Starship IFT-3 [B10/S28] - BC - 14.3.2024

et des débris ?

Du travail en perspective pour les "chasseurs de trésors et d'épaves" .... le booster est un "vaisseau" spatial ne l'oublions pas .... même si l'océan n'est pas à priori sa destination principale (mais c'était un test préalable à ses missions ultérieures).

on a bien réussi à retrouver un moteur de la saturne V d'Apollo 11 plus de 30 ans après le décollage par 4000 m de fond
et la capsule Mercury de Grissom idem

Thierz a écrit:À mon humble avis il n'y a pas de boîte noire... qui de toutes façons n'auraient pas survécu à la rentrée atmosphérique, si le starship s'est désintégré à l'altitude où il a cessé d'émettre la télémétrie.

A voir ! Lors de l'accident de Columbia, beaucoup de choses ont pu être récupérés plus ou moins en bon état dont les boîtiers contenant les films et photos pris par les infortunés astronautes. Aussi, les résultats d'expérience, etc  ...

une boite a survécu avec des vers vivants dedans   

dommage personne ne sait sur le forum si il y a des recherches en mer prévues après le vol IFT-3 pour savoir si il y a des débris ?

La zone d’amerrissage du booster étant connu à l'avance relativement précisément sait-on si SpaceX à pu obtenir des images du retour via drone, avion ou bateau spéciaux sur la zone?

Franchon a écrit:
Mmmh je pense que ce calcul est faux, dans une tuyère de Laval la pression de la chambre est troquée pour la vitesse d'éjection (par un convergent qui accélère jusqu'a mach 1 puis un divergent qui accélère encore jusqu'à ce que la pression tombe aux environs de la pression atmosphérique).

Ici la pression de sortie est donc légèrement inférieure à 1 bar car les moteur fusées sont optimisés pour toute la hauteur de l'atmosphère et sont donc en sous expansion au sol (avec ces fameux diamants de choc) et en sur-expansion en haute altitude (avec cette forme de flamme hyperbolique caractéristiques, ressemblante à une cloche). 

Ce calcul m'étonne un peu, je l'ai effectivement retrouvé sur Wikipedia mais il me semble étonnant, je pourrai vérifier le weekend prochain dans ma bibliothèque ce que dit mon livre sur le sujet. 

Cependant lors de tests au sol on observe que les diamants de chocs se forment à environ 2-3 fois le diamètre de la tuyère:



C'est également ce que l'on observe sur la tuyère de droite, qui est peu perturbée par le flux global (flèches rouges). Le diamant du flux global, lui aussi situé à 2-3 fois le diamètre du booster est marqué d'une flèche verte.


L'ensemble des moteurs forme en réalité une tuyère virtuelle géante, et la direction du jet des moteurs extérieur permet d'augmenter la pression du jet des moteurs intérieur, en leur empêchant la sur-expansion à haute altitude. La vidéo de Tim Dodd expliquant ce phénomène est la suivante:

https://youtu.be/D4SaofKCYwo?si=EFDaLkaPKHYQqFWN

À 47:45 il explique que la fusée Falcon utilise la poussée vectorielle de ses moteurs pour réduire la sous-expansion des moteurs dans les hautes couches de l'atmosphère.

Je vois, excuse-moi alors de t'avoir raconté un peu n'importe quoi. Je regarderai le passage en question, merci des précisions et je veux bien effectivement que tu me revérifies mon calcul le weekend prochain

jfk68 a écrit:La zone d’amerrissage du booster étant connu à l'avance relativement précisément sait-on si SpaceX à pu obtenir des images du retour via drone, avion ou bateau spéciaux sur la zone?

De ce que j'ai pu rapidement vérifié, on ne disposerait peut-être que des images de télémétrie précédent l'impact

Monsieur Spockito a écrit:Je vois, excuse-moi alors de t'avoir raconté un peu n'importe quoi. Je regarderai le passage en question, merci des précisions et je veux bien effectivement que tu me revérifies mon calcul le weekend prochain

Pas de soucis, les erreurs sont nécessaire, et je parle d'expérience !

Je n'ai pas retrouvé de calculs spécifiques sur les cônes de chocs dans les tuyères, à part celui sur le décollement qui apparaît lorsque la tuyère est grandement en surdétente, ce qui crée une onde de choc dans la tuyère:
 


Ce cas est le n°4 dans l'infographie Wikipédia, et il s'agit d'un cas dangereux donnant lieu à des instabilités:


Les deux modèles de raptor (classique et vacuum) passent successivement par les cas 3, 2 puis 1 au fur et à mesure de la montée. Le raptor Vacuum passant le cas 2 bien plus haut, il est plus efficace dans le vide. En revanche au sol il est assez proche du cas 4 avec décollement (le décollement peut mener à la destruction de la tuyère). Sur le site de l'université de lyon on trouve une description détaillée des flux dans une tuyère en surdétente:


On observe en (5) les bords du premier diamant de choc

Pour déterminer la pression de sortie des tuyères, on peut utiliser la formule suivante.



