[SpaceX] Programme Starship et autres innovations

[seb24]

Il y a 7 heures, Shorr kan a dit :

C'est le contraire : un surpoids du second étage est beaucoup plus impactant que sur le 1er.

Et l'obsession pour l'allégement des lanceurs et de la performance maximum en général est responsable en grande partie du cout très élevé des fusées.

Enfin, ce qui fait l'intérêt du concept Starship+booster - sous réserve d'une démonstration de faisabilité - c'est la possibilité de ravitaillement en orbite. Starship pourra par exemple déposer 100 tonnes sur la Lune. ça fait sauter toutes les limites en la matière.

C'est l'obsession de tout le monde en aéronautique. chaque kilo compte. Et pour revenir à mon propos initial c'est encore plus vrai avec le Starship ou tout doit revenir sur terre et donc chaque ajout peut avoir un impacte important sur la charge utile finale du programme. Et je pense que si ils réfléchissent à ce genre d'idée d'attraper un booster à l’atterrissage ce n'est pas pour la beauté de la technologie mais bien pour s'économiser le train d'atterrissage.

Et le ravitaillement en orbite c'est une option intéressante mais si tu dois faire ça pour chaque mission hors de l'orbite basse cela risque de fortement impacter le bilan économique.

[TarpTent]

Le 11/04/2021 à 15:49, TarpTent a dit :

il n’est même plus certain que des tests au sol soient menés avec BN1.

C’est même de moins en moins probable, BN1 se fait en ce moment consciencieusement raccourcir alors qu’il se trouve toujours dans la Highbay.

Bref, un démantèlement en règle.

 

Je ne sais pas ce qu’ils ont changé en cours de route ou bien ce qu’ils ont découvert comme coquille (mauvais calculs de structure ? Refonte complète du processus industriel, qui ne donnait pas suffisamment de garanties quant à la qualité finale   ? Capitalisation sur tous les derniers enseignements de SN 9 à 11 et Sn7.2, qui rendent totalement caduques certaines directions prises et ont obligé à modifier toute la configuration interne ? ), mais quoi qu’il en soit, BN1 semble ne devoir sortir de la highbay que les pieds devant (qu’il n’a d’ailleurs pas).

 

 

En parallèle, le système d’auto-destruction est en train d’être mis en place sur SN15 (mais bien évidemment non-armé.)

Modifié le 13 avril 2021 par TarpTent

[TarpTent]

Intermède :

 

 

 

 

Plus sérieusement (quoique), voici la méthode pressentie pour récupérer le booster du Starship :

 

À la question de savoir si Starship pouvait être lui aussi capturé par la tour, E. Musk a déclaré qu’il serait sans doute plus pertinent de capturer Starship pendant son vol plané plutôt que d’attendre qu’il se remette à la verticale... en précisant que ce serait quand même un tantinet compliqué pour la tour d’arriver à le chopper.

En continuant sur sa lancée, il a également dit que la seconde meilleure option serait une capture par la tour du Starship à la verticale en phase d’atterrissage, avec simplement des pieds d’amortissement et non de vraies jambes.

 

L’histoire ne dit pas s’ils étudient sérieusement ces scénarios.

 

Précision également que dans tous les cas, atterrir sur la Lune et sur Mars nécessiteraient de vraies jambes.

Modifié le 13 avril 2021 par TarpTent

[Shorr kan]

Le 13/04/2021 à 04:13, g4lly a dit :

C'est quoi l'alternative?

• Envoyer beaucoup plus de fusée?
• Envoyer des fusée beaucoup plus grosse?

C'est ça.

Ajoutes l'usage systématique de matériaux et de méthodes de fabrications venant de l'industrie navale et automobile, et en général de l'industrie civile lambda.

Tu fais appel aux éléments COTS ou aux équipements sur étagère à chaque fois que ces possibles.

Tu te donnes plus de marges de sécurités dans la conception pour shunter certaines étapes de tests.

