SpaceX (2/2)

[Giwa]

On voit comment le grasshopper compense ce vent violent en s’inclinant d’environ 5° par rapport à la verticale dans le sens opposé à celui-ci.
On peut supposer que c'est ainsi qu’il pourra aussi se déplacer latéralement –si nécessaire - pour se poser .

Cet aspect du déplacement reste un grand mystère pour moi. Le largage d'un premier étage peut-il se faire à la verticale (même approchée) du point de lancement ? Ou doit-on installer une "piste" de réception en contrebas - approché - du point de largage ?
Si des petites corrections paraissent maîtrisées dans ces essais pour revenir d'où on est parti, cela me semble assez éloigné de la trajectoire réelle d'un lanceur ?  :suspect:  :scratch:

Pour les déplacements latéraux je ne pensais qu'à l'approche finale .

Mais par contre au moment du largage du premier étage, il sera en position oblique proche de l'horizontale et éloigné de sa base de lancement de plusieurs centaines de kilomètres et pour y revenir - si on prend cette option - il faudra dans un premier temps  contrer la vitesse horizontale  acquise et en réimprimer une équivalente en sens opposé  - (la fusée n'étant pas alors en position verticale , mais horizontale) - ce qui consommera pas mal de propergols même si cet étage est alors plus léger en propergols ... et débarrassé des étages supérieurs et de la charge utile.

Comme toi je me pose des questions ... mais attendons pour voir : les ingénieurs de Space X ont du faire quand même quelques calculs avant d'envisager cela

[scorpio711]

@Giwa & Montmein: est-on déjà si loin que cela (en distance horizontale) du pad de lancement au moment de la séparation du 1er étage? Le MECO (main engine cut off) a lieu à environ 80km d'altitude (je me réfère au profil de mission décrit dans le CRS-2 press kit), et la séparation quelques secondes plus tard (donc probablement une dizaine de kilomètres plus haut). Si, compté à cette altitude, l'angle moyen d'inclinaison par rapport à la verticale [du point de lancement] est disons de 45° (je ne sais pas si ce chiffre est réaliste mais ça me parait déjà important), ça nous fait un décalage de "seulement" ~90 kilomètres à l'Est du point de lancement, avec un premier étage effectivement fortement incliné par rapport à la verticale...
Le challenge serait alors:

• de refaire pivoter le 1er étage pour le remettre à la verticale.... (avec un centre de gravité certainement très très bas, et des verniers situés en haut de la structure, on doit assez bien maximiser le moment cinétique de rotation et donc ne pas avoir besoin de trop d'ergols pour cette manoeuvre)
  
• ...puis d'effectuer une descente à la verticale et contrôlée vers un pad d'atterrissage de retour que j'imagine assez bien (au hasard...) à 90km est du point de lancement (+facteur correctif tenant compte des vents dominants dans la région)...
  
• ...tout en corrigeant horizontalement le décalage du 1er étage par rapport au pad de retour (décalage dû au différentiel vent effectif-vents dominants moyens + erreurs diverses) - sans doute un ordre de grandeur de quelques degrés d'angle (on est à 90km d'altitude et on a sans doute un décalage de l'ordre de quelques kilomètres...)
  

Tout ça me semble donc assez faisable... J'ai pris l'hypothèse (qui me semble réaliste et de bon sens) que le pad de retour n'est pas le même que le Pad de décollage...

Mon raisonnement vous semble t il cohérent et réaliste? Je suis preneur d'autres opinions sur ce sujet :)

[Giwa]

@Giwa & Montmein: est-on déjà si loin que cela (en distance horizontale) du pad de lancement au moment de la séparation du 1er étage? Le MECO (main engine cut off) a lieu à environ 80km d'altitude (je me réfère au profil de mission décrit dans le CRS-2 press kit), et la séparation quelques secondes plus tard (donc probablement une dizaine de kilomètres plus haut). Si, compté à cette altitude, l'angle moyen d'inclinaison par rapport à la verticale [du point de lancement] est disons de 45° (je ne sais pas si ce chiffre est réaliste mais ça me parait déjà important), ça nous fait un décalage de "seulement" ~90 kilomètres à l'Est du point de lancement, avec un premier étage effectivement fortement incliné par rapport à la verticale...
Le challenge serait alors:

• de refaire pivoter le 1er étage pour le remettre à la verticale.... (avec un centre de gravité certainement très très bas, et des verniers situés en haut de la structure, on doit assez bien maximiser le moment cinétique de rotation et donc ne pas avoir besoin de trop d'ergols pour cette manoeuvre)
  
• ...puis d'effectuer une descente à la verticale et contrôlée vers un pad d'atterrissage de retour que j'imagine assez bien (au hasard...) à 90km est du point de lancement (+facteur correctif tenant compte des vents dominants dans la région)...
  
