Avion dans l'espace ?

[Eti_N]

Bonjour à tous, j'ai une petite question :

Qu'est-ce qui empêche un simple avion (ex : A320 ou A380...) d'aller dans l'espace ? Est-ce le simple manque de bouclier thermique pour rentrer dans l'atmosphère ? Je suppose que non, mais quelles sont les autres conditions ?
Un avion pourrait-il quitter l'atmosphère sans avoir de problème ? (juste la quitter, pas revenir... et quels seraient ses problèmes ?)

Merci à vous d'avance,
Eti_N.

[ManouchKa]

Salut !

C'est une question de vitesse.

un avion de ligne c'est 800/950 KM/h.
Alors qu'il en faut minimum 28000Km/h pour ce metre en orbite.

voilà le premier condition.

[Ithilian]

Tout bêtement, il manque d'air là haut :D

Pour faire plus précis, un avion est soumis grosso modo à 3 forces :
- son poids, orienté verticalement
- les forces de propulsion (réacteurs ou hélices), orientées vers l'arrière

Si on n'avait que ça, on voit bien que le pauvre aurait tendance à tomber... Et c'est pour ça que l'homme créa des ailes, afin de créer la 3è force permettant d'équilibrer tout ça, la (ou plutôt les) forces aérodynamiques, en particulier la portance. Cette portance là est créée par des différences de pression entre les 2 côtés de l'aile, qui lui permette de se sustenter.

Sans air, c'est moins simple...

EDIT : et bien sûr les réacteurs font que le plafond de propulsion est un peu bas pour aller là-haut.

[Invité]

Portance diminuant avec l'altitude, moteurs aérobies ne fonctionnant pas dans le vide, etc ...

[Mustard]

impossible, un avion est propulsé par des moteurs qui utilisent l'oxygène de l'air, qui mélangé au kérozène provoque la propulsion nécéssaire à son déplacement.
Un avion dépant aussi de sa portance avec l'air grace à ses ailes.

Or dès 40km, avec la faible densité de l'air cela devient très difficile pour un avion de se maintenir en vol, et plus encore pour un gros porteur. L'avion n'a plus assez de portance pour se maintenir et ses moteurs tendent à caler par manque d'oxygène, pour finalement risquer de décrocher.

Pour envoyer un avion dans l'espace il faudrait donc se munir de moteurs utilisant un carburant et comburant embarqués, comme une fusée.
Ensuite effectivement on aurait le soucis de la rentrée. Pour un simple vol suborbital on pourrait arriver à toruver un bon revetement selon la trajectoire mais pour un vol orbital on reviendrait dansle cas de la navette.

La taille d'un avion de ligne serait aussi problématique car la structure subirait d'énormes efforts qui disloqueraient surement l'appareil.

[Vonfeld]

Pose toi quelques questions :

qu'est ce qui propulse un avion et comment fait il pour se maintenir en l'air ?
Idem avec un lanceur spatial qui propulse un satellite qui se maintient en orbite.

Quelles sont les différences ?

VONFELD

[Ithilian]

A noter pour tout le monde : la plafond actuel de vol c'est plutôt 30 que 40 km, et ce uniquement pour les avions de combats.

Pour info les avions de ligne naviguent usuellement à 33000 pieds, soit 11km.

[Mustard]

A noter pour tout le monde : la plafond actuel de vol c'est plutôt 30 que 40 km, et ce uniquement pour les avions de combats.

Pour info les avions de ligne naviguent usuellement à 33000 pieds, soit 11km.

Exact, erreur de la part.
30km d'altitude semble le plafond max des avions de type SR71, U-2, MIG-31.
Un avion de chasse classique environ 20km.
Altitude de croisière d'un avion de ligne: 11km (15km pour le concorde).

[Invité]

A noter pour tout le monde : la plafond actuel de vol c'est plutôt 30 que 40 km, et ce uniquement pour les avions de combats.

Et encore, c'est plutôt autour de 15-20 km pour les avions de combats actuels.

[Eti_N]

Merci pour ces réponses rapides et complètes. Mais j'ai d'autres petites questions : Comment fonctionne exactement la proplusion d'un avion ? Je veux dire, il utilise bien du carburant, non ? Et comment utilise-t-il l'oxygène de l'air ?

Merci à vous.

[Mustard]

Le principe est très simple. L'air rentre par l'entrée d'air, il est fortement compressé dans différentes chambres séparés par des hélices, puis est mélangé avec le kérozène dans la dernière chambre. L'oxygène de l'air et le kérozène s'enflamme par un système d'allumage, puis explose. Cette explosion qui s'échappe par l'arrière provoque une action/reaction vers l'avant, comme dans un ballon qu'on gonfle et qu'on lache, ou comme un moteur de fusée.

Pour qu'il y ait un feu ou une explosion il faut toujours un carburant et un comburant. Ici le carburant c'est le kérozène et le comburant l'oxygène contenu dans l'air (21%). Reste ensuite l'élément chaleur ou flamme pour compléter ce fameux triangle du feu. Cela dit certains produits chimiques s'enflamme spontanément comme c'est le cas pour le SpaceShip 1 ou le LEM. C'est plus fiable.