On a ici γ= 1.28 (CO2+H2O) et Γ(1.28) = 0.6636 p0 = 300 bars et on connais σ pour le raptor Vacuum (80) et Sea Level (35)

On obtient une pression de sortie de 0.18 bar et 0.55 bar respectivement. Soit dit en passant, les bonnes pratiques sur le décollement énoncées plus haut ne sont pas respectées, ce qui peut expliquer quelques couacs lors des tests des raptor vacuum, le décollement pouvant détruire la tuyère du fait des instabilités !


En reprenant la formule Wikipedia:


Pour une tuyère en sous expansion (P0 < P1) et en reprenant les pression précédente on trouve une distance au premier disque de Mach de 0.68m, ce qui semble cohérent au vu des images. On remarque également que cette onde de choc très proche est l'apanage des moteurs devant rester efficace jusqu'à l'espace, comme le Vulcain et le SSME de la navette spatiale.



En revanche pour le raptor sea level, la formule précédente nous donne 0.67m, assez loin de ce que l'on observe en vrai:


Restons donc sur nos gardes quant à la justesse de cette équation, il est possible que le disque de mach soit ici peu visible

jfk68 a écrit:La zone d’amerrissage du booster étant connu à l'avance relativement précisément sait-on si SpaceX à pu obtenir des images du retour via drone, avion ou bateau spéciaux sur la zone?

Avaient-ils prévu d'effectuer la surveillance de cette zone ? Cela parait le premier point à éclaircir ?
Second point quels "instruments" auraient-ils prévu pour réaliser cette surveillance ?
Si ce sont des "observateurs de proximité" ceux que tu signales .... bateau, drone (largué du bateau vu son autonomie de vol ? ou parti de Boca Chica   ) ?  

Pour ma part j'ai de toute façon un doute qu'ils aient pu dépêcher sur place ce type dle matériel dans un temps si court. De plus la précision .... sur le point de chute étant "à une vache près" (voire un troupeau de bovins)  il aurait fallu un quadrillage de la zone ... et donc plusieurs bateaux/drones.
Ce scénario me parait improbable.
A voir si les réseaux sociaux, les forums ont parlé de ces  "éventualités ? Les as-tu consulté ?

AMHA seules des images satellites pourraient être une source, mais en existe-t-il pour capturer des images de débris (plutôt petits ?) vu que le booster aurait explosé en vol (les infos divergent semble-t-il d'une source à l'autre) .

Mais sont-ils mobilisables rapidement ??? Peut-être des Starlink si ils font l'affaire question optique ? Gros doute,  vu que c'est pour les gamers ...  

Bref ..... il va falloir interroger SpaceX .....

montmein69 a écrit:Pour ma part j'ai de toute façon un doute qu'ils aient pu dépêcher sur place ce type dle matériel dans un temps si court. De plus la précision .... sur le point de chute étant "à une vache près" (voire un troupeau de bovins)  il aurait fallu un quadrillage de la zone ... et donc plusieurs bateaux/drones.
Ce scénario me parait improbable.

N'oublions pas que les USA possèdent la base de Diego Gracia dans l'océan indien et il y a fort à parier qu'elle ai reçue pour mission d'observer la rentrée atmosphérique du Ship.
Ceci dit ces informations ne seront peut être pas publiée avant un certain délais ... procédure militaire oblige ;)

C'est effectivement une possibilité :

https://fr.wikipedia.org/wiki/Diego_Garcia



Le DoD et le pentagone sont-ils au service gracieux de SpaceX .... pas impossible

montmein69 a écrit:

jfk68 a écrit:La zone d’amerrissage du booster étant connu à l'avance relativement précisément sait-on si SpaceX à pu obtenir des images du retour via drone, avion ou bateau spéciaux sur la zone?

Avaient-ils prévu d'effectuer la surveillance de cette zone ? Cela parait le premier point à éclaircir ?
Second point quels "instruments" auraient-ils prévu pour réaliser cette surveillance ?
Si ce sont des "observateurs de proximité" ceux que tu signales .... bateau, drone (largué du bateau vu son autonomie de vol ? ou parti de Boca Chica   ) ? 

Mais sont-ils mobilisables rapidement ??? Peut-être des Starlink si ils font l'affaire question optique ? Gros doute,  vu que c'est pour les gamers ...  

