Chronique d'un étudiant faisant son projet de fin d'étude

[Zohar]

Mardi 16 janvier 2007

Bonjour Zohar.

Votre mission si vous l'acceptez, sera de dimensionner une version "light" du lanceur Ariane 5 (nom de code ARVL) capable de placer de 1 à 3 tonnes en orbite héliosynchrone (1000 km d’altitude) mis en oeuvre depuis le Centre spatial Guyanais Kourou.

Les points suivants seront particulièrement étudiés :

Le projet proposé devra impérativement s’appuyer sur

• des développements déjà réalisés, en cours ou envisagés, concernant Ariane 5 ou VEGA ;
• l’architecture modulaire permettant d’adapter la fusée à la mission ;
• la compatibilité avec l’ensemble de lancement n°3 (ELA 3) aujourd’hui utilisé pour le lancement des Ariane 5G, Ariane 5 ECA ou encore Ariane V ES.

On utilisera pour ce projet le cours sur la « conception lanceurs », les données accessibles sur les sites internet Arianespace, ESA et CNES et en tant que de besoin le logiciel STK.

Bien sûr si vous ou l'un de vos agents était tué par la surcharge de travail, l'IPSA niera avoir eu connaissance de vos agissements.

Bonne chance Zohar.

PS : la date de votre rendu vous sera communiquée ultérieurement.

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L'IPSA avait encore besoin de mes services, il est vrai que l'heure de la retraite pour un étudiant est très proche de l'heure de sa remise de diplôme et j'avais encore du temps avant elle...

L'objectif de la mission me semblait simple. J'allais prévenir mes hommes du travail que l'école nous avait chargé. Nous nous partagerions ensuite les taches à accomplir suivant nos talents respectifs, comme d'habitude.

Évidement, une phase de documentation serait nécessaire pour nous imprégner du sujet, une recherche que je réaliserai d'abord seul afin de délimiter les recherches suivantes et donner un axe de travail à mes deux compaires.

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Jeudi 18 janvier 2007

L'annonce deux de partiels pour samedi matin a reporté, notre attention sur ce problème plus urgent. Je garde toutefois à l'esprit la nécessité des recherches.
Penser aussi à prendre contact avec l'administration pour connaître la date de rendu.

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lundi 22 janvier 2007

Tandis que Galimax et Julrid sont allés en repérage dans une station de ski pour la semaine afin de tester leur nouvelles techniques d'approche, je commence à m'intéresser au sujet.
Les sites officiels manquent de données. J'espère trouver de plus ample informations sur les sites de passionnés.

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lundi 29 janvier 2007

Les choses semblent un peu plus claires. Le programme Ariane 5 est vraiment très intéressant. La fusée est composée deuix deux étages. le premier étage appelé EPC (Étage Principal Croytechnique) autour duquel sont fixés deux boosters appelés EAP (Étage d'Accélération à Poudre). Le second étage débute par l'EPS (Étage à Propergols Stockables) au-dessus duquel est montée une case à équipement contenant l'électronique embarquée qui suporte le dernier module composé de la coiffe et des équipements permettant le transport des satellites, la charge utile du lanceur. Charge dont je n'arrive pas à vraiment à trouver le véritable maximum... Dommage que tous les travaux à rendre et les partiels en cours m'empêche de véritablement avancer sur ce point. Mais il doit y avoir un truc...

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Sinon je verrais plus tard pour la fusée Vega, autant je connais de renom Ariane 5 autant ce lanceur m'est inconnu... Je me demande bien pourquoi l'IPSA en a parlé... d'ailleurs toujours pas de date pour ce rendu...

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[Space Opera]

Salut à toi !
Bon déjà je vois que vous manquez pas d'humour à l'IPSA, et qu'en plus ils arrivent à faire quelque chose de bien avec leurs ingés (cf. Agnès).
Pour ton projet, je ne vois pas clairement ce que tu dois faire. Quel lien entre l'altitude de l'orbite héliosynchrone et l'adaptation du lanceur sur le pad ? Parce que rien que dans ces 2 sujets il y a de quoi faire un boulot de 6 mois. Si tu pouvais nous en dire plus sur ce que l'école attend de toi (rapport général, simulations numériques, calculs de dimensionnement, performances etc...), ça nous aidera pour te filer (si on y arrive !) un petit coup de main. ;)

[Zohar]

Alors alors, en gros (et avec toutes mes communications avec M. Blin, notre tuteur) le sujet c'est de faire un avant-projet pour dimensionner une version de lanceur de classe moyenne à partir d'une modification des versions d'Ariane 5 déjà existantes mais aussi du lanceur de classe légère Vega.

