Rocket Labs - Fusée Electron

[Shorr kan]

Il y a 20 heures, Desty-N a dit :

Arianespace réagit au succès de SpaceX:
Le CNES et Airbus Safran Launchers préparent une riposte
L’Agence spatiale française et le maître d’œuvre industriel commencent à travailler sur un moteur réutilisable en vue de diviser par deux le coût des futurs lanceurs. Deux cents ingénieurs seraient mobilisés sur le projet du moteur du futur baptisé Prométhée. Les premiers tests en banc d’essai pourraient intervenir d’ici la fin de la décennie.
Jean-Yves Le Gall a ainsi  révélé que l’agence spatiale française travaillait à une solution (...) en partenariat avec Airbus Safran Launchers, le maître d’œuvre industriel de la fusée Ariane.
L’agence spatiale européenne (ESA) travaille au niveau de l’architecture générale du lanceur et dispose d’une enveloppe de quelques  millions d’euros tandis que le CNES travaille sur un futur moteur baptisé Prométhée. "Il faut continuer à travailler pour être paré à toutes les éventualités. Et si d'aventure dans trois, quatre, cinq ans, le réutilisable devient une réalité, il faut que nous ayons une réponse suffisamment avancée", a expliqué le président du CNES.
L'organisme a ainsi signé le 12 novembre dernier un contrat d’études avec Airbus Safran Launchers pour la définition un moteur réutilisable. (...)
Les équipes commencent à se faire une idée assez précise du moteur : (...) une poussée de l’ordre de 100 t. et (...) conçu pour être produit à une cadence d’environ une cinquantaine par an.
Les équipes ont entrepris une démarche sur un moteur combinant de l’oxygène liquide à un hydrocarbure qui pourrait être soit du kérosène soit du méthane. Les deux options sont en train d'être étudiées. "Cela penche du côté du méthane car il génère moins de suie que le kérosène", explique Jean Marc Astorg.
Les européens savent que le temps presse. S’il a fallu dix ans environ pour développer le moteur Vulcain qui propulse l’étage principal d’Ariane, le CNES espère raccourcir les délais pour concevoir Prométhée notamment en exploitant les dernières technologies en matière d’impression 3D, de prototypage, de lean manufacturing… Selon les équipes,  les premiers tests en banc d’essai du moteur Promothée sont envisageables d’ici la fin de la décennie.
http://www.usinenouvelle.com/article/le-cnes-et-airbus-safran-launchers-preparent-une-riposte-a-spacex-et-sa-fusee-reutilisable.N371705

Dans le cadre des moteurs réutilisables, j'ai découvert Rocket Lab (http://www.rocketlabusa.com/), une société néo-zélandaise, met en œuvre  la fusée Electron (https://fr.wikipedia.org/wiki/Electron_%28fus%C3%A9e%29) Cette dernière se sert d'un  moteur-fusée utilisant des turbopompes qui ne tournent pas grâce à des turbines à gaz mais utilisent des moteurs électriques sans balais.

Ceux-cis obtiendraient un rendement de 95% au lieu des 50% habituels et simplifiraient fortement la construction des moteurs en limitant le nombre de pièces et les contraintes thermodynamiques. Les deux moteurs électriques, (gros comme des  canettes), recevraient leur énegie de batteries lithium ion. Je me demande si la technologie ne s'avèrerait pas prometteuse? Bien sûr la masse de batterie requise augmente proportionnellement à la poussée, mais on pourrait peut-être recourir à des super condensateurs?

Le principal intérêt des suprcondesateurs est leur chargement et déchargement rapide. Mais leur densité énergétique, c'est à dire l'énergie stocké par unité de masse est plus faible que celle des batteries lambda ; donc plus lourde pour la même énergie stocké ; et le poids est un élément critique de la performance d'un lanceur. exit les supercondesateurs.

Est ce que ça a de l'avenir ? Je pense que oui. j'avais entendu parler de cette entreprises et de cette idée, et je la trouve géniale de simplicité.

Le principal intérêt est d'augmenter considérablement  la sécurité du fonctionnement des moteurs fusée. Déjà, l’architecture générale est considérablement simplifié, ce qui est gage de sûreté.  