Tu recours de façon systématique aux technologie les plus simples. Par exemple tu n'as pas besoin de turbopompes, tu utilises une alimentation par pression dont le seul élément mécanique sont des vannes.

ecetera.... 

 

Le 13/04/2021 à 08:02, seb24 a dit :

C'est l'obsession de tout le monde en aéronautique. chaque kilo compte. Et pour revenir à mon propos initial c'est encore plus vrai avec le Starship ou tout doit revenir sur terre et donc chaque ajout peut avoir un impacte important sur la charge utile finale du programme. Et je pense que si ils réfléchissent à ce genre d'idée d'attraper un booster à l’atterrissage ce n'est pas pour la beauté de la technologie mais bien pour s'économiser le train d'atterrissage.

...

Ce n'est vrai qu'au 1er ordre. La démarche est logique dans le monde aéronautique parce qu'un avion ça revient au sol après chaque décollage - ou à peu près...

La fusée presque toujours jetable n'est pas dans cette situation. Il arrive un moment où la recherche du maximum de légèreté se heurte à la loi des rendements décroissants et où il n'existe plus vraiment d'intérêt économique à gratter des kilos.

Plus spécifiquement sur le 1er étage d'une fusée 5-10 kilos économisé ne font gagner qu'un kg à la charge utile, quand 1 kg économisé sur le second étage (comme le Starship) rend 1kg à la charge utile ; là c'est plus intéressant, mais Space X a donné la priorité à la réutilisabilité plutôt que l'économie de poids, quitte à amputer de presque la moitié la charge utile prévue dans le concept initial .

Le fait est que la plupart des fusées d'une manière générale sont "surdesignée".

 

Si vous voulez aller plus loin, je vous propose le livre d'un lieutenant colonel de l'US Air Force à la retraite, John R. London, qui défend cette ligne dans son livre LEO on the Cheap.

Ici un apperçu: http://www.quarkweb.com/foyle/lc-desc/leocheapdesc.html

Ici le livre complet en 3 parties et en pdf : https://web.archive.org/web/20110709034524/http://www.dunnspace.com/leo_on_the_cheap.htm

 

Ou encore le MCD pour Minimum Cost Design. Une méthodologie de minimisation des couts dans l'industrie aérospatiale développé par Arthur Schnitt.

Ici les colonnes qu'il a publié sur le sujet : https://web.archive.org/web/20110718064417/http://www.dunnspace.com/home.html

 

Le 13/04/2021 à 08:02, seb24 a dit :

...

Et le ravitaillement en orbite c'est une option intéressante mais si tu dois faire ça pour chaque mission hors de l'orbite basse cela risque de fortement impacter le bilan économique.

C'est plus qu'une option, c'est un impératif.

C'est censé être bon marché : pas plus de 2 millions de dollars par lancement...

Ce qu'oubli de dire Elon, c'est que c'est le cout marginal, c'est à dire qui ne prend en compte que la remise en état et le chargement du carburant et les opérations annexes spécifiques à chaque lancement.

Mais pour que cout marginal et cout du lancement soient - presque - alignés, il faut que les couts fixes ( le développement, les salaires du personnel, les installations)  soient amortis sur un très grand nombres de lancement pour n'exister qu'à l'état de trace comptable : près de 1000 lancement par vaisseau...

 

Modifié le 14 avril 2021 par Shorr kan

[seb24]

il y a 6 minutes, Shorr kan a dit :

C'est plus qu'une option, c'est un impératif.

C'est censé être bon marché : pas plus de 2 millions de dollars par lancement...

Ce qu'oubli de dire Elon, c'est que c'est le cout marginal, c'est à dire qui ne prend en compte que la remise en état et le chargement du carburant et les opérations annexes spécifiques à chaque lancement.

Mais pour que cout marginal et cout du lancement soient - presque alignés-  il faut que les couts fixes (les salaires du personnel et des installations)  soient amortis sur un très grand nombres de lancement pour n'exister qu'à l'état de trace comptable : près de 1000 par vaisseau...