Vous notez bien qu'on parle d'un lanceur de classe moyenne, alors que les autres versions d'Ariane 5 sont de classe lourde. Je soupçonne mon tuteur de nous avoir donné ce projet de fin d'étude à cause de la fusée Soyouz qui s'implante à Kourou et qui est, elle aussi, de classe moyenne.

L'objectif affiché est de placer directement une charge utile d'1,5 à 3 tonnes sur son orbite (circulaire) héliosynchrone à 1000 km d'altitude. Sachant que les versions d'Ariane 5 utilise plutôt une stratégie de placement sur une orbite intermédiaire (avec un périgée à 250 km et un apogée variant jusqu'à 35600 km) à l'altitude moyenne de 670 km (Le placement direct au périgée coûterait plus d'énergie notamment du fait de la plus grande densité d'atmosphère).

La configuration de cette AR5L (L pour Légère), va donc être un jeu de légo avec les modules déjà existants (bon j'exagère mais c'est l'image).

C'est là où intervient la fusée Vega, qui comme beaucoup ici le savent est aussi un démonstrateur technologique pour valider les perfectionnement qui seront apporté dans le futur à Ariane 5. L'idée qu'a mon groupe est de remplacer les EAP par des P80 (idée esquissée lors de discussion avec M. Blin) mais aussi, pourquoi pas, d'ajoindre ce premier étage de Vega entre l'EPC et l'EPS (là je suis assez septique sur l'intérêt économique de la chose mais bon, c'est en tout cas une idée esquissée par notre tuteur).

Une autre chose à voir est aussi d'éventuellement modifier l'EPC pour le raccourcir et gagner en masse...

Ayant retenu une configuration, il nous faut alors prouver que le lanceur atteint bien son objectif. On a déjà fait des BE en cours pour vérifier ce genre de chose mais ce qui serait bien c'est de le faire aussi à partir du logiciel STK. Et là, il y a un problème : J'ignore encore comment faire pour modéliser un lanceur multi-étage.

J'ai fait des missions de voyage de sondes à partir de Kourou :

- Voyage vers la Lune avec Retour sur Terre en polynésie et ceci de manière réelle (c'est à dire en tenant compte du carburant emporter par la sonde et de son Isp) .

- Voyage vers Deimos (une des deux lunes de Mars), là aussi de manière réelle.

Voilà voilà.

Ah oui j'oubliai, maintenant j'ai ma date de rendu : c'est pour le 13 mars donc dans deux semaines. Puis le 15, on aura une soutenance d'une petite 1h avec à l'appui une présentation powerpoint.

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Donc pour m'aider dans mes recherche, c'est super sympas merci :)

Ayant déjà fait le tour des site parlant d'Ariane 5 et de Vega (d'ailleurs chapeau bas à Capcom, son site est une véritable mine d'or), il me manque encore des éléments d'informations pour rendre cette étude plus concrète. Par exemple j'ignore le coût des différents modules d'une Ariane 5, aujourd'hui. J'ai bien une estimation du coût global mais rien sur le prix des modules... même pas le final. Pourtant les industriel doivent bien être payé par quelqu'un...

En tout cas, ce soir et demain je m'emploi à faire une annexe du rapport rendu sur le programme d'Ariane 5 et de tous ses programmes d'évolution.

[Zohar]

Bonjour à tous !

Ce pourrait-il que quelqu'un connaisse la véritable masse des moteur MPS des EAP ?

Un EAP (277,4 tonnes) c'est : 3 segments dont la masse pour la version G est :

S1 = 23,4 tonne de propergol
S2 = 107,4 tonne de propergol
S3 = 106,7 tonne de propergol

Soit 237,5 tonnes de propergol. Il doit sûrement y avoir 0,2 tonnes de propergol pour effectuer la séparation d'avec l'EPC. Au total il y a 237,7 tonnes de propergol.

