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 Canon électrique propulsion spatiale (Railgun)

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Matthys




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MessageSujet: Canon électrique propulsion spatiale (Railgun)   Ven 18 Mai 2018 - 16:01

tout d'abord bonjour à tout le monde
Je suis quelqu'un qui s'intéresse a pas mal de domaine.
Et ce qui m'amène à vous parler de l'électro magnétique.
Je pose la question pourquoi ne pas utiliser des lanceurs tel que le rail gun.
Voyant la rapidité et  la vélocité atteinte par les objets qui sont lancés avec ce type de matériel pourquoi ne pas l'utiliser dans le domaine de l'aérospatiale.
Pour remplacer non  lanceurs
Ce qui nous permettrait d'éviter tout ce qui fusée à combustion.
je pense que il faudrait faire un pas vers l'électromagnétisme ce qui sera certainement la solution de demain.

[mod]Titre du fil de discussion traduit en français pour une meilleure compréhension du sujet.

Henri[/mod]
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Syl35
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MessageSujet: Re: Canon électrique propulsion spatiale (Railgun)   Ven 18 Mai 2018 - 16:38

Le premier problème principal c'est l'accélération, qui est sans commune mesure entre ce que subit un satellite aujourd'hui au lancement et un obus de rail gun....
L'autre est la pression dynamique, l'étage se retrouverait à très basse altitude à un mach très élevé subissant des contraintes mécanique auxquelles il aurait probablement du mal à tenir.
Les obus de railgun, si je ne me trompe pas, n'embarque aujourd'hui rien du tout et sont de "simple" enclumes qui font du dégât par énergie cinétique.

La NASA avait un projet de démonstrateur de lanceur hypersonique propulsé par une rampe électromagnétique installée le long d'une des routes de transfert vers les pads 39A ou 39B, mais ils ont rapidement laissé tombé me semble-t'il Wink
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Thierz
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MessageSujet: Re: Canon électrique propulsion spatiale (Railgun)   Ven 18 Mai 2018 - 16:48

Hello. Si on veut lancer un objet dans l'espace rien qu'en tablant sur une impulsion au départ (et non une propulsion continue), on va se heurter à quelques problèmes :

  • Impossible de satelliser : soit on quitte l'attraction terrestre (vitesse atteinte >= vitesse de libération), soit on retombe au sol (vitesse atteinte < vitesse de libération). En effet, pour se mettre en orbite, il faut non seulement avoir atteint une certaine altitude, mais également rehausser le périgée de l'orbite, sans quoi la trajectoire repasse par le centre de la Terre. Rehausser le périgée ne peut être fait qu'en modifiant la trajectoire initiale, il faut donc emporter un second moyen de propulsion ;
  • La vitesse ne faisant que décroître avec le temps, suite à l'impulsion initiale, ça signifie qu'au niveau du sol elle doit être colossale : elle est telle qu'on a besoin d'un bouclier thermique pour résister à la friction de l'air lors de la montée. Avantage : la vitesse est telle que le bouclier ne sert pas longtemps ;-) m'enfin ça risque d'être suffisamment long pour que le bouclier pèse un poids non négligeable ;
  • Le passage de l'état immobile à l'état vitesse max ne sera pas sans conséquence pour la charge utile. Je n'ose pas penser à l'état des astronautes qui se seront pris 200 G au décollage, il faudra les détapisser du fond de leur siège ;-)


Plus sérieusement, je ne connais pas du tout l'état de l'art de cette techno, on atteint des vitesses de quel ordre aujourd'hui ?
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Matthys




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MessageSujet: Re: Canon électrique propulsion spatiale (Railgun)   Ven 18 Mai 2018 - 17:15

