Starhopper - Suivi du développement

[L'Augure]

théoriquement le lanceur atlas est ce qui se rapproche le plus du single stage to orbit puisque le lanceur ne large pas "d'étage" à proprement parler mais de ses moteurs latéraux.

le fait que spacex veuille s'en inspirer semble aller dans ce sens....
Diminuer la masse à vide du starship va sensiblement augmenter sa charge utile.

En fait ce choix est logique, abandonner la fibre de carbone, pour revenir a un métal connu et maitrisé mais plus fin ce qui à la fois diminuera les coûts de fabrication et de développement.

Donc en configuration réutilisable le starship SH pourra placer environ  plus de 110 t en orbite basse et environ 175 t en jetable ce qui  le place à 94% des performances d'ARES V qui pouvait placer 188 t en LEO.

Avant d appelé cette page "actualité technique " parlons un peu technique. 

Je risque d être involontairement vexant mais pour les futurs lecteur et pour toi ,je me doit de corriger . Ton analyse est intéressante mais malheureusement non complété se qui la rend simplement fausse.

Si on regarde le tableau des matériaux page précédente, on voit que au mieux (Le top de l acier contre de la fibre de carbone moyenne) l acier à la même résistante surfacique de la fibre de carbone . Donc en terme de volume il n est pas possible (a contrainte et coef de sécurité  identique ) de faire une paroi d acier plus fin que en fibre de carbone. Et la ou sa devient problèmatique c est que la densité de la fibre de carbone est de 1,9tonne/m^3 contre environ 8 pour l acier.  Donc à volume égale (surface réservoir * epaisseur) un réservoir en acier sera 4fois plus lourd. En aéronautiques on utilise l acier  uniquement lorsque on est obligé d utiliser du metale (direction des contrainte difficilement maîtrisable ) et qu on a des contrainte de volume (train d atterrissage , arbre de transmission)  . 
Pour l atlas la raison de son succès en tant que 1,5 étage est simple  elle est surdimensionnée comparé à sa charge utile. Même avec une isp pourri (propulsion solide) transport au moins 50% de cu en plus pour la même passe au décollage. 
Donc au final, il est impossible de faire un étage en acier moins lourd à vide qu en carbone.  Il on du se rendre compte que le carbone était trop cher ou trop complexe et vont être obligé d augmenter la masse d ergol ou diminuer la cu

[Anovel]

Même si le prototype est entièrement en métal, comme ils vont le couvrir de TUFROC, il y aura de la fibre de carbone au moins pour le revêtement thermique avec une résine ou en carbone-carbone pour les parties les plus "chaudes" !

Quant au Raptor, il semble d'après les dire de SpaceX que c'est maintenant une combustion étagée donc plus d'échappement sur le coté mais la totalité du flux est injecté dans le moteur et ce à 300 Bars ! Cela va dépoter !!!!

PS : Il semble qu'il n'y aura pas de revêtement thermique.
Ils comptent sur  la dispersion thermique vers des zones "froides" pour régler le problème !

[Ralt]

PS : Il semble qu'il n'y aura pas de revêtement thermique.
Ils comptent sur  la dispersion thermique vers des zones "froides" pour régler le problème !

Tu tiens ces infos d'où ?

[Anovel]

Si l'on résume toutes les informations récoltées y compris sur ce lien :

https://www.teslarati.com/spacex-ceo-elon-musk-starship-bfs-hop-tests-early-2019/

1) la construction d'un modèle grandeur nature en diamètre mais pas en hauteur est débuté à Bocca,
2) il est fait en métal contrairement à ce qui avait été dit lors de la présentation du vol lunaire;
3) le métal utilisé est une création de SpaceX dans leur propre fonderie mais usiné par une entreprise tiers;
4) ce même métal va être utilisé pour le Raptor et le starship 
5) une nouvelle version du Raptor est en test (combustion étagée)
6) la turbot pompe a une puissance de plus de cent milles chevaux (par moteur)

Et tout ça va voler vers mars avril (avec la lecture "normale" du temps vers août )

[Anovel]

PS : Il semble qu'il n'y aura pas de revêtement thermique.
Ils comptent sur  la dispersion thermique vers des zones "froides" pour régler le problème !

Tu tiens ces infos d'où ?

La vidéo d' Everyday Astronaute, qui au passage semble avoir ses entrées chez  SpaceX.
Le reste c'est les articles de Teslarati dont je met le lien.