• ...tout en corrigeant horizontalement le décalage du 1er étage par rapport au pad de retour (décalage dû au différentiel vent effectif-vents dominants moyens + erreurs diverses) - sans doute un ordre de grandeur de quelques degrés d'angle (on est à 90km d'altitude et on a sans doute un décalage de l'ordre de quelques kilomètres...)
  

Tout ça me semble donc assez faisable... J'ai pris l'hypothèse (qui me semble réaliste et de bon sens) que le pad de retour n'est pas le même que le Pad de décollage...

Mon raisonnement vous semble t il cohérent et réaliste? Je suis preneur d'autres opinions sur ce sujet :)

Effectivement c'est une option possible.
Toutefois il me semble préférable - après avoir contré la composante horizontale de la vitesse - de laisser la fusée en position horizontale non propulsée pendant la majorité de la chute pour offrir le maître-couple le plus grand possible pour le freinage atmosphérique et ne redresser la fusée en position verticale que pour la phase finale en rétropropulsion

D'autre part si Space X souhaite revenir à la base de lancement, c'est pour économiser sur les infrastructures au sol quitte à consommer un peu de propergols en plus pour cela.

Et effectivement comme tu le dis aussi si la fusée est à moins de 100 km de sa base de lancement et encore dans une attitude proche de la verticale, la vitesse horizontale à contrer et à inverser ne doit pas être très grande.

Il faudrait connaitre plus en détail le profil de vol ... mais les ingénieurs de Space X s'en occupent. ;)

[montmein69]

[/list]Tout ça me semble donc assez faisable... J'ai pris l'hypothèse (qui me semble réaliste et de bon sens) que le pad de retour n'est pas le même que le Pad de décollage...

Mon raisonnement vous semble t il cohérent et réaliste? Je suis preneur d'autres opinions sur ce sujet :)

Je suppose que Space X envisage d'utiliser ce système pour l'ensemble de ses lancements (et donc en faire une phase routinière des vols, permettant la récupération des premiers étages avant une remise en état et une réutilisation, le tout avec un avantage économique significatif).
Créer un pad de réception .... autre que celui de lancement , pose la question du type de mission. Si on tire ver l'ISS (les missions CRS), le profil du vol est toujours le même et donc le pad situé à environ 90 km (en reprenant ton hypothèse) sera réutilisable (l'engin saura compenser les éventuelles dérives dues au vent etc ...).
On peut donc acheter ou louer du terrain et réaliser ce type d'infrastructure une fois pour toute.
Mais si il y a des vols commerciaux avec des accès au GTO, des vols destinés à des orbites polaires ou d'autres inclinaisons ..... cela ne pourra plus convenir. Il faudrait plusieurs pads de réception.

Donc l'hypothèse la plus "rentable" serait le retour systématique au pad de lancement. Space X doit sans doute y réfléchir .... mais pour l'instant n'en parle pas. Et c'est cela qui me turlupine :bounce1:

[MrFrame]

SpaceX a toujours affirmé que l'objectif était de faire revenir les éléments sur le site de lancement.
Sur le site de Vandenberg, ont été créé des zones de décollage ET d'atterrissage!

De plus, pour vos hypothèses, il ne faut pas se baser sur le profil de vol de la Falcon 9 v1.0. La 1.1 aura un profil de vol différent puisque la séparation du 1er étage se fera à mack 6 pour la 1.1 contre mack 10 pour la 1.0. On peut donc supposer que la distance avec le pad soit bien inférieur à 90 km.