Et sur un point particulier, c'est un gros plus : les turbopompes mettent  dans une dangereuse proximité générateur de gaz (le coté turbo) qui fait tourner l'ensemble, et les pompes de carburants et de comburants, le tout partageant généralement le même arbre. C'est pour ça que la turbopompe est encastré dans un boitier avec des barrières étanches entre ses composantes et rempli d'un gaz inerte mis sous pression, helium ou azote ; c'est pour éviter tout accident. Par exemple à cause d'un étincelle qui enflammerait une poche de gaz faite d'un mélange des deux ergols et qui se serait accumulés dans un coin à la suite d'une fuite, même légère. Et dans la mesure où il y a des parties mobiles,  comme l'on peut s'en douter, l'étanchéité est un cauchemar à assurer.

Avec ce système les circuits des deux fluides, carburant et comburant, sont désolidarisés avec la suppression d'un risque de mélanges accidentels dans l’enceinte du bloc moteur.

Tout comme le problème inhérent au générateur de gaz est réglé en le supprimant tout simplement et en le remplaçant par des batteries. cet organe est généralement le plus délicat de tout le lanceur. Et pour cause, il doit supporter à la fois les contraintes mécanique des forces centrifuges lors de sa rotation, et l'agression thermique et chimique de la combustion de gaz chauds et corrosifs.

C'est d'ailleurs l'une des principales causes d'accidents, peut être la principale, ou du moins la plus difficile à traiter. Généralement par emballement ou perte d’intégrité du à une mauvaise fabrication - c'est le cas du NK-33 russe utilisé par Orbital Science et qui les a lâché récemment. Un lot de ces moteurs, destiné initialement à la fameuse N-1, a été stocké dans de mauvaises conditions et les alliages assez exotique ont assez mal vieillis. Et une défaillance critique de cet élément cause à coup sur, et de façon immédiate, la destruction de toute la fusée. Ce qui laisse peu ou pas le temps d'évacuer des astronautes en les éloignant avec une tour de sauvetage par exemple.

Modifié le 6 janvier 2016 par Shorr kan

[Desty-N]

il y a 52 minutes, Shorr kan a dit :

Le principal intérêt des suprcondesateurs est leur chargement et déchargement rapide. Mais leur densité énergétique, c'est à dire l'énergie stocké par unité de masse est plus faible que celle des batteries lambda ; donc plus lourde pour la même énergie stocké ; et le poids est un élément critique de la performance d'un lanceur. exit les supercondesateurs.

Est ce que ça a de l'avenir ? Je pense que oui. j'avais entendu parler de cette entreprises et de cette idée, et je la trouve géniale de simplicité.

Le principal intérêt est d'augmenter considérablement  la sécurité du fonctionnement des moteurs fusée. Déjà, l’architecture générale est considérablement simplifié, ce qui est gage de sûreté.  

Et sur un point particulier, c'est un gros plus : les turbopompes mettent  dans une dangereuse proximité générateur de gaz (le coté turbo) qui fait tourner l'ensemble, et les pompes de carburants et de comburants, le tout partageant généralement le même arbre. C'est pour ça que la turbopompe est encastré dans un boitier avec des barrières étanches entre ses composantes et rempli d'un gaz inerte mis sous pression, helium ou azote ; c'est pour éviter tout accident. Par exemple à cause d'un étincelle qui enflammerait une poche de gaz faite d'un mélange des deux ergols et qui se serait accumulés dans un coin à la suite d'une fuite, même légère. Et dans la mesure où il y a des parties mobiles,  comme l'on peut s'en douter, l'étanchéité est un cauchemar à assurer.

Avec ce système les circuits des deux fluides, carburant et comburant, sont désolidarisés avec la suppression d'un risque de mélanges accidentels dans l’enceinte du bloc moteur. (...)

Ça va peut-être sembler bizarre, mais pourquoi ne pas alimenter le lanceur en électricité via un groupe électrogène, assisté de petites batteries? Les carburants liquides gardent une densité de puissance remarquable.

Je vais lire attentivement le reste de ton post, avant de réagir plus avant.

Pour en revenir à Arianespace et à son nouveau moteur:

"A peine lancée, déjà dépassée. C’est la hantise de l’Europe spatiale au sujet de son futur lanceur Ariane 6, dont le premier vol est prévu pour la fin 2020.(...) 
Faut-il pour autant dézinguer le projet Ariane 6 en cours de route et repartir d’une feuille blanche? Ce serait une erreur majeure, assure Arianespace.
(...) Faut-il pour autant jeter aux orties tout projet de fusée réutilisable? C’est loin d’être certain. L’Europe spatiale, un temps alliée à la Russie sur le sujet, étudie d’ailleurs la question depuis plusieurs années. Mais elle se contente pour l’instant d’un certain saupoudrage. La conférence ministérielle de l’ESA a prévu une enveloppe de quelques millions d’euros pour un programme baptisée LEE (Launcher Evolution Elements), qui vise à identifier les évolutions possibles des lanceurs européens, dont le réutilisable. (...)
Le CNES étudie un moteur réutilisable, baptisé Prométhée, qui pourrait fonctionner à oxygène liquide et méthane liquide, a expliqué Jean-Yves le Gall. "Il faut continuer à travailler pour être paré à toutes les éventualités, assure le patron du CNES." (...)
http://www.challenges.fr/transports-et-defense/20160105.CHA3495/ariane-6-a-t-elle-les-epaules-face-a-la-fusee-reutilisable-de-spacex.html 

