Starship Earth-to-Earth

Merci Ares d’avoir relancé se débat, ça ma permit réfléchir au vol sub-orbitaux et d’établir une formule Dv <=> distance parcourue plutôt pas dégelasse.
Calculé la vitesse qu’il faut apporter pour se lancer sur un vol sub orbitale est facile. Il suffit d’utiliser la formule vitesse<=>rayon avec le rayon égale au rayon de la terre


Mu et R étant fixe, pour diminuer la vitesse, il faut diminuer a (pour augmenter 1/a et diminuer 2/r-1/a). Reste à trouver à f’ et là il faut prendre la methode Giwa.http://www.forum-conquete-spatiale.fr/t7890-trajectoires-suborbitales-sans-tenir-compte-des-frottements-atmospheriques.



On connait un foyer (f, le centre de la terre) et un moins de l’orbite m qui est notre point de décollage et qui est symétrique au point d’atterrissage comparé a au grand axe de l’orbite. Donc reste à savoir ou se trouve le deuxième foyer f’. On sait que fm+f’m=2a. fm est par définition le rayon de la terre R, pour diminuer a on peut donc que diminuer f’m. Pour cela f’m est donc perpendiculaire au grand axe et F’m = Rsin(x).
X est la moitié (car par symétrie on parcourt le même angle a la descente) de l’angle de surface terrestre que l’on veut traverser. Pour convertir en distance parcouru c’est facile D=pi*R*x/90 avec x en degrés.
Donc a=R(1+sin(x)) /2 puis v=racine (mu (2/r-   2/r(1+sin(x))) et par simplification v=racine(2mu sin(x)/ R(1+sin(x)))=vo*racine(2sin(x)/(1+sin(x)))  avec vo de l’orbite circulaire de rayon r

voici un tableau des résultat avec un espacement de 10°

   x(en °)         D(en km)        dv(en km/s)
   10                 2 234             4,29
   20                  4 468            5,63
   30                 6 702              6,44
   40               8936                6,98
    50              11170             7,35
    60               13 404           7,6
    70                15 638          7,79
     80               17 872         7,86
     90              20 106           7,89

a cela il faut ajouter les pertes aérodynamique et gravitationnelle qui devrait être du même ordre que la mise en orbite

je sais que ça ne répond pas a la question de se que peut faire le starship, mais sa permet de commencer, donc si quelqu'un peut confirmer mes calculs se serai gentil . j’essayerais de faire les calculs de perfo quand j'aurais l'envie (de plus sa nécessite de posé des hypothèse qui seront critiqué par un ou l'autre des camps, voir les deux). 

pour la production d'ergol, c'est quand même très coûteux en enegie (surtout électrolyse et la cryogénie), mais je n'est pas de quoi approfondir avec de vrai donné . donc pour l'aspect écologique faut juste voir comment on produit notre énergie c'est avec du charbon c'est stupide, si c'est du nucléaire c'est cool, si c'est solaire il faudra des surface gigantesquement. pour l’aspect économique, vu qu'aujoud'hui les hydrocarbure sont une des source d’énergie les plus économique, autant l'utilisé directement et plus efficacement dans des réacteur d'avion. et si les sources d'hydrocarbure vient a se tarière on verra peut être des carburant de synthèse ou des avions au méthane ayant eu aussi une empreinte primaire nul , mais secondaire (énergie) plus faible.

@Arès F: Le débat sur la consommation de carburant et son coût n'est pas du tout futile quand on prétend que ce nouveau moyen de transport sera moins polluant et moins couteux.
Tous ceux qui suivent un minimum les actualités du secteur de l'aviation commerciale savent la guerre que se livrent les leaders du marché dans le domaine de la consommation de leurs nouveaux modèles et le succès fulgurant de certains modèles peu énergivores comme l'A320 NEO est en grande partie imputable aux gros progrès réalisés à ce sujet. J'ai donc tendance à croire que ce point est plus crucial que futile puisque les professionnels y accordent tant d'importance.
Une grande partie de nos problèmes sur terre viennent d'une trop faible disponibilité de l'énergie qui nous oblige notamment à puiser dans les réserves de notre planète via l'utilisation d'énergies fossiles.
Donc jusqu'à preuve du contraire et jusqu'à ce que SpaceX règle aussi le problème de la production d'une énergie propre fortement disponible à bas coût auquel une grande partie de nos sociétés modernes sont confrontées alors ce point ne pourra être ignoré.
Dans l'aviation le coût brut du carburant n'est d'ailleurs pas le seul à prendre en compte puisque celui-ci fait aussi l'objet de nombreuses taxes additionnelles qui font fortement grimper la facture pour le client final, il n'y a aucun raison que ce nouveau moyen de transport y échappe.
Nos vifs échanges ne se sont d'ailleurs pas concentrés uniquement sur cette partie puisque j'ai souligné lors de ma première intervention que les frais annexes dont vous parlez comme le personnel et les infrastructures seront d'autant plus difficiles à amortir qu'il s'agira d'un moyen de transport pour riches et donc à plus faible volume.
Je suis d'accord avec la plupart des points que vous soulevez et j'y ajouterais le coût des assurances pour les opérateurs puisque le nombre de mort par passager transporté sera forcément supérieur aux moyens de transports existants ce qui mécaniquement entrainera des frais plus élevé sur ce poste.
Nous avons déjà la réponse à une partie d'entre eux, nous savons par exemple qu'un avion commercial est conçu pour supporter 100 000 cycles décollage/atterrissage et qu'il en réalise effectivement plusieurs dizaines de milliers dans sa carrière, je ne pense pas que qui que ce soit ose prétendre qu'un Starship pourra faire de même. Je ne vois pas comment on pourrait ignorer ce point sachant que ces appareils coutent des dizaines de millions et rien que cet argument est suffisant à lui seul pour justifier qu'en l'état ce nouveau moyen de transport ne pourra pas détrôner l'aviation civile sur la question du prix du billet.
Mais si la question du débat est des liaisons commerciales sont-elles envisageables en Starship? Je n'aurais pas le même point de vue, quand on sait que certains sont prêt à payer et ont payé 100 000$ pour la promesse d'un vol avec 5 minutes en impesanteur alors un Starship aurait toutes ses chances de trouver une clientèle.