[Wakka]

"Vaisseau en acier inoxydable" E. Musk

[ReusableFan]

4) ce même métal va être utilisé pour le Raptor et le starship 

Je ne suis pas sûr de ce point. Peut-il être confirmé ? L'alliage évoqué me semble plutôt destiné au Raptor pour supporter les pressions nécessaires à ce moteur.

[shinyblade]

Le Sx 300 et le Sx 500 seront utilisé à la fois pour le raptor et le vaisseau. le starship ne sera pas peint car aucune peinture ne resisterai aux températures extrême de rentrés atmosphérique. Il sera laissé brillant comme un miroir afin de maximiser la reflexion de la chaleur. Si l'acier inoxydable de style inconel a été choisi c'est parce qu'il est légèrement plus résistant aux température cryogénique et beaucoup plus résistant aux températures très chaudes que la fibre de carbone. en revanche il est un peu moins solide à température ambiante.

Source : twitter

[bed31fr]

wow y a un paquet de nouvelles infos! d'ici 1 an, SI spacex réussit tout ce qu'elle entreprend elle aura gravit une haute marche ! (vol commercial de FH, astronautes en orbite et test du starship)
l'année 2019 va être passionnante :D

[Craps]

Et tout ça va voler vers mars avril (avec la lecture "normale" du temps vers août )

Anovel!!!Fait un effort de relecture!!! Tu as oublié un mot dans ta phrase!!!

"Tout ça va voler vers mars EN avril"
Du coup comme Musk avait annoncé un vol vers Mars en 2020 même si ce n'est qu'en août ça fait 6 mois d'avance...

Ok,:iout:.

[Outan]

Mouai.... à voir !! Pour une fois je suis septique.

Autant je valide le choix de l'acier: il offre aussi des gros avantages en tenu à l’environnement radiatif, .... On connait aussi très bien son vieillissement ce qui est un plus pour une réutilisation. Il est "réparable" plus facilement que le composite et résiste mieux aux chocs (pensons aux projections de pierre lors de atterrissage et décollage de Mars), ...

Autant j'ai des doutes sur l'assemblage de plaques soudées "à la va vite" au Texas, .... ces soudures sont des points super fragiles et j'ai des doutes que celles des bords d'attaques tiennent le coup lors de la rentré. Pour faire la coque en ensemble de plaques soudées, il faudrait le faire avec un processus super contrôlé, qui n'est possible que avec un machine et dans une usine.  Et encore.... pensons au déboire des soudures du SLS...
A mon avis ce que l'on voit sur les photos c'est une maquette quelconque !

[Ralt]

Comme le dit lui-même Elon Musk, c'est le Starship Mk1 ça veut tout dire ! Juste destiné à faire des sauts de puce à la Grasshopper, donc bien une maquette à l'échelle presque 1 ( meme diamètre,taille inférieure) pour valider, j'espère, le Raptor en mode rentrée subsonique.
Meme si j'ai un peu de mal a imaginer que le nouveau Raptor qui sera testé dans un mois se retrouve 2 mois plus tard dans un proto volant.
D'ailleurs Musk s'est  bien gardé de nous dire si son SS Mk 1 utilsera bien le Raptor ! On peut aussi imaginer un test avec des Merlin
Il est fort ce Musk ! 2/3 tweets et ca spécule tout azimut sur la toile !! Le roi du teaser

[jassifun]

Musk a tweeté ce matin en réponse à une question que ce truc utilisera trois Raptor.

[shinyblade]

Mais si, il utilisera le raptor, 3 pour être précis.
 Edit: je me suis fais devancé

[Ralt]

Musk a tweeté ce matin en réponse à une question que ce truc utilisera trois Raptor.

Whaouh, si ce truc qui fait quand même "bricolé au fond du jardin sous la tente" arrive à décoller et se reposer sans problème dans les 6 mois qui viennent et ce, avec il me semble les premiers moteurs Methalox au monde  à prendre l'air, ça sera énorme !

[Spaceman]

"Vaisseau en acier inoxydable" E. Musk

On dirait un vaisseau sortit d'un film de science-fiction des années 50... :suspect:
Si c'est cela le futur, beuark! 8-)

[L'Augure]

Joyeux noël !

[L'Augure]

Voilà pourquoi le starship sera aussi léger:
refroidissement actif à l'aide de méthane cryogénique !
https://twitter.com/elonmusk/status/1077353613997920257
Cela évite un bouclier thermique lourd ce qui peut être pénalisant pour la charge utile.
Voilà pourquoi ils ont abandonné la fibre de carbone ça répond à ta question Phenix ?
Voici un schéma plus clair:


Apparemment ils auraient déjà une certaine expérience avec leurs block 5
https://twitter.com/Erdayastronaut/status/1077608365965094912

[shinyblade]

Je viens de lire les messages sur le reddit de spacex.