A noter le premier test de mise à feu d'une Falcon 9-R (Réutilisable):
https://twitter.com/elonmusk/status/328386732934430720/photo/1

On apprend donc 2 choses:
- on voit pour la première fois la nouvelle disposition des moteurs de la Falcon 9 v1.1
- la dénomination de la version réutilisable sera Falcon 9-R

[Laïka]

Oui il s'agit de revenir au même endroit, ils ont déjà tenté quelques récupérations mais l'étage
a systématiquement explosé en re-entry, toujours est-il, l'accumulation de données issues
des capteurs et de la télémétrie leur confère une certaine connaissance de la phase de loop.

Pour les vents, à haute vitesse la fusée est peu sensible aux perturbations
mais en bord de mer, un atterrissage, rencontre les habituelles brises,
d'où la petite demo, la F9-R peut désormais enfiler son maillot.

[scorpio711]

en cherchant un peu sur le net, je trouve quelques articles intéressants, d'abord ici:
http://www.answers.com/topic/falcon-rocket-family
où l'on peut lire en particulier:

If the technology is used on a reusable Falcon 9 rocket, the first stage separation would occur at Mach 6 (4,000 mph;6,500 km/h) rather than the much faster Mach 10 (6,900 mph; 11,100 km/h) for an expendable Falcon 9, in order to provide the residual fuel necessary to complete the deceleration and turnaround maneuver, as well as the controlled descent and landing.

'Si on utilise la technologie [de réutilisabilité] sur une F9, la séparation du 1er étage aura lieu à Mach 6, aulieu de Mach 10 pour une F9 "expandable", ceci parce qu'il restera des ergols nécessaire à la décélération puis au retournement, puis à la descente contrôlée et à l'atterrissage'

ceci étant, lorsque l'on va voir la source (http://www.popularmechanics.com/science/space/rockets/elon-musk-on-spacexs-reusable-rocket-plans-6653023), on lit:

The key, at least for the first stage, is the difference in speed. "It really comes down to what the staging Mach number would be," Musk says, referencing the speed the rocket would be traveling at separation. "For an expendable Falcon 9 rocket, that is around Mach 10. For a reusable Falcon 9, it is around Mach 6, depending on the mission." For the reusable version, the rocket must be traveling at a slower speed at separation because the burn must end early, preserving enough propellant to let the rocket fly back and land vertically. This also makes recovery easier because entry velocities are slower.

La clé du recouvrement du premier étage, c'est la différence de vitesse: "Tout dépend du nombre de Machs au moment de la séparation. Pour une F9 "expendable" c'est aux alentours de Mach 10. Pour une F9 réutilisable, ç'est autour de Mach 6 mais ça dépend du profil de mission" dit Musk. La version réutilisable devra avoir une vitesse de séparation beaucoup plus basse, parce que la combustion devra se terminer tôt, afin de laisser assez d'ergols pour le retour et l'atterrissage vertical. Le recouvrement sera aussi plus facile car la vitesse de ré-entrée sera plus basse.


Il y a donc encore pas mal de conditionnels, en particulier Musk indique (dans la première référence ci dessus) que SpaceX n'est pas encore prêt à indiquer ce que serait la charge utile d'une F9 réutilisable (dans l'autre article, le chiffre de 40% de pénalité sur la charge utile est indiqué).

[montmein69]

Envisagent-ils de faire un "grasshopper" avec 9 merlins 1-D disposés suivant la nouvelle configuration ? (et donc tester aussi bien la phase de déplacement verticale que celle à l'horizontale avec un engin de la taille et de la masse de ce qu'ils visent) ou bien feront-ils les essais de récupération directement avec un premier étage de Falcon 9 1-1 lors d'une véritable mission commerciale ?

[scorpio711]

Toujours en fouinant sur le net, beaucoup d'infos intéressantes -mais en anglais- sur http://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=21923.1710 en particulier réponse #1723 page 115 (et les posts suivants)...

[Giwa]

Toujours en fouinant sur le net, beaucoup d'infos intéressantes -mais en anglais- sur http://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=21923.1710 en particulier réponse #1723 page 115 (et les posts suivants)...