 

[Shorr kan]

il y a 2 minutes, Desty-N a dit :

Ça va peut-être sembler bizarre, mais pourquoi ne pas alimenter le lanceur en électricité via un groupe électrogène, assisté de petites batteries? Les carburants liquides gardent une densité de puissance remarquable.

Je vais lire attentivement le reste de ton post, avant de réagir plus avant.

...

Oui je me suis aussi posé la question. Personnellement j'aurais couplé la génératrice à gaz à une génératrice électrique, ajouté des supercondesateur comme batteries tampons, et les relier aux pompes électriques. ça me semble aussi plus logique. Mais ils prétendent que la densité énergétique des batteries a atteint un seuil suffisant.

Mais je suppose que le principal intérêt de procéder comme ils le font est d'éliminer la turbine à gaz, gros point noire dans la fiabilité des fusées comme je l'explique dans mon post. Et ça, quitte à sacrifier de la performance qu'ils échangent contre de la fiabilité. 

[hadriel]

Il y a 5 heures, Desty-N a dit :

Ça va peut-être sembler bizarre, mais pourquoi ne pas alimenter le lanceur en électricité via un groupe électrogène, assisté de petites batteries? Les carburants liquides gardent une densité de puissance remarquable.

 

Le petit lanceur de Rocket Labs utilise une pompe électrique et des batteries je crois.

[Desty-N]

Il y a 18 heures, seb24 a dit :

Ouvrez un sujet ce sera mieux je pense pour en discuter.

C'est moi qui l'ai initié, alors désolé pour le HS. Deux questions:

1. existe-t-il un sujet dédié?
2. comment transférer la discussion avec les outils accessibles depuis un smartphone?

Le 6 janvier 2016à15:55, Shorr kan a dit :

Oui je me suis aussi posé la question. Personnellement j'aurais couplé la génératrice à gaz à une génératrice électrique, ajouté des supercondesateur comme batteries tampons, et les relier aux pompes électriques. ça me semble aussi plus logique. Mais ils prétendent que la densité énergétique des batteries a atteint un seuil suffisant.

Mais je suppose que le principal intérêt de procéder comme ils le font est d'éliminer la turbine à gaz, gros point noire dans la fiabilité des fusées comme je l'explique dans mon post. Et ça, quitte à sacrifier de la performance qu'ils échangent contre de la fiabilité. 

D'après le CEA les meilleures batteries Li-ion, atteignent 200 Wh/kg. ( http://www.usinenouvelle.com/article/pourquoi-la-petite-batterie-sodium-ion-mise-au-point-par-le-cea-et-le-cnrs-a-tout-d-une-grande.N372152 ) Les sommes en jeu dans dans le domaine spatial pourrait rendre financièrement intéressante le recours aux technologies plus avancées que le lithium polymère, pour gagner encore de la masse, non? 

[seb24]

Tu peux en créer un nouveau je m'occuperais de transférer les messages en relation avec le sujet.

[Shorr kan]

Et quelle serait la teneur du nouveau sujet ? sont titre ?

[seb24]

Tu veux que je t'apprennes a te servir d'un clavier ? 

[Shorr kan]

Moi pas comprendre ?

C'est juste que j'étais pas trop sur de l'objet d'un nouveau fil :  cette entreprise et son idée ou juste la propulsion des fusée et ses variantes. 

[zx]

Si j'ouvre un topic, et que le titre ne plait pas, on m'envoi un mp, pour l'arranger, donc si cela gêne quelqu'un il demandera un update.

 

[Desty-N]

Il y a 13 heures, zx a dit :

Si j'ouvre un topic, et que le titre ne plait pas, on m'envoi un mp, pour l'arranger, donc si cela gêne quelqu'un il demandera un update.

Je ne maîtrise pas (encore) les MP. Où puis-je trouver des explications, STP?