En effet Spacex a décider d'utiliser un bouclier actif plutôt que passif. Un bouclier passif doit emmagasiner la totalité de l'énergie de la rentrée atmosphérique tout en étant le plus isolant possible. La plupart des boucliers thermiques passif sont fait à partir de matériaux ablatifs, qui se désintègrent au fur et à mesure qu'ils emmagasinent l'énergie. D'autres matériaux réutilisables comme le pica ou le pica-X (utilisé sur la navette et le dragon respectivement) ne se désintègrent pas et sont suffisamment costaud pour encaisser l'énergie due à leur usage.

La navette spatial avec un poids de 80 tonnes est ce qui se rapproche le plus du Starship qui sera probablement aux alentour de 100 tonnes au début de sa rentrée. La réutilisation des dalles de pica qui l'a protégeait était une véritable usine à gaz qui coutait extrêmement cher. De plus le Pica est extrêmement lourd comparer au métal ou à la fibre de carbone. Il est également lourd car comme pour tout bouclier thermique passif, c'est lui qui absorbe la chaleur et il faut donc épaissir la couche de protection de pica-X proportionnellement à l'énergie qu'elle devra absorber .

Pour pouvoir être vraiment réutilisable et tenir les cadences de tir, le starship devait trouver un moyen plus économique et rapide de réutiliser son système de protection thermique.

Ainsi a donc été décidé d'utiliser un bouclier actif plutôt que passif. Un bouclier actif utilise les ergols cryogéniques de vaisseau pour absorber l'énergie (=chaleur) de la rentrée atmosphérique. Ce n'est donc pas le matériaux qui sert d'absorbant énergétique mais les ergols qui circule à travers lui. Cela nécessite de toutes autres qualité pour les matériaux utilisé. Au lieu de rechercher la meilleur qualité d'isolation possible, on recherche au contraire la meilleur qualité de conduction thermique possible afin que le matériaux au contact avec l'atmosphère puisse se décharger de sa chaleur le plus rapidement possible sur les ergols qui circulent en lui. Et au lieu de d'épaissir le matériaux en fonction de la claque qu'il va se prendre, on cherche au contraire à avoir la plus fine couche possible afin de maximiser le transfert de chaleur et de limiter le poids. Il y a donc d'autres contraintes, notamment la fiabilité du système de pompage des ergols pendant la rentrée. Si ces derniers échouent, alors le vaisseau risque de surchauffer et de se désintégrer. Il faut également prévoir où l'on va déverser les gaz chauds (en l’occurrence du méthane chaud) dans l'atmosphère ou à l'intérieur du réservoir principal qui sera complètement vide, le starship utilisant deux petits réservoir d'oxygène et de méthane auxiliaires pour la rentrée.

Selon des calculs sur reddit seulement 4,35 tonnes de méthane serait nécessaire dans le cas ou l'on déverserait le méthane par dessus bord.

Ce choix d'utiliser un bouclier actif a, par ricochet, précipité l'abandon de la fibre de carbone car pas assez conductrice et résistant que le superalliage d'acier SX-300 ou SX-500. Il aurait été possible d'utiliser la fibre de carbone pour d'autres parties du vaisseaux moins exposés mais cela aurait multiplier les matériaux et donc les coûts. Le choix a donc été fait d'avoir majoritairement recours au métal qui sera à la fois utilisé pour le vaisseau et les moteurs et on peut sans doute spéculer qu'un des alliage est pour le vaisseau tandis que l'autre est pour le moteur et que les deux sont très proches en termes de techniques de fabrication.

Voili voilou à oui et j'oubliais : Joyeux Noêl    l'année 2019 s'annonce pleine de cadeaux !
Edit : c'est 4.35 tonnes de méthane et non 100 kg.

[ReusableFan]

Pas de doute, ce lanceur commence à devenir très intéressant (au moins sur le papier).

Une note sur la protection thermique active : comme noté, tout repose sur le bon fonctionnement du système pour une rentrée atmosphérique terrestre (à voir si pour Mars les contraintes nécessiteraient aussi un fonctionnement sans faille).

Il faudra donc vraiment que ce système ait une fiabilité très élevée.

Bref, si ce lanceur se fait, il révolutionnera assez largement ce qui se fait aujourd'hui. Voilà donc le coup que Musk préparait pour laisser Blue Origin et les autres derrière lui.