Intéressant effectivement ces débats ! Cela m'a permis de reviser un peu ma propre position sur le retour concernant l’attitude rentrée.
En effet la première préoccupation lors de la rentrée dans la rentrée atmosphérique est d'éviter la dislocation de l'étage et donc il vaut mieux que l'étage rentre en attitude longitudinale plutôt que transversale et après un nouvel allumage de la rétropropulsion pour ne pas rentrer trop vite - quitte à moins profiter du freinage atmosphérique.
A-t-on ensuite le temps de se remettre en position transversale sans propulsion, puis de nouveau en attitude longitudinale pour la rétropropulsion finale à l’atterrissage : peut-être pas?
Ne cherchons pas trop de sophistication et jouons plutôt la sécurité plutôt que la recherche à tout prix de la diminution de la consommation en ergols.
Voir le post 3535 de Lars J en anglais avec cette proposition russe de retour :

Spoiler:

[MrFrame]

Elon Musk poste une photo sur Twitter d'un pied de la Falcon 9R (prononcer F-niner):
https://twitter.com/elonmusk/status/330053450261987328/photo/1

[Wakka]

Elon Musk poste une photo sur Twitter d'un pied de la Falcon 9R (prononcer F-niner):
https://twitter.com/elonmusk/status/330053450261987328/photo/1

une GRASSHOPPER donc, dont on apercoit les pieds ci dessous
ca donne bien une idée les dimensions

[MrFrame]

une GRASSHOPPER donc

Non, il s'agit là d'un pied déployable et rétractable utilisant un piston télescopique. C'est ce qui va être utilisé sur la F9R.

Ca n'a plus rien a voir avec le prototype de recherche "Grasshopper" qui lui, a des pieds tubulaires fixes montés sur suspensions.

[Wakka]

une GRASSHOPPER donc

Non, il s'agit là d'un pied déployable et rétractable utilisant un piston télescopique. C'est ce qui va être utilisé sur la F9R.

Ca n'a plus rien a voir avec le prototype de recherche "Grasshopper" qui lui, a des pieds tubulaires fixes montés sur suspensions.

Quel est l'utilité de ce pied sur une F9 ?
de toutes les images de la F9, on ne le voit pas

[Laïka]

on note
- la jambe est très proche de celle employée dans l'anim 3D comme
quoi ils savaient ce qu'ils faisaient à l'époque
- le A est très fin, bombé, profilé, en flèche au décollage
- elle est articulée sur des liaisons pivot, pas de rails à priori
- le piston devrait être maintenu pour tenir dans cette position (sur la photo)
donc au crochet avec le bouchon jaune et la ficelle plutôt fine (donc bras très léger)
- il manque le pied qui doit s'emboîter en bas
- une fuite
enfin une ambiance à la cool pour ce test de liaison (petite barrière, feu orange et sweat capuche xD)

ps : f-niner fait référence à la conquête américaine (forty-niners)

[Syl35]

ps : f-niner fait référence à la conquête américaine (forty-niners)

Et grasshoper certainement à Grace Hopper, m'enfin ça a peut-être été déjà dit ;-).

[Syl35]

Quel est l'utilité de ce pied sur une F9 ?
de toutes les images de la F9, on ne le voit pas

Ben justement à une Falcon 9 Réutilisable, dont le grasshopper n'est qu'un bout de prototype. Il n'est pas envisageable sur la version finale de décoller avec des pieds sortis comme sur le grasshopper. Ceux-ci seront plutôt repliés le long de la fusée pour se déployer à la redescente (cf voir les différentes vidéos).
Cette photo est donc une des jambes qui devrait voler à terme sur F9R et non F9 actuelle.

[Laïka]

un petit plan du projet d'aire de lancement à Boca Chica Beach



http://www.mysanantonio.com/news/article/Brownsville-leading-SpaceX-sweepstakes-4489358.php#photo-4573300

Il y a eu une légère polémique au sujet de la réserve mais les élus locaux n'ont pas tergiversé longtemps.

[montmein69]

Ce type d'installation appartenant à SpaceX pourrait-il être aussi utilisé pour les missions de relève d'équipage contractuelles avec la NASA ?
Si rien n'oblige d'utiliser le pad "ré-aménagé" du KSC .... cela augure aussi mal de la possibilité de faire signer des baux pour utiliser les hangars C3PF pour y effectuer les préparatifs :bounce1:

Chaque Etat (Floride - Texas) voit midi à sa porte pour relancer des activités sur son territoire.
"The company is looking to manufacture its Falcon Heavy rocket locally" est un argument très convaincant pour se faire dérouler le tapis rouge.

