[USA] SpinLaunch

Bonjour,

je n'ai pas trouvé de fil déjà existant sur SpinLaunch. 
Si déjà existant, ce message pourra être déplacé.

Voici un article de Michael Sheetz qui nous donne quelques nouvelles:
https://www.cnbc.com/2021/11/09/spinlaunch-completes-first-test-flight-of-alternative-rocket.html

En gros, la société a levé 110 millions de $ jusqu'à aujourd'hui.
Le 22 octobre, elle a procédé à ses premiers tests à l'aide d'un accélérateur suborbital à l'échelle 1/3 par rapport à la version finale.
L'appareil mesure tout de même 50 mètres de haut.
Le projectile a été lancé à environ 20% de ce qu'il sera dans la version finale.

Voici la vidéo du test:
https://www.spinlaunch.com/suborbital

Et la vidéo du concept dans son ensemble:
https://www.spinlaunch.com/orbital

Et voilà leur https://twitter.com/spinlaunch

Reste à faire une démonstration grandeur nature, car ça coûte une fortune ce genre d'essais.
Si ça marche ça va faire une compagnie de plus sur le marché des micro voir des mini satellites, d'où l'intérêt des militaires.

Si ça marche ,c’est aussi une révolution 
Bien sûr ce concept de la fronde est connu depuis la préhistoire. ! Mais là ,le nombre de g centripètes à encaisser est pharaonique., ainsi que le frottement de l’Entrée atmosphérique.

Seuls des obus me semblent pouvoir supporter ça….d’où l’intérêt des militaires 

Vu le concept plus en détails ! La fronde ne remplace qu’un premier étage et la suite du lancement se fait en mode fusée.Cela semble plus réalisable. En tout cas ce serait déjà un bel exploit technique ! Ce qui est important de savoir, c’est quel deltaV suborbital pourrait être apporté avant la mise à feu de la propulsion par moteur fusée : vélocité et hauteur atteinte ?

D'après les infos sur leur site : 
Le lanceur final sera capable de propulser des satellites de 20 à 200 kg (sans préciser si c'est juste le satellite ou toute la charge utile, étage propulsif compris) à une vitesse jusqu'à 5000 milles/heure, soit 8000 km/h et en lui infligeant jusqu'à 10 000 g. d'accélération centrifuge.
La dimension est de 33 mètres (rayon? diamètre?)

Ils assurent qu'il est relativement aisé de créer des satellites "endurcis" pour de telles accélérations, et qu'ils s'occuperons de la création des satellites. L'électronique y résisterait particulièrement bien, de même qu'il serait possible d'avoir des systèmes de panneaux PV déployables (mais tous les systèmes mécaniques sont plus difficiles à intégrer que l'électronique).

Question subsidiaire, avec ce système, à quel moment serait il le plus opportun d'allumer la propulsion du missile ? Je suppose pas tout de suite après le lancement, pour ne pas augmenter d'avantage les pénalités liées à la trainé atmosphérique, mais pas non plus le plus haut possible, lorsqu'il ne gagne plus d'altitude?

D’après les informations collectées sur internet, 8000km /h est la vitesse du projectile à la sortie de la centrifuge qui est sous vide . L’engin  partirait sans propulsion jusqu’à 61 km d’altitude (20 000 pieds) avant l’allumage de la fusée Cela peut se comprendre : le parcours reste rapide, donc la perte gravitationnelle g T reste faible ,mais par contre les pertes par frottement élevées et donc il y a intérêt  à reprendre de la vitesse à une altitude suffisamment élevée où la pression atmosphérique est très faible.
Pour estimer le rayon prenons la formule a = carré de v/ r soit r=carré de v/ a
8000km/h = 2222m/s alors r = carré de 2222/ 10000X9,8= 5 0 m
Donc ce serait plutôt le rayon pour ces 33 m.Mais bon,c’est difficile de se prononcer avec ces 10 000 g qui ne doit être qu’un ordre de grandeur.
En tout cas le bang à la sortie du centrifugeur et à l’entrée dans l’atmosphère doit produire quelques décibels 

Bon, il serait bien d’installer ce centrifugeur sur un haut plateau - non pas pour le gain de hauteur - mais pour la diminution du choc atmosphérique…et un peu plus tard sur le cratère Shackleton puis encore un peu plus tard sur le mont Olympus.