[Jean-Robert]

C'est un quatuor en fait! Sans la compression des gaz les performances des réacteur ne suffirais pas à faire voler un A380 ou un 747... De plus certain réacteur utilisent des turbofan permettant un apports supplémentaire en oxygène et ainsi un meilleur rendement du combustible...

Si tu regarde attentivement l'intérieur d'un réacteur tu constate qu'il y à 2 séries d'ailette interne constituant les compresseur l'un avant entrainer par le second à l'arrière. L'orsqu'il y a un troisième compresseur, donc une troisième série d'ailettes, celles-ci sont placer à l'avant des premier et est généralement de dimenssion allant jusqu'au double de l'entrée d'air du premier... Enfin Sans oxygène un réacteur d'avion ne pourrait fonctionner et donc pour faire fonctionner un avion dans l'espace il te faudrai y amener l'oxygène nécessaire...

[zx]

Moi qui reve d'un concorde sub orbital, il faudra de sacre moteur.

[yoann]

comme l'aurora ? (oui, cet avion top secret que a l'USAF, et qu'elle n'est pas censer avoir et qu'il n'est pas censer exister alors qu'on a des preuves formelles de son existance. comme a l'instar du f-117 en fait ... ) cet avion qui decole avec un moteur particulierement atipique, puisque il utilise 2 carburant, du méthylène (plus probablement du methane) et de l'oxygene. au depart il utilise son moteur comme une fusée, puis il coupe progressivement l'alimentation en oxygene et au fur et a mesure que l'avion accelere et l'oxygene arrive. apres il ne fonctione plus qu'avec un statoreacteur. un article tres interessant de air&cosmos sur cet avion a ete fait (que l'on peut retrouver la par ailleur...)
bref, meme si tout ca tiend plutot de la speculation, je suis intmement persuader que cet avion existe. son systeme de propulsion serai peut etre un pas vers l'avion orbital ?

ps: a noter que la photo avec le KC-135 et les 2 f-111 acompagnant un "aurora" he bien cette photos est un fake, devoiler par un journaliste ya longtemp (journalite anglais je croit je suis plus sur...)

[Mustard]

L'Aurora on en entend parlé depuis un moment, surtout depuis le retrait du SR71, mais on n'en a jamais rien vu.
Perso j'ai un réel doute sur son existance car je pense qu'un tel avion n'est plus utile.

Aujourd'hui il y a un grand nombre de sats espions (optiques et radars) en orbite avec des résolutions de l'ordre du cm. Il y a aussi les drônes plus discrets, autonomes et sans pilotes. Donc je doute de l'utilité d'un successeur du SR71.
On lui a prété des performances hors normes, incontestablement exagérées, et à mon avis une existance fictive.

[Henri]

L'Aurora on en entend parlé depuis un moment, surtout depuis le retrait du SR71, mais on n'en a jamais rien vu.
Perso j'ai un réel doute sur son existance car je pense qu'un tel avion n'est plus utile.

Aujourd'hui il y a un grand nombre de sats espions (optiques et radars) en orbite avec des résolutions de l'ordre du cm. Il y a aussi les drônes plus discrets, autonomes et sans pilotes. Donc je doute de l'utilité d'un successeur du SR71.
On lui a prété des performances hors normes, incontestablement exagérées, et à mon avis une existance fictive.

Jusqu'à maintenant, j'étais d'accord avec ce point de vue, hormis qu'un tel appareil était possible à développer au prix d'un gros effort de R&D (black naturellement). Mais il y un argument qui invalide l'argument de la supériorité des moyens d'observation satellitaires : un satellite ne survole pas une zone précise à surveiller au moment où on le veut, lois de la mécanique céleste obligent, il faut parfois attendre des jours ou des semaines pour "espionner" une cible précise… Un avion peut par contre se rendre sur place en quelques heures.
À voir donc…

[Anubis]

Et les satellites qu'on appelle géostationnaire ces quoi.

[mic8]

Et les satellites qu'on appelle géostationnaire ces quoi.

Ce sont des satellites dont l'orbite:
- est circulaire
- est parcourue en exactement un jou
- est dans le plan de l'équateur (inclinaison nulle)

Cela donne une altitude de 35786 km (c'est haut !)

La particularité de cette orbite, c'est que le satellite, vu depuis le sol terrestre, semble immobile dans le ciel.
D'où un grand avantage pour les télécommunications en particulier: on peut utiliser des paraboles fixes pour reçevoir ou envoyer des données au satellite.