 

Elon n'oubli jamais rien bien au contraire. Il laisse les gens croire ce qu'il dit. Et vu que personne ne lui pose trop de questions il aurait tord de se gêner. 

Donc on est d'accord: ça risque d'être couteux et il vaudrait mieux que ce soit utilisé seulement dans des cas bien particuliers ( genre voyage vers mars). Et même, si tu finis par devoir faire 3 ou 4 ravitaillement parce que ton lanceur est trop lourd ca va devenir compliqué.
 

il y a 14 minutes, Shorr kan a dit :

Plus spécifiquement sur le 1er étage d'une fusée 5-10 kilos économisé ne font gagner qu'un kg à la charge utile, quand 1 kg économisé sur le second étage (comme le Starship) rend 1kg à la charge utile ; là c'est plus intéressant, mais Space X a donné la priorité à la réutilisabilité plutôt que l'économie de poids, quitte à amputer de presque la moitié la charge utile prévue dans le concept initial .

Simplement non. Cette idée assez complexe pour récupérer l'étage avant son atterrissage c'est simplement fait pour réduire le poids du lanceur rien d'autre. Et ils sont aussi obliger de faire un gros effort pour contrebalancer les choix techniques sur les matériaux. Ils n'ont que 20t en orbite geo et vu la masse du lanceur chaque choix technique peux avoir un très gros impacte sur le charge utile disponible au finale.

il y a 23 minutes, Shorr kan a dit :

Ce n'est vrai qu'au 1er ordre. La démarche est logique dans le monde aéronautique parce qu'un avion ça revient au sol après décollage vol - ou à peu près...

C'est valable dans les fusée aussi bien que l'aviation mais ce n'est simplement pas un facteur unique. Ça va être au final ramener au bénéfice finale obtenu par la solution.

[Shorr kan]

il y a 40 minutes, seb24 a dit :

Elon n'oubli jamais rien bien au contraire. Il laisse les gens croire ce qu'il dit. Et vu que personne ne lui pose trop de questions il aurait tord de se gêner. 

Donc on est d'accord: ça risque d'être couteux et il vaudrait mieux que ce soit utilisé seulement dans des cas bien particuliers ( genre voyage vers mars). Et même, si tu finis par devoir faire 3 ou 4 ravitaillement parce que ton lanceur est trop lourd ca va devenir compliqué.
 

...

Ce que j'ai surtout dis, c'est que ce sera au contraire bon marché, mais seulement si leur fusée vole souvent. Et si elle vole souvent, le lancement ne sera pas cher. Les deux paramètres sont liés.

 

il y a 40 minutes, seb24 a dit :

...

Simplement non. Cette idée assez complexe pour récupérer l'étage avant son atterrissage c'est simplement fait pour réduire le poids du lanceur rien d'autre. Et ils sont aussi obliger de faire un gros effort pour contrebalancer les choix techniques sur les matériaux. Ils n'ont que 20t en orbite geo et vu la masse du lanceur chaque choix technique peux avoir un très gros impacte sur le charge utile disponible au finale.

...

 

Les raisons que je vois sont :

- La fusée est plus lourde que prévue, alors ils cherchent à faire des économies de poids là où ils peuvent. et pour une raison quelconque ils ne peuvent pas juste allonger le booster et ajouter/augmenter la puissance des moteurs. C'est intriguant, d'autant que ma remarque sur l'intérêt relatif du gain de poids sur le 1r étage par rapport aux étages supérieurs reste toujours valable. Ils n'ont pas choisis la solution la plus simple.

- Faciliter/raccourcir les opérations de manutentions. Ils ont prévu 1000 vaisseaux, chacun faisant un vol tout les 24 heures entre chaque fenêtre de lancement vers Mars...

Bon, on va dire que c'est de l'ordre du possible et dans cette perspective ça semble logique de vouloir comprimer/automatiser au maximum cette étape. c'est la seul raison vraiment convaincante que je vois. 

- Enfin, économiser sur la construction des "pattes". 