@taolanglais  La fourchette des masses indiquées de 20 à 200 kg correspond probablement à la masse des satellites .La masse totale projetée à la sortie du centrifugeur est plus grande puisqu’il faut y ajouter en plus les masses  du propulseur fusée secondaire et de ses propergols

Si cela sort en entier (ergols compris ...sauf peut-être en cas d'une propulsion solide) de la centrifu-fronde ..... on va crier au miracle.

http://www.opex360.com/2021/11/11/lamericain-spinlaunch-a-experimente-avec-succes-une-centrifugeuse-pour-envoyer-des-objets-en-orbite/

Mustard a écrit:http://www.opex360.com/2021/11/11/lamericain-spinlaunch-a-experimente-avec-succes-une-centrifugeuse-pour-envoyer-des-objets-en-orbite/

Je suppose que c’est une petite coquille car il est dit que la centrifugeuse procure au projectile une vitesse de plusieurs km/ h …ce serait peut-être plusieurs km/s ….sinon pas de quoi nous épater, n’est-ce pas  @montmein69  ? 

Sinon ce texte est intéressant et met en lumière qu’on affaire à une technologie sur un concept différent pour les lancements 

Giwa a écrit:

Mustard a écrit:http://www.opex360.com/2021/11/11/lamericain-spinlaunch-a-experimente-avec-succes-une-centrifugeuse-pour-envoyer-des-objets-en-orbite/

Je suppose que c’est une petite coquille car il est dit que la centrifugeuse procure au projectile une vitesse de plusieurs km/ h …ce serait peut-être plusieurs km/s ….sinon pas de quoi nous épater, n’est-ce pas  @montmein69  ? 

Sinon ce texte est intéressant et met en lumière qu’on affaire à une technologie sur un concept différent pour les lancements 

La vitesse à la sortie de la centrifugeuse (orbitale) sera d'environ 2,1km/s.

Giwa a écrit:
Je suppose que c’est une petite coquille car il est dit que la centrifugeuse procure au projectile une vitesse de plusieurs km/ h …ce serait peut-être plusieurs km/s ….sinon pas de quoi nous épater, n’est-ce pas  @montmein69  ? 

Si on prend à la lettre, 7500 km/h c'est plusieurs km/h
S'ils avaient dit "quelques" je comprendrais mais plusieurs c'est très large, ça va de 2 à l'infini

Mustard a écrit:

Giwa a écrit:
Je suppose que c’est une petite coquille car il est dit que la centrifugeuse procure au projectile une vitesse de plusieurs km/ h …ce serait peut-être plusieurs km/s ….sinon pas de quoi nous épater, n’est-ce pas  @montmein69  ? 

Si on prend à la lettre, 7500 km/h c'est plusieurs km/h
S'ils avaient dit "quelques" je comprendrais mais plusieurs c'est très large, ça va de 2 à l'infini

Bien sûr ! J’y avais un peu pensé  .Mais cela me permettait de dire qu’il n’y avait pas de quoi être épater ….

Un article de Jeff Foust qui donnent quelques détails supplémentaires sur SpinLaunch:
https://spacenews.com/spinlaunch-conducts-first-test-of-suborbital-accelerator-at-spaceport-america/

En gros:
- 30 tests supplémentaires sont prévus dans les 6 prochains mois.
- La boîte compte 200 employés.
- Ils recherchent un emplacement près de la côte pour construire la centrifugeuse définitive (100 m de diamètre). Ils espèrent débuter sa construction l'année prochaine.
- Ils espèrent pouvoir réaliser les premiers tirs orbitaux en 2025.
- La charge utile placée en orbite devrait pouvoir atteindre jusqu'à 200kg.
- La partie fusée comporterait des moteurs biergols. Ils devraient êtres d'une conception technologique rudimentaire: peu de pièces, système alimenté par pression. Le but étant de pouvoir les construire à bas prix et en grande quantité.
- Les composants destinés à construire les engins spatiaux ont été testé à haut G. De manière surprenante (selon leurs dires), il semblerait que cet environnement pourtant extrême soit relativement inoffensif et ne leur pose pas de problèmes particuliers quant à la conception.
- L'objectif est de pouvoir envoyer des charges plusieurs fois par jour à un coût nettement inférieur aux fusées classiques.
- En se basant sur le coût au kg mis en orbite, ils prévoient un coût moins cher que celui des fusées à grande capacité et 10 à 20 fois moins cher que les petits lanceurs actuellement en développement ou déjà opérationnels.
- Ils pensent que ce système serait très bien adapté pour lancer les prochaines générations de constellations à grande échelle.

