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 Question retour étages Falcon 9 et Heavy

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Rama2




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MessageSujet: Question retour étages Falcon 9 et Heavy   Sam 3 Mar 2018 - 14:07

Bonjour,

Je suis fasciné par le retour des boosters et 1er étage de Falcon 9/Heavy mais j'ai un point que je ne comprends pas :

Les étages sont largués à plus de 6000 km/h à environ 60 km d'altitude sur une trajectoire balistique ascendante qui est celle du lanceur. Comment s'opère le changement de trajectoire et l'annulation de cette vitesse pour obtenir une ligne de retour quasiment inverse de la la première ?

Il faut une dépense d'énergie considérable. Un freinage/guidage atmosphérique est-il encore possible à cette altitude ?
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Fanch5629




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MessageSujet: Re: Question retour étages Falcon 9 et Heavy   Sam 3 Mar 2018 - 14:38

C'est la phase de "boost back". 

A la séparation du deuxième étage, le premier étage a déjà consommé l'essentiel de ses ergols et se retrouve donc très allégé. Le premier étage est réorienté et trois moteurs sont rallumés. Cela suffit à annuler, voire à inverser, la composante horizontale de la vitesse en quelques dizaines de secondes. Cela ne demande pas tellement d'énergie, mais un peu quand même. Selon le profil de la mission, la réserve d'ergols ne permet pas systématiquement le retour à terre. Il peut y avoir récupération en mer sur barge, voir abandon pur et simple.
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Maurice




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MessageSujet: Re: Question retour étages Falcon 9 et Heavy   Sam 3 Mar 2018 - 14:43

Quand on parle des 6000km/h des booster lors du largage il faut aussi penser que cette vitesse est bien supérieure à la vitesse terminale des boosters, donc l'atmosphère en se densifiant va freiner gratuitement ces éléments à leur retour.
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Giwa
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MessageSujet: Re: Question retour étages Falcon 9 et Heavy   Sam 3 Mar 2018 - 16:19

6 000 km/h est la vitesse tangentielle selon la trajectoire. 
Pour la composante verticale de l’ordre de 5 000 km/h, on laisse l’étage continuer sur sa lancée jusqu’à son apogée et retomber ensuite dans les couches denses atmosphériques moyennant tout de même un peu de rétropropulsion juste avant et pendant cette rentrée pour le protéger, mais la plus grande du freinage reste dû au frottement de l’air.
A l’arrivée au sol,un dernier freinage,le plus bref possible pour limiter les pertes gravitationnelles, devra avoir lieu pour éviter que l’engin se pose avec fracas à environ 500 km/h (vitesse limite de chute dans les basses couches atmosphériques  pour un tel appareil sans rétropropulsion)
Pour la composante horizontale qui doit être de l’ordre de 1000 km/h, il faudra appliquer une vitesse de rebroussement d’environ 2 000 km/h si on se décide de rentrer sur la base plutôt que sur une barge.
Mais comme déjà dit, cette vitesse ne sera à imprimer que sur un étage très allégé, sans les étages supérieurs et avec des réservoirs vidés en grande partie.
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josé
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MessageSujet: Re: Question retour étages Falcon 9 et Heavy   Sam 3 Mar 2018 - 16:42

les blocks 5  auront-ils des structures renforcées  ?
on parle ici  de vitesse hautement élevée.
pour une FH, je me demande si la récupération des boosters se justifie :
barge, retour au port, vérification et réparation et coup de torchon final !
calcule à faire, déjà  ?
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Giwa
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MessageSujet: Re: Question retour étages Falcon 9 et Heavy   Sam 3 Mar 2018 - 17:22

josé a écrit:
les blocks 5  auront-ils des structures renforcées  ?
on parle ici  de vitesse hautement élevée.
pour une FH, je me demande si la récupération des boosters se justifie :
barge, retour au port, vérification et réparation et coup de torchon final !
calcule à faire, déjà  ?
En tout cas les boosters ont pu être récupérés sans encombre lors du vol d’ essai de la FH tandis que ce ne fut pas le cas du bloc central.
Ils sont finalement plus faciles à récupérer, étant largués avant le propulseur central, avec une vitesse plus faible.
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Rama2




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MessageSujet: Re: Question retour étages Falcon 9 et Heavy   Sam 3 Mar 2018 - 17:46

Merci pour vos réponses très détaillées.

A la séparation des boosters (Falcon Heavy) quelle est la distance horizontale entre la position de la fusée et la zone d'atterrissage des boosters ?
Et quelle distance sépare les 2 sites d'atterrissage terrestres et la barge ?

.....je dois faire une présentation de ce lancement pour un club.....
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Anovel
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MessageSujet: Re: Question retour étages Falcon 9 et Heavy   Sam 3 Mar 2018 - 17:58

@ Rama2
La récupération des boosters diminue la possibilité d'emport de 10% seulement, de plus il y a une seconde barge en construction pour le retour des boosters.
Les blocks 5 sont spécialement conçus pour être plus facile à inspecter et à maintenir (cadre boulonné et non plus soudé)

tu peux lire:
http://www.forum-conquete-spatiale.fr/t19363-falcon-heavy-tesla-roadster-demo-flight-06-02-2018

http://www.forum-conquete-spatiale.fr/t16725-spacex-actualites-et-developpements-de-la-falcon-heavy
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Henri
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MessageSujet: Re: Question retour étages Falcon 9 et Heavy   Sam 3 Mar 2018 - 20:04

C'est surtout l'efficacité de la rétropropulsion hypersonique dans les couches d'air raréfiées de la très haute atmosphère qui rends le concept viable.
Voir ce sujet de discussion sur le forum (et notamment les images en début de fil) :
http://www.forum-conquete-spatiale.fr/t16577-la-retropropulsion-supersonique

Sans atmosphère, le Delta-V de la rétropropulsion serait rédhibitoire - en termes de diminution de charge utile - pour la récupération de l'étage...

_________________
Les fous ouvrent les voies qu'empruntent ensuite les sages. (Carlo Dossi)
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Rama2




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MessageSujet: Re: Question retour étages Falcon 9 et Heavy   Lun 5 Mar 2018 - 10:06

Merci à vous tous pour vos réponses. J'ai de quoi préparer ma présentation commentée du tir de FH  bravo
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Question retour étages Falcon 9 et Heavy
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