J'ai tardé à répondre car je cherchais un titre adéquat pour le nouveau sujet. Je penchais pour quelque chose comme "Technologies innovantes dans les moteurs fusées". Au delà de Rocket Lab., on devrait assister à de grosses évolutions, dues au besoin de moteurs réutilisables, pour les vaisseaux de SpaceX, Blue Origin, etc ... Les problèmes de Virgin Galactic montrent que les difficultés ne s'avèrent pas simples à résoudre.

Dans cette optique, l'utilisation de pompes électriques pour les propulseurs d'Électron me semblerait d'ailleurs intéressante à envisager sur d'autres moteurs.

[collectionneur]

Premier tir d'essai, à priori, avec succès depuis la Nouvelle Zélande aujourd'hui :)

https://www.rocketlabusa.com/latest/rocket-lab-successfully-makes-it-to-space-2/

Prévoit un lancement tout les 3 jours depuis un seul pas de tir est il réalisable ? c'est plus gros qu'une fusée sonde ce truc la.

La base de lancement fin 2016 :

[seb24]

Ils n'ont visiblement pas atteint l'orbite:

http://spacenews.com/rocket-lab-reaches-space-but-not-orbit-on-first-electron-launch/

[collectionneur]

Et zut, ils ont encore droit à deux essais. Notons que le gouvernement néo zélandais à créer pour gérer ce programme une agence spatiale nationale qui compte une dizaine de personnes :)

Modifié le 25 mai 2017 par collectionneur

[seb24]

il y a 21 minutes, collectionneur a dit :

Et zut, ils ont encore droit à deux essais. Notons que le gouvernement néo zélandais à créer pour gérer ce programme une agence spatiale nationale qui compte une dizaine de personnes :)

Bah c'est déjà pas mal pour une premier fois.

[Shorr kan]

Il y a 5 heures, collectionneur a dit :

Premier tir d'essai, à priori, avec succès depuis la Nouvelle Zélande aujourd'hui :)

https://www.rocketlabusa.com/latest/rocket-lab-successfully-makes-it-to-space-2/

Prévoit un lancement tout les 3 jours depuis un seul pas de tir est il réalisable ? c'est plus gros qu'une fusée sonde ce truc la.

La base de lancement fin 2016 :

J'aime bien les vaches près du pas de tir. C'est très rassurant 

[collectionneur]

C'est pour avoir des steaks bien frais après le tir :)

[Pseudonyme]

Ils gagnent le prix du plus beau pad de lancement.

 

[collectionneur]

Mais je me demande comment arrive la fusée ? Tout monté peut-être par camion ? Il n'y a guère d'installations. Je ne vois qu'un seul hangar.

Modifié le 27 mai 2017 par collectionneur

[zx]

des vidéo du lancement de la rocket lab

https://spaceflightnow.com/2017/05/25/videos-rocket-labs-electron-rocket-lifts-off-for-first-time/

[KoV]

Elle arrive par camion en effet.

[collectionneur]

D'après le peu que j'ai lu, la structure de l'entreprise est vraiment décentralisé. Le site de tir ne sert qu'à cela, le suivi du lancement se fait depuis Auckland et la Californie.

[zx]

Electron test launch from New Zealand could happen this weekend

https://spaceflightnow.com/2018/01/16/electron-test-launch-from-new-zealand-could-happen-this-weekend/

[collectionneur]

La Nouvelle Zélande est devenu une puissance spatiale :)

http://www.lefigaro.fr/sciences/2018/01/22/01008-20180122ARTFIG00282-lancement-spatial-reussi-pour-une-start-up-en-nouvelle-zelande.php

5 Electron en cours de construction :

https://www.generation-nt.com/rocket-lab-satellite-orbite-nouvelle-zelande-actualite-1950117.html

Il faudra voir si le chiffre faramineux de cinquante tirs par an dans quelques années sera tenu.

Modifié le 23 janvier 2018 par collectionneur

[zx]

150-300kg de charge utile, faut trouver les sat qui peuvent s'en contenter et pour quel prix, la durée de vie sera très limité (carbu). il faudrait 5  fois cette charge utile pour avoir des petit sat..  mais c'est un début, on ne connait pas trop la feuille de route de ce lanceur.  ils ont encore un vol de qualif  à faire.

Après j'ai vaguement lu quelque part un projet d'atterrisseur lunaire de 200kg. ils feront peut être un lunar pathfinder,  ca ne pese que 10kg. faut se montrer malin quand on est tout petit

Modifié le 23 janvier 2018 par zx