Mais la récupération du 1er étage comme on cueille une fleur me laisse perplexe. Je trouve que c'est un grand risque pris si le booster percute la tour de lancement.

 

il y a 40 minutes, seb24 a dit :

...

C'est valable dans les fusée aussi bien que l'aviation mais ce n'est simplement pas un facteur unique. Ça va être au final ramener au bénéfice finale obtenu par la solution.

D'où l'emploi du terme "au 1er ordre" pour souligner que le poids est important, mais pas que.

Mon propos est ailleurs : les fusées du Old Space sont "surconstruite" pour avoir la maximum de performances. L'exemple caricatural c'est l'emploi de l'hydrogène : parfait sur la papier, mais un cauchemard technologique et économique dans les faits, alors qu'on avait trouvé les bonne combinaison d'ergols dès le début.

En tout cas c'est ce dont m'ont convaincu les auteurs que j'ai cité, et dont je recommande la lecture.

 

 

Modifié le 14 avril 2021 par Shorr kan

[TarpTent]

Petit focus intéressant, même si je ne m’avancerai pas à le décrire techniquement.
 

Avant la mise en place du SN15 sur son pas de tir, un drôle de système avait été fixé à celui-ci : un simulateur de poussée.

 

 

Ce n’est pas exactement nouveau, on en avait déjà rencontré un (le même ?) avec le SN8 :

 

 

L’idée est de simuler la poussée des raptors sur le SN, en testant la bonne arrivée des carburants, la pression dans les réservoirs ainsi que les vibrations engendrées par les moteurs.
Bref, on teste que la plomberie joue proprement son rôle.

 Ce simulateur de poussée (qui porte le doux nom de « puck shucker »*... !) vient d’être retiré tôt ce matin, ce qui va permettre de fixer très prochainement les Raptor sur le SN15.

 

La prochaine fermeture de route est prévue ce vendredi 16/04, on pourrait donc avoir un nouveau test cryo, soit carrément un tir statique.

 

 

* ne m’en demandez pas la traduction. Pour Deepl, il s’agit d’un « décortiqueur de palet », tandis que Google Traduction considère que c’est un « éplucheur de rondelle». Et je ne plaisante même pas !

 

Petite vue pour le plaisir du pas de tir :

 

Starhopper tout à gauche, SN15 à gauche près de sa ferme de carburants, le nouveau réservoir GSE 1 visible au milieu, qui lui alimentera le Pad Orbital, et tout à droite la fameuse tour du pad orbital A en train d’être construite (les pieds du pad orbital A dépassent encore juste au-dessus de celle-ci).
 

Au 1er plan, Tankzilla la blanche qui attend patiemment près du pad suborbital B qu’on vienne s’enquérir de son humeur.

Modifié le 14 avril 2021 par TarpTent

[TarpTent]

E. Musk a dans un tweet indiqué qu’il visait un lancement de SN15 courant semaine prochaine :

 

 

 

Certains anticipent / espèrent / envisagent / prient pour un lancement le 20/04.

 

 

La réflexion concernant la récupération de BNx par la tour semble de plus en plus avancée. Manifestement, les grid fins ne seront pas utilisées (sans doute parce qu’elles n’ont pas la résistance structurelle nécessaire), néanmoins des points d’accroches seront (seraient) situés juste en-dessous :

 

 

 

Modifié le 16 avril 2021 par TarpTent

[wielingen1991]

Les 3 raptor (améliorés) sont arrivés :

 

 

[TarpTent]

Il y a 5 heures, wielingen1991 a dit :

Les 3 raptor (améliorés) sont arrivés :

 

 

Ils sont effectivement issus de la nouvelle série et sont optimisés pour le vide, d’où entre autres le cône nettement plus important.
Le SN aura à terme 6 Raptor, 3 Raptor optimisés pour le sub-orbital - équivalents à ceux testés actuellement, bien qu’améliorés - et 3 Raptor optimisés pour le vide.

À voir quelle configuration ils adopteront vraiment pour le SN20.

