Procédés d’atterrissage des capsules spatiales

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@Argyre a écrit:
@Giwa a écrit:J’ouvre ce sujet purement technique sur les procédés qu’utilisent les capsules - en particulier les Soyouz et les Shenzhou- pour amortir l’impact au moment de l’atterrissage et fais appel à nos spécialistes de la cosmonautique et de la taïkonautique pour éclairer nos lanternes. ;)

Les Russes ont un procédé très simple, ils utilisent l'amorti du corps humain ... :D

Bon, ok, je sors ...

La preuve en images :
Admin Sidjay: vidéo hors-thème forum. supprimée ;)
d'ailleurs moi aussi je sors...

casodex
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@Argyre a écrit:
@Space Opera a écrit:Si les rétrofusées ne sont jamais utilisées sur Terre, c'est bien à cause d'un coût massique non pas énorme, mais colossal, absolument rédhibitoire.

@Ariane 68 a écrit:Puis éventuellement quel serait le poids (approximatif bien sûr et tout compris) d'un système de rétro-fusées pour qu'on puissent se faire une idée ?
Pour une capsule type ARD ou ATV, le carburant nécessaire revient à plusieurs fois la masse de la capsule.

En fait, l'atmosphère freine déjà beaucoup la capsule rien qu'en agissant sur le bouclier. Pour la capsule Soyouz, il est précisé un peu plus haut que les parachutes sont ouverts alors que la vitesse à été réduite à 250 m/s, ce qui ne représente plus grand chose. Après un petit calcul rapide, en considérant une capsule de masse sèche de 3500 kg, un Delta V de 500 m/s et une ISP de 370s, on obtient quelque chose comme 600 kg pour le système de rétrofusées, ergols compris. Disons 1 tonne pour simplifier. Ca ne me parait pas rédhibitoire, bien que bien plus lourd que des parachutes.
Argyre tu oublies quelque chose: tu ne dois pas freiner 250 m/s, mais tu dois aussi contrer les pertes gravitationnelles. Les parachutes permettent de passer rapidement de 250 m/s à 10 m/s, mais ensuite ils permettent aussi de rester à 10 m/s pendant toute la phase sous parachute (à raison de 10 m/s², ça monte très vite) et le deltaV final dépasse bien les 500 m/s. En comptant les marges qui vont bien, ça devient prohibitif.
Des estimations que j'ai pu voir ça et là, si tu rajoutes un zéro sur tes 600kg (moteurs+ergols) ça commence à être ça ;-) J'ai vu plus d'une personne sourire quand SpaceX a proposé son deuxième étage qui se pose tout seul avec rétro-fusées, non pas que c'est irréalisable, mais juste que d'un point de vue ingénierie, c'est un choix pour le moins... sous-optimal.
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Pour l'emploi des rétrofusées , je trouve la solution proposée par Argyre intéressante : utilisation uniquement des rétrofusées si elles fonctionnent normalement ,ce qui permet de se poser avec précision avec un système de parachutes en secours .

Mais comme les rétrofusées doivent être utilisées le plus tard possible pour limiter les pertes gravitationnelles , voilà un scénario envisageable:
Ouverture d'une première série de petits parachutes pour une première réduction de la vitesse - comme dans le procédé classique avec parachutes .

Mais au lieu d'ouvrir la seconde série de parachutes,on allume les rétrofusées à puissance faible et si tout se passe bien , on largue la première série de parachutes , puis on augmente la puissance des rétrofusées lorsque l'on se rapproche suffisamment du sol .

Sinon on sort une seconde série de parachutes de secours pour se poser un peu plus rudement , mais dans de conditions ne mettant pas quand même en danger l'équipage .
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Giwa
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@Giwa a écrit:Pour l'emploi des rétrofusées , je trouve la solution proposée par Argyre intéressante : utilisation uniquement des rétrofusées si elles fonctionnent normalement ,ce qui permet de se poser avec précision avec un système de parachutes en secours .

Mais comme les rétrofusées doivent être utilisées le plus tard possible pour limiter les pertes gravitationnelles , voilà un scénario envisageable:
Ouverture d'une première série de petits parachutes pour une première réduction de la vitesse - comme dans le procédé classique avec parachutes .

Mais au lieu d'ouvrir la seconde série de parachutes,on allume les rétrofusées à puissance faible et si tout se passe bien , on largue la première série de parachutes , puis on augmente la puissance des rétrofusées lorsque l'on se rapproche suffisamment du sol .