Évidemment ce systèmen est absolument pas pour envoyer des personnes mais plutôt pour envoyer du matériel.
À l'heure actuelle les canons peuvent atteindre une vitesse de Mach 5 et envoyer un engin à 200 km de distance et évidemment c'est une accélération très forte à subir sur une très courte distance.
rien n'empêche de prolonger le système de lancement pour justement ne pas avoir trop de dégâts lors de l'impulsion mais cela ne reste de la théorie.
C'était évident après un certain moment il faudrait un deuxième moyen de propulsion mais je pense que si l'on éliminent déjà les deux tiers du trajet voir les 3 quarts cela fait d'autant moins de poids et du combustible à emporter.
Encore merci pour les réponses toujours aussi précise
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Syl35
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MessageSujet: Re: Canon électrique propulsion spatiale (Railgun)   Ven 18 Mai 2018 - 17:27

Articles wiki qui traitent du sujet:

https://en.wikipedia.org/wiki/StarTram

https://en.wikipedia.org/wiki/Rocket_sled_launch


Une page NASA:

https://www.nasa.gov/topics/technology/features/horizontallaunch.html
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Matthys




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MessageSujet: Re: Canon électrique propulsion spatiale (Railgun)   Ven 18 Mai 2018 - 17:54

Donc projet existe déjà je ne comprends pas pourquoi est-ce qu'il était plus développé.
Ce n'est certainement pas un manque de moyens vu les finances de la NASA.
Merci de m'avoir envoyé les liens je vais m'informer un peu plus sur ce système
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Matthys




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MessageSujet: Re: Canon électrique propulsion spatiale (Railgun)   Ven 18 Mai 2018 - 17:57

Effectivement le principe est déjà utilisé ou alors du moins expérimentale de pour la nasa mais cela est simplement pour lancer des Strato réacteur apparemment.
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phenix
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MessageSujet: Re: Canon électrique propulsion spatiale (Railgun)   Ven 18 Mai 2018 - 18:55

bon on vas donné des ordres de grandeur.


pour satelisé une masse, il faut lui fournir au moins 7,7Km/s (mach 23) plus une pichenette a l'apogée pour circularisé ça.

or un satellite est taillé pour tenir 4g, se qui correspond a peut prés a se que supporté (difficilement) un type lambda pendant quelque minute. avec cette acceleration, si le canon commencé cher toi a la frontiere belge , il finirai.... (et sa tombe pile) chez moi a marignane  Laughing a 740km de la.

imaginon qu'on renforce (alourdise) le satellite pour qu'il tienne 10g, c'est a dire se que peut supporté une minute un pilote de chasse entrainé pour ça, il faudrait que le canon part de chez toi il doit aller jusqu'a dijon (290km).

a 100g (la un système nerveux humain est réduit en bouillie, des composent Electronique renforcé et simplifier a l’extrême et des structure surdimensionné) il faudrait une trentaine de km.


(attention a partir de maintenant je vais cité des projet plus ou moins delirant que je n'ai jamais poussé plus loin que la feuille excel, mais sa peut toujours donné des idées a d'autre) 
Bon pour résoudre le problème on peut installer un système de lancement sur un cable entre deux ballon stratosphérique (attacher a une ile et un bateau pour pouvoir changé l'angle de tir, avec potentiellement des ballons portant relais) pour permettre un tir horizontale sans grand impacte au sol et avec un gros gain aérodynamique  . la question est quelle systeme de lancement?
le canon magnetique (coal gun) : une horreur en terme de tension qui demende une puissance hors de porté et risque de faire fondre les cables.
le canon electique (railgun): j'aime pas  Mad , deja il y a le point d'au dessus en un peu moins grave mais en plus il y a besoin d'un contact physique, donc frottement donc (avec la vitesse) beaucoup de chaleur , donc beaucoup d'endommagement. pour l'instant les canons efficace en terme de vitesse finisse a l'etat liquide a chaque tir.
un stato reacteur sur cable: pas mal mais avec une vitesse limite
un moteur fusée sur cable: en gros on a un etage de fusée normale , il y a des moyens beaucoup plus simple de le recuperer
un tire câble (en gros la charge utile et attache a un cable portant fixe et un cable de traction qu'on tire a tres haute vitesse): deja il faut sur dimensionner les ballon a la fin du canon car il supporte les poulies de renvoi. après a la fin du tire il faut une puissance mécanique equivalent a 1 reacteur EPR
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