[Wakka]

Chaque Etat (Floride - Texas) voit midi à sa porte pour relancer des activités sur son territoire.
"The company is looking to manufacture its Falcon Heavy rocket locally" est un argument très convaincant pour se faire dérouler le tapis rouge.

oui, d'ailleurs comme le dit Laïka, "Il y a eu une légère polémique au sujet de la réserve mais les élus locaux n'ont pas tergiversé longtemps."

l’écologie dans ces cas là passe après :(

[Sidjay]

Ce type d'installation appartenant à SpaceX pourrait-il être aussi utilisé pour les missions de relève d'équipage contractuelles avec la NASA ?
Si rien n'oblige d'utiliser le pad "ré-aménagé" du KSC .... cela augure aussi mal de la possibilité de faire signer des baux pour utiliser les hangars C3PF pour y effectuer les préparatifs

Chaque Etat (Floride - Texas) voit midi à sa porte pour relancer des activités sur son territoire.
"The company is looking to manufacture its Falcon Heavy rocket locally" est un argument très convaincant pour se faire dérouler le tapis rouge.

Chaque Etat (Floride - Texas) voit midi à sa porte pour relancer des activités sur son territoire.
"The company is looking to manufacture its Falcon Heavy rocket locally" est un argument très convaincant pour se faire dérouler le tapis rouge.

oui, d'ailleurs comme le dit Laïka, "Il y a eu une légère polémique au sujet de la réserve mais les élus locaux n'ont pas tergiversé longtemps."

l’écologie dans ces cas là passe après :(

Hep hep hep...vous oubliez qu'il ne s'agit là que d'une proposition concurrentielle à celle faite par la FLoride à SPX.
Bien que la société semble plutôt intéressée par un nouveau complexe au Texas, la Floride n'a toujours pas dit son dernier mot avec le cas "shilho-vollucia", où faune, flore et activités spatiales semble pouvoir co-exister!
https://www.forum-conquete-spatiale.fr/t14608-shiloh-le-ksc-du-prive-plans-construction

[Sidjay]

Si rien n'oblige d'utiliser le pad "ré-aménagé" du KSC ....

A ce propos...(si tu parles bien du 39B..)
Sachez que la réparation de la surface bétonnée du Pad 39B est désormais engagée, car on le sais, ce pas de tir historique a été choisi pour lancer la nouvelle future fusée de la NASA et certains lanceurs commerciaux. Après avoir enduré le poids d’un robot-transporteur « Crawler » durant 30 années et à plusieurs reprises-année, il était vraiment temps de le rénover à la surface, mais également depuis l’intérieur. En effets, c’est bien de sa surface de roulage que je parle, mais aussi de quelques-unes de ses parois bétonnées internes.

Au fil des années de l'eau s'est infiltrée à travers le bêton du pas de tir et à littéralement pourri les jointures des plaques de béton, allant jusqu’à causer une dégradation importante des armatures métallique du béton armé le composant. Alors que les travaux ont bel et bien débuté sur zone, le KSC a pris part à une étude importante le mois dernier, puisqu’elle à tout bonnement évaluée l'intégrité structurale du pas de tir. Le but de l’étude était tout simplement de juger de l’importance des dommages causés par les infiltrations d’eau et d’évaluer les couts idoines aux travaux de rénovation. Réponse au fil des prochains mois...

Moralité....Shilho sera une très bonne alternative pour les privés au cas où ça traine sur les réparations...

Ps: c'était juste pour rebondir à ce que disais montmein, pour poursuivre sur le 39B il y'a un sujet pou ça. ;)

[Sidjay]

bye bye Mcgrégor (TX)...
Les futurs vols "grasshopper" auront lieu depuis le spaceport América (nouveau Mexique), selon Gwyne Shotwell présidente de SPX, parce que ce lieu offrirait de meilleurs conditions pour entreprendre la phase suivantes des tests.
http://spaceportamerica.com/press-release/spaceport-america-welcomes-spacex-for-reusable-rocket-testing-program/

[montmein69]

Hep hep hep...vous oubliez qu'il ne s'agit là que d'une proposition concurrentielle à celle faite par la FLoride à SPX.
Bien que la société semble plutôt intéressée par un nouveau complexe au Texas, la Floride n'a toujours pas dit son dernier mot

Tu as raison de rappeler que ce sont des solutions alternatives pour ne pas dire concurrentielles.
Mais le contexte est que chaque Etat .... défend ses intérêts "becs et ongles". Donc rien n'est joué et le résultat final me parait fort incertain.