Sinon on sort une seconde série de parachutes de secours pour se poser un peu plus rudement , mais dans de conditions ne mettant pas quand même en danger l'équipage .
Quitte à sortir du sujet, permettez-moi d'ouvrir un peu le champ de ce débat aux capsules futuristes. Est-ce que le système que Giwa propose sera celui adopté pour le PTS :roll:


Procédés d’atterrissage des capsules spatiales  - Page 2 Chimps10
PS : en attendant des capsules encore plus futuristes, qui atterrissent sur camions 🤡
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Ce système de retour pour sa partie finale, sans parachute a été envisagé pour le PTS
http://astronautique.actifforum.com/t7812-les-nouvelles-du-futur-vaisseau-russe-pts/post?p=129174
Spoiler:
[quote="patchfree"]
@urix a écrit::shock: Eh ben ça c'est impressionnant comme cahier des charges vivement les images Super Ca va couter bonbon par contre

C'est un cahier des charges... après on verra ce qu'ils arriveront à faire au final :roll:

Je crois que c'est en fait assez similaire à Orion globalement. Seule chose à priori différente: le mode de retour qui devrait se faire, au moins pour sa partie finale, sans parachute mais avec des rétrofusées.

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Giwa
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@Giwa a écrit: Ce système de retour pour sa partie finale, sans parachute a été envisagé pour le PTS...
Merci de rappeler, Giwa. Mais je suis un peu douteux avec les Russes. Ils allaient faire Klipper, ensuite ils ont changé, c'est devenu une capsule avec des rétrofusées. Je ne sais pas si la capsule va atterrir sur 4 pattes ou à la Soyouz, c'est différent quand même. Peut-être que nos amis les forumeurs sont mieux éclairés :roll:.
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@Giwa a écrit:Dans tous les cas précédents – avant l’atterrissage- des parachutes sont utilisés pour réduire partiellement la vitesse de chute, mais en acceptant une vitesse de chute limite plus élevée de l’ordre de 300 à 500 km/h - avant la mise en œuvre des rétrofusées -, on peut s’en passer et atterrir uniquement en utilisant ces dernières , ce qui peut permettre un atterrissage plus précis et éviter d’être trainées par les vents latéraux
Certes on peut objecter que les rétrofusées doivent alors être plus importantes et donc plus lourdes, mais il ne faut pas oublier qu’en contre partie on s’allège de tout le système de parachutes.
Ce concept avait été retenu pour le Delta Clipper qui n’était pas à proprement parlé une capsule puisque un ensemble complet de vaisseau spatial mono étage.
Spoiler:

http://fr.wikipedia.org/wiki/McDonnell_Douglas_DC-X
Le DC-X, abréviation pour Delta Clipper ou Delta Clipper Experimental, était un prototype de lanceur orbital monoétage non habité, à décollage et atterrissage vertical, réutilisable, construit par McDonnell Douglas en collaboration avec l'Initiative de défense stratégique duDépartement de la Défense des États-Unis de 1991 à 1993. Après cette période, il a été donné à la NASA, qui en a amélioré la conception pour une meilleure performance, créant le DC-XA. Le projet a été abandonné en 19971.

Il a été évoqué que la capsule Dragon de Space X reprenne ce concept d’atterrissage sans parachute : qu’en sera-t-il ?
Spoiler:

http://www.flashespace.com/html/mars06/08_03.htm
La capsule Dragon

Initialement, le design de Dragon s'inspirait du Delta Clipper, un démonstrateur technologique de la NASA qui dans le milieu des années 90 a exploré les phases du décollage et de l'atterrissage à la verticale d'un véhicule réutilisable. Il a été abandonné en 1996 après la perte du Delta Clipper lors de son atterrissage
Cette idée de s'affranchir de tout système de parachute est donc toujours d'actualité chez Space X d'après ces dernières nouvelles de leur part:
http://astronautique.actifforum.com/t1738p720-quelques-nouvelles-de-chez-spacex/post?p=273911

Bien sur on augmente la consommation d'ergols , mais dans une proportion limitée car la plus grande partie de la décélération provient du freinage atmosphérique .
Même si sur la vidéo les rétrofusées paraissent toujours en action , on peut supposer que leur rôle est surtout de contrôler l’attitude de l’engin en fonctionnant à régime réduit , sauf dans la phase finale précédent l’atterrissage

Bon, mais tout cela reste de la vidéo promotionnelle ... à réaliser!
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Giwa
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