En somme, un système original qui cherche à partiellement s'affranchir de la tyrannie de l'équation de Tsiolkovski (en remplaçant le premier étage par un lance-pierre géant). 
Nous verrons bien ce qu'il en adviendra.
A titre purement personnel, cet état d'esprit un peu "outside the box" n'est pas pour me déplaire.
Sans m'enflammer, ma curiosité quant à leur avenir est piquée.

Choros a écrit:(...)
- La charge utile placée en orbite devrait pouvoir atteindre jusqu'à 200kg.
- La partie fusée comporterait des moteurs biergols. Ils devraient êtres d'une conception technologique rudimentaire: peu de pièces, système alimenté par pression. Le but étant de pouvoir les construire à bas prix et en grande quantité.
- Les composants destinés à construire les engins spatiaux ont été testé à haut G. De manière surprenante (selon leurs dires), il semblerait que cet environnement pourtant extrême soit relativement inoffensif et ne leur pose pas de problèmes particuliers quant à la conception.
(...)
A titre purement personnel, cet état d'esprit un peu "outside the box" n'est pas pour me déplaire.
Sans m'enflammer, ma curiosité quant à leur avenir est piquée.

Je partage cet intérêt, mais je reste interrogatif.

C'est certes relativement moins violent que le canon de Jules Verne, dont tout le monde sait aujourd'hui qu'il ne pouvait pas fonctionner sans détruire sa charge. Cependant, s'agissant du dispositif de SpinLaunch, je comprends mal comment la partie fusée avec ses parois, ses réservoirs, ses moteurs et son électronique pourrait résister à des accélérations à des centaines, voire des milliers de G dans la centrifugeuse puis lors de l'éjection.

Une telle technologie est tout à fait envisageable en revanche pour des lancements depuis le sol de la Lune, celle-ci ayant une vitesse de libération très inférieure à celle de la Terre. On pourrait ainsi transférer progressivement des milliers de tonnes de matières premières du sol de la Lune vers les points de Lagrange, afin d'y implanter une industrie de transformation et de construction de très grands habitats spatiaux.

Mais je n'invente évidemment rien, car des variantes de ce schéma ont été documentées par Gérard O'Neill il y a une cinquantaine d'années. Impossible d'avancer en ce sens tant que l'on ne disposait pas de véhicules capables d'acheminer les éléments lourds et volumineux pour assembler une installation de ce type sur la Lune. Le Starship peut changer la donne.

Ceux qui ont investi dans SpinLaunch ont-ils en tête, avant tout, une variante lunaire de la méthode ?

C’est vrai qu’un tel système, on le voyait plus adapter pour dans un futur plus lointain pour le transport de matières premières vers l’espace à partir de la Lune ou de Mars et récupérer dans l’espace par des vaisseaux n’ayant pas eu à subir ces milliers de g.
Mais il va falloir suivre cette nouvelle entreprise qui remet tout ça en question avec des engins qui resteraient tout de même actifs malgré avoir supporter de telles accélérations. C’est vrai que la résistance des matériaux est un domaine complexe qui ne dépend pas uniquement de l’accélération, mais aussi de ses dérivées comme sa dérivée première  : le jerk
 ….c’est sérieux : cela se mesure en mètre par seconde au cube !
En effet la vitesse de rotation augmente progressivement et l’accélération centripète aussi et il faudrait aussi étudier aussi les jerk .

Ce genre de chose rappelle le slingatron.
Ces concepts un peu exotiques ont tendance à ne pas dépasser le stade de l'étude papier, ou de la petite manip de labo. Ce qui est intéressant ici est qu'il y a déjà un proto plus significatif, et un financement.
Et même si l'usage pour des lancements depuis la Terre s'avère finalement limité, l'expédition de charges depuis la surface lunaire doit être plus praticable (non seulement la vitesse à atteindre est plus faible, mais on est dans le vide).

PierredeSedna a écrit:Ceux qui ont investi dans SpinLaunch ont-ils en tête, avant tout, une variante lunaire de la méthode ?

Je n'en ai absolument pas la moindre idée.
Je suis tombé sur ce projet un peu au hasard de mes pérégrinations internétiques.