Bref ..... il va falloir interroger SpaceX .....

En fait je parle bien de la zone d’arrivée du booster ( on reste à proximité de Boca Chica) et non du Ship qui lui avait une zone de retour forcément beaucoup plus étendue.

Oups, confusion.
Mais pour ce qui est des débris* .... même au large de Boca Chica, il va falloir une sacré équipe d' hommes-grenouilles s'il a explosé en altitude**  

* vu que c'est le seul reliquat des deux : booster comme Starship .

** est-ce bien ce qui a été confirmé ? (il y a eu aussi une version de choc à plus de 1000 km/h avec la surface de l'océan)  

Le tir vu par le satellite GOES-16 dans les bandes d'absorption de la vapeur d'eau :

On dirait le fil d'un tricot en fin de vie qui se détricote

Petit résumé du vol-test.

"Autour de nous, c'était la liesse générale" : un couple de Berruyers a assisté au décollage du vaisseau Starship de SpaceX au Texas

Quelle chance incroyable ! Un souvenir impérissable pour ce couple

SpaceX a publié son analyse sur le vol IFT 3:
https://www.spacex.com/updates/#flight-3-report

En synthèse:

- 6 Raptors se sont coupés prématurément entrainant un arrêt du boost back du Super Heavy. La cause serait une obstruction des conduites d'alimentation en oxygène. Des améliorations ont été faites pour IFT 4 et les prototypes ultérieurs.

- conséquences de cette défaillance, les 6 Raptors incriminés ont été désactivés réduisant à 7 le nombre de moteurs pour le landing burn. Conséquence: le booster est arrivé trop vite et seuls deux moteurs ont eu le temps de lancer leur séquence de démarrage complète avant la perte de signal.

- le S28 a perdu une partie de son système de contrôle d'attitude durant la phase de croisière, engendrant un roulis incontrôlable. Ce serait du à un colmatage de certaines valves. Davantage de redondance et des propulseurs de contrôle d'attitude supplémentaires ont été ajouté sur les protos suivants.

- la perte du contrôle d'attitude a engendré un arrêt de la séquence prévue du redémarrage du raptor prévu d'être réallumé dans le vide. La rentrée atmosphérique n'a donc pas été nominale et le vaisseau a connu une surchauffe plus importante que prévue, tant sur des parties protégées par le bouclier thermique que sur d'autres non protégées. Toutefois, quantité d'informations utiles ont été récupérées. La télémétrie a été perdue aux alentours de 65 km d'altitude.

 - aucun FTS n' a été activé pendant le vol (SH ou Starship).

Je n'ai vu aucun commentaire sur le tangage du SH au moment de l'arrivée en phase transsonique.

Autre point important :

"The vehicle also successfully completed a propellant transfer demonstration, moving liquid oxygen from a header tank into the main tank. This test provided valuable data for eventual ship-to-ship propellant transfers that will enable missions like returning astronauts to the Moon under NASA’s Artemis program."


Je ne savais pas qu'un transfert d'ergol était prévu sur IFT-3, mais apparement un transfert a été réussi entre le réservoir d'atterissage et le réservoir principal.

Autre point plus anecdotique : sur IFT-4 ils doivent éjecter l'inter-étage pour réduire la masse du booster lors de l'amerrissage.

Dans le Starship, le header tank d'oxygène est relié par des tuyauteries permanentes au réservoir principal, non ? Donc en ouvrant la vanne ..... çà devrait se faire tout seul ? Enfin .... je ne suis pas sûr qu'il ne faille pas donner un petit "coup de pouce" pour que cela se produise dans un sens et pas dans l'autre , qui aurait des détails sur l'opération ?

jR a écrit:Autre point plus anecdotique : sur IFT-4 ils doivent éjecter l'inter-étage pour réduire la masse du booster lors de l'amerrissage.

Je ne sais pas si c'est anecdotique, ça m'a fait tiquer également, on est plus sur un système entièrement réutilisable pour le coup !
Au moins pour le moment.

Pure hypothèse : peut-être veuient-ils vérifier si avec ce ring supérieur comportant des grilles (pour gérer le flux des moteurs du ship lors du hot-staging) cela à un effet significatif (ou pas)  sur le fonctionnement des grid-fins (les flux qui les traversent) lors de la phase de descente ?
Si cela s'avérait provoquer une moins bonne qualité du contrôle de la descente du booster, peut-être que le larguer serait bénéfique ?
Le coût de ce ring doit être relativement mineur.
Mais bien sûr ... si la réutilisation intégrale est un objectif ne suscitant pas d'entorse .... il faudra le conserver "à tout prix" en faisant les adaptations (si c'est possible)