Voir: http://fr.wikipedia.org/wiki/Orbite_g%E9ostationnaire

[Mustard]

Jusqu'à maintenant, j'étais d'accord avec ce point de vue, hormis qu'un tel appareil était possible à développer au prix d'un gros effort de R&D (black naturellement). Mais il y un argument qui invalide l'argument de la supériorité des moyens d'observation satellitaires : un satellite ne survole pas une zone précise à surveiller au moment où on le veut, lois de la mécanique céleste obligent, il faut parfois attendre des jours ou des semaines pour "espionner" une cible précise… Un avion peut par contre se rendre sur place en quelques heures.
À voir donc…

Pas d'accord avec cet argument.
1) il existe plusieurs sat espion, donc on peut aisément avoir un sat qui passe au dessus d'une zone voulu dans les quelques heures qui suivent. Aujourd'hui on estime les sat espions de type KH entre 15 et 20.

2) les sat radars, qui ont aussi une excellente résolution, ne sont pas gêné par la nuit ou la météo. J'ai vu un jour une photo d'un tel sat c'est remarquable de précision. Ca ressemble un peu à une photo infrarouge.
Cependant les sat optiques KH ont une forte capacité aussi.

source: http://www.spacenews.be/art2001/kh12a_061001.html
...Le pouvoir de résolution effectif n'est pas connu, certains communiqués officiels faisant état de 15 cm, d'autres de 9 cm. Mais les experts s'accordent à penser qu'il devrait en fait être inférieur au centimètre, permettant de déterminer aisément la marque d'une voiture ou le nombre de personnes présentes dans un rassemblement. Grâce à des capteurs extrêmement sensibles, le KH-12 est capable d'observer de jour comme de nuit, y compris à travers les nuages dans le rayonnement infra-rouge...

3) les drones ont des capacité plus interessantes, car plus discret (petit et furtif) et sans pilotes.
Les Predator ont une autonomie de 800km ou 40h, et le Global Hawk 41h (à 650km/h). Ce qui est plus interessant car ces avions peuvent rester plus longtemps au dessus d'une zone.

4) enfin les avions de type SR71, ou hypothétique Aurora ont un grand temps de mise en oeuvre avant d'arriver sur site, ce qui n'est pas forcément pus rapide qu'un sat. Et puis quel catastrophe si un tel avion s'écrase en territoire ennemi, c'est comme livrer de la hitec à l'ennemi.

Bref, dépenser des milliards pour un tel avion alors qu'aujourd'hui la technologie spatiale et les drones font largement le taf pour bien moins cher ce serait dommage.

Et les satellites qu'on appelle géostationnaire ces quoi.

Les sat espions ne sont pas en position géostationnaire, 36000km c'est bien trop loin pour espérer obtenir une image de bonne qualité. Les sat espion sont en orbite héliosynchrone, voguant entre les 200 et 900km d'altitude.
Cette orbite fait qu'un sat passe chaque jour une fois au dessus du même point et à la même heure. Avec plusieurs on peut ainsi couvrir tout le globe pour avoir des photos de jour, mais les sat espions sont capables de passer outre les nuages etla nuits meme si la qualité y perd forcément.

[Henri]

20 satellites en héliosynchrone, ça fait en moyenne une bande de 1000 km de large au niveau de l'équateur à scruter par sat, vue d'une altitude de 800 km. Ok, çà devrait être jouable, à condition de ne pas être trop curieux concernant ce qui se passe sur les grands océans. (choix des orbites afin de concentrer les passages diurnes sur l'Europe, l'Asie et l'Afrique)

[yoann]

bon, bref pour retourner au sujet original, un avion orbital. je penser a la propulsion, comme sur l'aurora (on s'en faut si c'est un avion réel ou fictif enfin pas moi ) ce type de propusion, meme sans atindre la vitesse orbitale, peut faire des vols suborbitaux non ? peut etre une voie a explorer...

[Mustard]

Il existe des moteurs qui sont prévus pour la haute altitude (30km), comme les statoréacteur ou Scramjet mais ce n'est encore qu'au stade de la recherche et pas encore vraiment au point.
Ces moteurs doivent compresser d'avantage l'air, très rare, pour s'en "nourrir", et ça pose encore de gros problème, les test récent du X-43 n'ont pas vraiment été enourageant mais quoi qu'il en soit il ne permettent pas d'envoyer un avion en orbite, et ni en suborbital (atteint au moins de 100km). Pour cela il faudra ttendre encore plusieurs année

[Ithilian]

Sans compter qu'à ces altitudes, la portance est pas follichone, donc ça ressemblera plus à des "avions fusées" qu'à de vrais avions à mon avis.

[DeepThroat]

L'oxygène de l'air et le kérozène s'enflamme par un système d'allumage, puis explose. Cette explosion qui s'échappe par l'arrière provoque une action/reaction vers l'avant, comme dans un ballon qu'on gonfle et qu'on lache, ou comme un moteur de fusée.

Juste une précision, le mélange n'explose pas dans un turboréacteur. Il y a une combustion qui échauffe l'air et c'est l'éjection de la masse d'air (et de kérozène) brulés à grande vitesse qui provoque l'avancement. Pour faire savant on parle de quantité de mouvement.
Il y a des moteurs avec 'explosion', hors les voitures bien sur...' ce sont des pulsoréacteurs dont l'ancêtre est celui utilisé sur le V1.

Bons Vols.