Toutefois, j'émets ici une opinion purement personnelle (et donc éminemment contestable et réfutable), je ne crois pas que des investisseurs pensent encore à la Lune. 
C'est trop prématuré, trop distant. En tout cas, pour ce genre d'application qui implique forcément une installation au sol conséquente et surtout un besoin d'extraire des ressources lunaires en quantités appréciables.
Je pense que les investisseurs sont plutôt intéressés par un retour sur investissement qui soit davantage de court ou moyen terme.
Or, dans ce cas, je ne vois guère que de potentielles applications vers la LEO.

Le patron de SpinLaunch parle de son système comme étant idéal pour les futurs constellations, ce qui aurait tendance à me conforter dans mon opinion.

Mais bon, le débat est largement ouvert à ce sujet.

Choros a écrit:- La partie fusée comporterait des moteurs biergols

Question : utiliser un système biergol .... ce seraient des liquides ? cryogéniques ou pas ? On ne sait sans doute pas donc faisons des suppositions*
Si ce sont des liquides à température ambiante, la pression à exercer dans les réservoirs pour que les liquides ne bougent pas (risque d'un effet bélier) , cela pourrait se monter à combien ?

* C'est rien que pour faire avancer le shimili-bili_bili-bilik  

On pourrait voir se développer un système similaire mais en orbite terrestre basse, pour propulser des sondes vers le système solaire ; la différence ici étant qu'il faudrait une masse importante servant d'inertie pour que la fronde puisse atteindre la vitesse suffisante. La complication étant que l'éjection de la sonde produira une force égale mais de direction opposée, ralentissant l'orbite du dispositif... La question est alors : comment éviter cela? S'il faut y acheminer régulièrement de grandes quantités de carburant pour compenser chaque lancement, cela perd de son intérêt. Une idée serait que la fronde soit double, et qu'elle relâche une masse équivalente à la sonde dans la direction opposée. Cette masse finirait probablement dans l'atmosphère. Ce n'est pas idéal car il faut doubler le poids a acheminer en orbite, mais il me semble quand même que ce serait un progrès par rapport au poids de la propulsion chimique.
D'autres idées ?

Une autre question que je me posais était l'alimentation éléctrique, a t'on une idée de ce qu'il faut pour faire tourner le tout ? L'ordre de grandeur est elle compatible avec une installation sur la Lune + panneaux solaires ?

Tiens donc.
Il semblerait qu'Airbus ait investit dans SpinLaunch en 2018:
https://www.challenges.fr/entreprise/aeronautique/la-catapulte-spatiale-l-incroyable-pari-d-airbus-ventures_594614

Choros a écrit:Tiens donc.
Il semblerait qu'Airbus ait investit dans SpinLaunch en 2018:
https://www.challenges.fr/entreprise/aeronautique/la-catapulte-spatiale-l-incroyable-pari-d-airbus-ventures_594614

C’est ce qu’on pouvait remarqué dans ton premier message avec l’info que tu donnais et cela m’avait assez intrigué  de la part d’Airbus

taolanglais a écrit:On pourrait voir se développer un système similaire mais en orbite terrestre basse, pour propulser des sondes vers le système solaire ; la différence ici étant qu'il faudrait une masse importante servant d'inertie pour que la fronde puisse atteindre la vitesse suffisante. La complication étant que l'éjection de la sonde produira une force égale mais de direction opposée, ralentissant l'orbite du dispositif... La question est alors : comment éviter cela? S'il faut y acheminer régulièrement de grandes quantités de carburant pour compenser chaque lancement, cela perd de son intérêt. Une idée serait que la fronde soit double, et qu'elle relâche une masse équivalente à la sonde dans la direction opposée. Cette masse finirait probablement dans l'atmosphère. Ce n'est pas idéal car il faut doubler le poids a acheminer en orbite, mais il me semble quand même que ce serait un progrès par rapport au poids de la propulsion chimique.
D'autres idées ?

L’idée d’une fondre double, les deux centrifugeuses ayant des rotations en sens inverses est effectivement intéressante avec l’avantage de mettre en rotation inverse les deux centrifugeuse , mais effectivement il faut acheminer deux masses à lancer en orbite .Par contre on peut lancer transversalement à l’orbite du lanceur ces deux masses…donc aucune de ces masses ne retombent, mais partent dans des directions opposées