L'une des clés sera le marché des lancements sous contrat NASA ... mais pas seulement.
D'abord ... at'on une réponse à l'obligation de tirer du KSC pour les relèves d'équipage ? AMHA cela ne cadre pas trop avec le libéralisme US. Du moment bien sûr où un autre pas de tir apporte les garanties nécessaires. *
Une société privée, vise par définition une autre clientèle que les vols NASA, aussi bien pour du commercial en fret, que pour d'éventuelles missions habitées (même si j'ai quelques doutes sur l'existence d'un tel marché autre qu'anecdotique).
Du coup entre des locations, et/ou des prestations devant s'accommoder d'un planning multi-utilisateur et avec des tarifications susceptibles de s'envoler .... elle peut préférer investir (si elle a les reins solides et si les banques suivent) et devenir propriétaire de son pas de tir pour mener ses opérations à son grè.
A suivre donc, mais les retards de signature de Boeing et les sondages de SpaceX du côté de Coco Beach au Texas indiquent que cela reste en suspens et que les lourds travaux sur le KSC pourraient avoir du mal à être, si ce n'est rentabilisés du moins amortis.

* Je pensais effectivement en premier lieu au pad 39 B ... puisqu'il est en voie de réaménagement complet pour être utilisable à la fois pour le futur SLS (mais qui ne sera tiré qu'une fois en 2017 et une fois en 2021 ... ce qui laisse de la place pour d'autres). On est sûr que cette infrastructure sera opérationnelle et "qualifiée"pour le vol habité.
Pour Shiloh ... cela reste un projet car il faudrait tout construire ...et comme dit dans le FIL qui y est consacré .... les sociétés privées ne font guère mine d'être enthousiastes, encore moins de s'engager.

[Sidjay]

Voilà pourquoi ce sera la FAA qui tranchera directement cet été. (car SPX place ainsi deux ou trois états dans une concurrence sans pareil)
Bien que SPX semble affirmer clairement que le site spatial situé près de Mexico, spaceport américa, sera le futur site d’accueil pour les vols "grasshopper", la société aurait également affirmé que ce dernier pourrait "lui aussi" devenir son « Cap Canaveral commerciale », bref....SPX met la pression un peu partout.

Il est clair que ce type de situation n'est pas propice au développement commercial du KSC, qui table toujours sur une utilisation du LC39 et du SLC40, plutôt que sur la construction du site de shilho (au nord du KSC). En effet, la NASA n'a pas accepté de donner cette zone pour y intégrer une activité spatiale, elle maintien que les futurs lancements commerciaux devront avoir lieu au KSC. Le directeur Bob Cabana a d'ailleurs écrit à la FAA, celle-ci qui serait censée sélectionner l'un des trois sites à la fin de l'été.

At a public meeting in Brownsville, residents will weigh in on a new private launch complex SpaceX has proposed building on the Gulf Coast near Mexico, which the company says could become its “commercial Cape Canaveral.” The Texas discussion comes five days after the Volusia County Council voted 6-1 to support a commercial spaceport Florida hopes to develop at the north end of Kennedy Space Center and the Merritt Island National Wildlife Refuge, offering SpaceX an alternative to other states.

“Given the enthusiasm which Texas is showing SpaceX, it is essential that Florida show it to wants to be a player in commercial space,” said Dale Ketcham, Space Florida’s chief of strategic alliances, of the Volusia vote’s importance. While a draft environmental review of the Texas launch site is already complete and will be discussed at today’s meeting, Florida is just getting started on its own review.

NASA has not agreed to give the state the land it owns near the Brevard-Volusia county line, but says it supports efforts to attract commercial launches. “KSC is committed to working closely with the state of Florida in enabling commercial space operations from KSC,” Center Director Bob Cabana wrote to the FAA. The state will soon solicit bids from contractors to perform the environmental study, and the FAA is expected to select one by late summer, Ketcham said