phenix a écrit:...
voici un tableau des résultat avec un espacement de 10°

   x(en °)         D(en km)        dv(en km/s)
   10                 2 234             4,29
   20                  4 468            5,63
   30                 6 702              6,44
   40               8936                6,98
    50              11170             7,35
    60               13 404           7,6
    70                15 638          7,79
     80               17 872         7,86
     90              20 106           7,89

a cela il faut ajouter les pertes aérodynamique et gravitationnelle qui devrait être du même ordre que la mise en orbite

je sais que ça ne répond pas a la question de se que peut faire le starship, mais sa permet de commencer, donc si quelqu'un peut confirmer mes calculs se serai gentil . j’essayerais de faire les calculs de perfo quand j'aurais l'envie (de plus sa nécessite de posé des hypothèse qui seront critiqué par un ou l'autre des camps, voir les deux). 
...

Merci pour ce calcul.
Je n'ai pas vérifié le détail, mais c'est cohérent avec le fait qu'il faut la vitesse orbitale pour aller d'un pôle à l'autre (et un peu plus pour compenser quelques pertes - et il faut en garder aussi un peu pour atterrir).
Et surtout, on voit que même pour parcourir un quart de circonférence, 10000 km, il faut déjà quasiment la capacité orbitale.
On sent bien que même pour traverser le Pacifique, il ne resterait pas grand chose pour la charge utile.

Merci aussi phenix pour ces calculs qui permettent de bien cerner le problème pour ces vols suborbitaux à longue distance, le maximum étant le vol antipodal qui demanderait en vol balistique un delta V équivalent à un vol orbital en orbite basse.
Toutefois attendons de voir le comportement pour la rentrée atmosphérique du Starship car peut-être il se pourrait se comporter comme un planeur hypersonique et alors cela pourrait changer la donne : Rappelons-nous le projet du Silbervogel (l’oiseau d’argent) .
Je trouve intéressant cette idée du refroidissement par transpiration du méthane qui fait appel au bio mimétisme.
Le bio mimétisme peut être inspirant : voir https://www.lepoint.fr/video/le-biomimetisme-par-idriss-aberkane-le-serpent-planeur-13-09-2017-2156530_738.php

Elon Musk apporte des précisions sur le starship en Earth-to-Earth et confirme au passage la suppression du premier étage Super-heavy. Le Starship assurera seul le transport et devrait avoir une distance franchissable de 10000 km. Il aura 2 à 4 moteurs de plus que la version orbitale. Vitesse maximale mach 20

https://twitter.com/elonmusk/status/1134025184942313473

Il confirme aussi dans la discussion que le Starship ne sera pas un SSTO, ce que beaucoup ici avaient anticipé, ce sera donc un vol suborbital.

juste suborbital ?

Différentes versions possibles du Starship Earth-to-Earth sans Superheavy :

- 5 Raptors
- 6 Raptors
- 7 Raptors
- 3 sea-level + 3 vacuum

belle photo… c'est là qu'on sent qu'on va se faire allumer le cigare !  :iout:

Fabien0300 a écrit:Différentes versions possibles du Starship Earth-to-Earth sans Superheavy :

- 5 Raptors
- 6 Raptors
- 7 Raptors
- 3 sea-level + 3 vacuum

La photo est erronée
Elon musk a dit qu'il faudrait au moins 9 à 10 raptor pour que le starship décolle tout en étant rempli de carburant.
Sans au moins 10 raptors le Starship ne décollera jamais du sol s'il est rempli a 100% de carburant.
Les version à 5,6 et 7 raptors, ne serviront pas au Earth to Earth