- La tuyère fait 6,4 tonnes.
- sur un schéma d'une mission d'Ariane 5 G ont a 31 tonne de masse inerte (sans autre précision)... aller ça doit être la masse des seuls réservoirs puisque la version GS gagne 2 tonnes par rapport à la G.

Du coup...

277,4 - 237,7 - 31 - 6,4 = 2 tonnes.

Vu la taille des EAP, un moteur de 2 tonnes, ça me semble très vraisemblable.

des Avis ?

[Zohar]

Bon, j'ai pas l'air de vous inspirer, peut-être le trac qui sait ? :P

En tout cas mon projet a bien avancé. La configuration retenue pour cette AR5 L est à base de 2 P80 complets remplaçant les EAP, d'un EPC réduit et d'un EPS-V complets Ah oui, la coiffe fera 1,5 tonnes. Pour le reste VEB, sylda 5 et ACU réglémentaires.

Au total, cela fait une fusée d'une masse de 272,6 tonnes sans sa charge utile maximale de 3 tonnes.

A noter que le temps de largage de la coiffe pour le dimensionnement des lanceurs est en fait primordial : je gagne 8,5 tonnes de masse au départ, en largant la coiffe à 125 sec par rapport à la moyenne des 200 sec de la version EC/A. Comme quoi y a des détails vitaux...

[Invité]

A noter que le temps de largage de la coiffe pour le dimensionnement des lanceurs est en fait primordial : je gagne 8,5 tonnes de masse au départ, en largant la coiffe à 125 sec par rapport à la moyenne des 200 sec des version EC/A. Comme quoi y a des détails vitaux...

Oui mais qu'en est-il du flux aérothermique à ce moment là ? Il est bien inférieur à la norme admise (1135 W/m² je crois) ?

[Zohar]

Si tu veux tout savoir, ce temps est calculé (bon j'ai pas donnée le temps exact dans le post précédent) à partir d'un ratio des rapports "poussée sur masse" juste avant l'extinction des Propulseurs à poudre et multiplié par le temps de largage de la coiffe.

En expression mathématique cela donne :

ratio "poussée sur masse" = (poussée en kN)/(masse en kg*go)

temps largage coiffe (AR5 L) = temps largage coiffe (EC/A) *(ratio (EC/A)/ratio (AR5 L))

Je n'ai pas d'autre moyen d'effectuer ce calcul pour un avant-projet. Et surtout pas de prévoir le flux aérothermique. Pour cela, il me faudrait disposer d'un programme de pilotage disposant d'un module donnant l'altitude, la longitude et la latitude. Ce sera certainement la seconde phase du projet qu'auront mes suivants l'année prochaine, de l'automatique en quelque sorte.

[ulysse36]

Ce n'est pas une réponse à proprement parler, mais une infos.
Il y a 11 équipes d'étudiants ( de diverses universités )qui travaillent sur le projets de l'avion orbital VSH de l'association " Astronautes Club Europeen" :bounce:

[Cantor]

Dès que je vois les lettres IPSA j'ai envi de troller.
Non, non, courage

[ulysse36]

Bonjour, Ils étaient en fait 15 équipes universitaires qui ont rendu leurs travaux sur les thèmes d'études proposés par l'ACE.

C'est ce 31 Mai qu'une commission c'est réunie pour étudier et analyser les dossiers.

L'impression première est le niveau d'un excellent travail global. Je confirme que les prix attribués, par les sponsors, seront remis au pavillon de l'ESA le 22 Juin à l'occasion du salon du Bourget.

Je peux déjà annoncer qu'il y aura un deuxième challenge en 2008 :cadeauesa:

[Zohar]

Bon ça fait un bail..!

Que dire, hé bien j'ai été plutôt occupé et là maintenant que j'ai eu un moment de libre ,j'ai pensé à ce forum.

Sinon par rapport au sujet, je résumerai l'impression du prof face au rendu par "excelent".

Ulysse > finalement quelles sont les grands gagnants de ce concours ?