EDIT : bêtise de ma part, ceux-ci sont des Raptor optimisés pour le sub-orbital. Ils ont directement été amenés auprès de SN15 et sont en train d’être montés.

 

 

Petit détail intéressant sur le SN15, en plus de quelques tuiles de protection thermique « cachées » sur un des flaps :

 

 

L’autorisation avait été demandée auprès de la FAA de pouvoir intégrer un récepteur Starlink, SpaceX comme à son habitude n’aura pas perdu de temps pour le mettre en test. Et ils auraient tort de se priver.

 

Modifié le 16 avril 2021 par TarpTent

[collectionneur]

Space X ira sur la Lune, elle est la seule société à avoir un contrat de la NASA pour l'aterrisseur d'Artémis :

http://lesechos.fr/0610846979065.htm

[wielingen1991]

Après avoir été choisi par la Nasa pour l’atterrisseur lunaire du programme Artémis, SpaceX a publié une nouvelle image 3D du Starship lunaire, sur laquelle on remarque que les pieds seront beaucoup gros (et solides) que les pieds actuels !

 

[Shorr kan]

Pu***n ! Quel retournement de situation !! 

C'était probablement la proposition qui avait le moins de chance d'être accepté et la moins mature face à celle de National Team  et Dynetics.

C'est juste incroyable !

Modifié le 17 avril 2021 par Shorr kan

[g4lly]

10 minutes ago, wielingen1991 said:

Après avoir été choisi par la Nasa pour l’atterrisseur lunaire du programme Artémis, SpaceX a publié une nouvelle image 3D du Starship lunaire, sur laquelle on remarque que les pieds seront beaucoup gros (et solides) que les pieds actuels !

Il sont surtout super court avec un débattement ridicule ... même si la gravité lunaire modeste permet de se poser en douceur et donc d'avoir a moins amortir ... la surface irrégulière doit être compensé par les suspension à grand débattement, et l'inertie lié à la masse ne change pas non plus ... donc il faut des pieds puissant pour contrer les mouvement parasite. A mon sens c'est plus de l'ordre de la vision d'artiste qu'autre chose l'illustration.

[Shorr kan]

Jeff Bezos doit être en PLS...

Quelqu'un a appelé pour voir s'il va bien ?

Modifié le 17 avril 2021 par Shorr kan

[papsou]

il y a 30 minutes, Shorr kan a dit :

Jeff Bezos doit être en PLS...

Quelqu'un a appelé pour voir s'il va bien ?

Mais non, mais non, tout est prévu d'avance (d'ailleurs Elon est dans la boucle, mais chut!), il sait que la fusée space X va se planté sur la lune et que pour récupérer les astronautes, la NASA va lui demander d'aller les chercher! Vu l'urgence de la situation, le prix de l'intervention en sera décuplé... $$$$

[TarpTent]

Concernant SN15, 2 Raptor ont été fixés en fin de journée hier, le troisième est revenu faire un tour «à la base » pour une raison encore inconnue.

[TarpTent]

 

SN15 a finalement reçu son 3ième Raptor. 

 

TFR validés :

- du 20/04 au 22/04, de  midi à 01 heure du matin GMT, pas de limite d’altitude

 

Fermetures de routes annoncées :

- cet après-midi, a priori pour déplacer le second réservoir GSE2 vers son emplacement final à l’entrée des pas de tir.

- demain et après-demain de midi à 20h : un tir statique est anticipé, les TFR étant également en place.

 

Bref, ça devrait bouger un peu... mais pas encore assez.

Modifié le 19 avril 2021 par TarpTent

[TarpTent]

Un mouvement que l’on n’attendait pas nécessairement aujourd’hui, après les annonces de fermeture de route et de TFR en place : c’est finalement un « nez encagé » qui a été amené près du Pad Sub-orbital B en lieu et place d’un tir statique de SN15 très attendu.

