamment:
-des tuyère secondaire autour de la principale qui récupéré du flux, on peut regardé notamment les impacteur des missiles anti-balistique qui n'ont plus vraiment de tuyère principale mais tout une tuyauterie partant du bloc de propergol vers des mini aerospike
-des orifices placé dans la tuyère (sous le col) qui éjecte du gaz a la perpendiculaire du flux principal pour l'orienté sans bougé la tuyère.
-quatre tuyères coudé a ~135°(au lieu d'une principale) capable de tourné autour de leur axe, donc on les orientes toutes vers extérieure, pour tourné il suffit d'orienté plusieurs tuyère dans la même direction.

Pour continuer un peu dans le hors sujet, les missiles peuvent aussi avoir des volets ou ailerons aérodynamiques puisqu'ils fonctionnent exclusivement dans l'atmosphère.

N'y a t'il pas eu aussi un système d'orientation par gaz froid injecté en bas de tuyère ?

Anovel a écrit:N'y a t'il pas eu aussi un système d'orientation par gaz froid injecté en bas de tuyère ?

Pas a ma connaissance, je sais que sa existe (deuxième - du message précédant) mais sur ariane je crois pas,  mais de la ou je bossais ,je voyais pas les tuyère fini.

Sur Ariane,  il y a un système de rcs au dessus de l'ECP qui gère surtout le roulis. c'est pas très utile pendant qu'il y a les EAP  car leur position désaxes permet de jouer sur le roulis se que vulcain seul ne peut pas faire

Vidéo du transfert du P120C vers le banc d'essai en vue d'une mise à feu prévu fin du mois de juin.

phenix a écrit:

Anovel a écrit:N'y a t'il pas eu aussi un système d'orientation par gaz froid injecté en bas de tuyère ?

Pas a ma connaissance, je sais que sa existe (deuxième - du message précédant) mais sur ariane je crois pas,  mais de la ou je bossais ,je voyais pas les tuyère fini.

Sur Ariane,  il y a un système de rcs au dessus de l'ECP qui gère surtout le roulis. c'est pas très utile pendant qu'il y a les EAP  car leur position désaxes permet de jouer sur le roulis se que vulcain seul ne peut pas faire

Pour le roulis , les masses importantes des EAP et leur distance à l’axe longitudinal doit augmenter le moment d’inertie selon cet axe et ralentir le roulis. Par contre il faut un moment de forces plus important pour faire une correction d’une rotation .

R

Giwa a écrit:

phenix a écrit:

Pas a ma connaissance, je sais que sa existe (deuxième - du message précédant) mais sur ariane je crois pas,  mais de la ou je bossais ,je voyais pas les tuyère fini.

Sur Ariane,  il y a un système de rcs au dessus de l'ECP qui gère surtout le roulis. c'est pas très utile pendant qu'il y a les EAP  car leur position désaxes permet de jouer sur le roulis se que vulcain seul ne peut pas faire

Pour le roulis , les masses importantes des EAP et leur distance à l’axe longitudinal doit augmenter le moment d’inertie selon cet axe et ralentir le roulis. Par contre il faut un moment de forces plus important pour faire une correction d’une rotation .

Pour faire simple : En phase propulsée EAP, ce sont les tuyères orientables des EAP qui permettent de gérer le roulis (La tuyère du Vulcain n'est sollicitée qu'en ultime recours). Au cours du vol EPC, c'est le SCR, placé en bas de l'étage et qui utilise du GH2 à haute pression, qui permet de contrôler le roulis. Et au cours des phases ESC et balistique, ce sont les deux blocs OSCAR qui contrôlent le roulis puis l'orientation du composite en phase balistique.

Hadéen a écrit: Au cours du vol EPC, c'est le SCR, placé en bas de l'étage et qui utilise du GH2 à haute pression, qui permet de contrôler le roulis. 

Le GH2 est stocké dans des réservoirs dédié a l etat gazeux  ou est il puisser directement dans le réservoir de LHX ?

phenix a écrit:

Hadéen a écrit: Au cours du vol EPC, c'est le SCR, placé en bas de l'étage et qui utilise du GH2 à haute pression, qui permet de contrôler le roulis. 

Le GH2 est stocké dans des réservoirs dédié a l etat gazeux  ou est il puisser directement dans le réservoir de LHX ?

En fait le LH2 alimente principalement le VULCAIN. Avant injection dans la chambre, le LH2 passe par le circuit régénératif où il devient gazeux à haute pression. C'est ce circuit sur lequel est prélevé le gaz dont a besoin le SCR.
Donc, vis à vis de ta question, pas de réservoir dédié mais plutôt puisage du réservoir et transformation des conditions thermodynamiques.