 

Cette section d’un SN coincée dans une tubulure servira en fait à simuler les efforts à Max Q sur la coiffe des futurs SN. Ces tests d’effort réalisés à l’aide de béliers hydrauliques, peut-être jusqu’à rupture, seront menés prochainement même si, bien évidemment, aucune date n'est annoncée.

 

En attendant un potentiel tir statique de SN15 demain, la tour du Pad Orbital A, dénommée « OLIT » (ne me demandez pas. À part au doigt mouillé le O peut-être pour Orbital, le L pour Launch et le T certainement pour Tower, aucune idée pour le moment de ce que signifie réellement ce sigle) vient d’avoir sa seconde colonne métallique dressée*.

EDIT : OLIT pour Orbital Launch (and) Integration Tower.

Zoom ci-dessous

 

*Le pas de tir orbital lui-même est siglé LOP pour Launch Orbital Pad.

 

Modifié le 22 avril 2021 par TarpTent

[wielingen1991]

On pourrait donc avoir un tir statique de SN15 ce soir, une fermeture de route est prévue ce lundi entre 19h et 3h (heure de Paris).

Et si le tir statique est concluant, un nouveau rapport de la FAA confirme que SpaceX viserait le mercredi 28 avril pour un lancement du SN15.

 

[TarpTent]

Premier tir statique réalisé hier sans encombres pour SN15 à 17h.

[TarpTent]

A priori, on ne l’attend pas avant jeudi, d’après les derniers TFRs couvrant les 29 et 30 avril.

 

Côté météo, le créneau de jeudi fin d’après-midi apparait comme le plus favorable, avec assez peu de vent et une couverture nuageuse légère.

 

Une fermeture de route vient d’être appliquée et la zone vient d’être dégagée : soit il se prépare un second tir statique, soit il s’agit d’une première mise sous pression du second réservoir GS2 nouvellement installé qui sera effectué.

 

Plus d’information, comme toujours... après que quelque chose aura eu lieu. 

Modifié le 27 avril 2021 par TarpTent

[TarpTent]

Second tir statique réalisé hier à 18h50.  Il est intéressant de noter qu’ils ont manifestement fait évoluer la configuration du réservoir de tête, des fumées de compensation de pression étant apparues à des endroits où on ne les attendait pas.

 

Il y a encore débat pour savoir si le tir a été mené dans son intégralité, le temps de poussée des Raptor ayant semblé un peu plus court que lors du 1er tir statique.

 

Aucun mouvement n’a été constaté qui augurerait d’un échange de Raptor depuis, donc SN15 est a priori toujours en ligne pour un vol demain ou vendredi.

La météo prévisionnelle reste ok, surtout à partir de 17h, heure locale.

[TarpTent]

Le vol du SN15 doit se dérouler aujourd’hui : système d’auto-destruction FTS installé cette nuit, TFR et Notam diffusés.

On attend la notice d’évacuation pour le village de Boca Chica ainsi que l’activation du live vidéo par SpaceX pour ultimes confirmations de la tranche horaire.
 

 

Modifié le 30 avril 2021 par TarpTent

[TarpTent]

Il y a 3 heures, TarpTent a dit :

Le vol du SN15 doit se dérouler aujourd’hui : système d’auto-destruction FTS installé cette nuit, TFR et Notam diffusés.

On attend la notice d’évacuation pour le village de Boca Chica ainsi que l’activation du live vidéo par SpaceX pour ultimes confirmations de la tranche horaire.
 

 

Notification d’évacuation transmise, effective à partir de 10h du matin.
 

Côté météo :

- pluie orageuse (éclairs) jusqu’à 13h

- très peu de vent, en rafale comme en continu, tout au long de la journée

- couverture nuageuse éparse à significative toute la journée entre le sol et 500 m, et globalement ciel bleu au-delà.

 

Tir possible à partir de 14h, avec le créneau peut-être le plus favorable vers 16 / 17h, heure locale.

Dans tous les cas, ne pas s’attendre a priori à de superbes images d’atterrissage, sauf gros coup de bol : si SN15 se pose, ce que je lui souhaite, il se pourrait que ça soit dans la purée de pois...