Mais encore une fois, j'attends de voir Raptor 2.0 faire suffisamment d'essais pour commencer à y croire sérieusement.

[Outan]

Edit : c'est 4.35 tonnes de méthane et non 100 kg.

 Mr Elon va pouvoir en faire des Tesla, car le methane est un gaz à effet de sert beaucoup beaucoup plus puissant que le CO2 !! :iout: :troll:

[montmein69]

Ainsi a donc été décidé d'utiliser un bouclier actif plutôt que passif. Un bouclier actif utilise les ergols cryogéniques de vaisseau pour absorber l'énergie (=chaleur) de la rentrée atmosphérique. Ce n'est donc pas le matériaux qui sert d'absorbant énergétique mais les ergols qui circule à travers lui. Cela nécessite de toutes autres qualité pour les matériaux utilisé. Au lieu de rechercher la meilleur qualité d'isolation possible, on recherche au contraire la meilleur qualité de conduction thermique possible afin que le matériaux au contact avec l'atmosphère puisse se décharger de sa chaleur le plus rapidement possible sur les ergols qui circulent en lui. Et au lieu de d'épaissir le matériaux en fonction de la claque qu'il va se prendre, on cherche au contraire à avoir la plus fine couche possible afin de maximiser le transfert de chaleur et de limiter le poids. Il y a donc d'autres contraintes, notamment la fiabilité du système de pompage des ergols pendant la rentrée. Si ces derniers échouent, alors le vaisseau risque de surchauffer et de se désintégrer.

Si on utilise une quantité d'ergol - spécifiquement destiné à refroidir le "bouclier actif"- , stocké dans un réservoir dédié, quel intérêt d'utiliser deux ergols LCH4 et LOX plutôt qu'un seul des deux ? Pourquoi pas uniquement celui dont la capacité thermique est la plus grande ?
S'il y a vaporisation (donc changement d'état qui rajoute le paramètre chaleur latente de vaporisation) la solution d'évacuation parait la plus simple .... car réinjecter du gaz dans un réservoir (celui d'origine ou le gros utilisé en propulsion) parait compliqué et probablement dangereux (?) sauf à le re-liquéfier (ce qui rajouterait une usine à gaz   ).

le système de circulation des fluides (liquide et peut-être gaz ensuite ) mériterait d'être précisé. Peut-on se satisfaire d'un pompage électrique ? Faut-il une rotation très rapide (pour assurer un débit très important si on veut rester à l'état liquide) comme une turbo-pompe d'alimentation moteur ? Auquel cas quid du système assurant sa propulsion ... quelle masse doit-on y consacrer ? et si on s'oriente vers des turbo-pompes comme celle de propulsion (qu'on maitrise bien) où prélever la quantité de fluide pour assurer la rotation de la turbo-pompe ?
Si on passe à l'état gazeux .... la détente suffit-elle à évacuer vers une sortie ? quid de ce qui se passe au niveau des buses d'éjection et au contact de l'atmosphère extérieure ? Risque d'inflammation si c'est du méthane ? .... probablement avec la température extérieure de la bulle entourant le Starship .... Donc une tuyauterie serait nécessaire pour transférer vers la partie moteurs ?
Tout cela ajoute de la masse ..... et pèse sur le bilan total de l'installation "refroidissement actif"

Il faut également prévoir où l'on va déverser les gaz chauds (en l’occurrence du méthane chaud) dans l'atmosphère ou à l'intérieur du réservoir principal qui sera complètement vide, le starship utilisant deux petits réservoir d'oxygène et de méthane auxiliaires pour la rentrée.

Transférer "des gaz chauds"vers un réservoir contenant forcément des quantités résiduelles d'un mélange liquide/gaz ou gaz seul même si on a essayé d'évacuer le reliquat me parait une assez mauvaise idée. Et s'il faut purger .... avec un gaz inerte, encore un système additionnel à prévoir .... de la masse en plus ....

Selon des calculs sur reddit seulement 4,35 tonnes de méthane serait nécessaire dans le cas ou l'on déverserait le méthane par dessus bord.

Il va falloir bien calculer sur reddit et surtout dans les bureaux d'étude et les labos de Space X ... ne pas hésiter à prévoir un peu large la quantité nécessaire ... et tester ensuite cela en situation réelle .... avec un système complet ... y compris les rajouts (voir certains envisagés ci-dessus) qui pourraient s'avérer nécessaires. Il y a du boulot de conception et des essais (qui auront forcément un  risque destructif non négligeable) à mener à bien.
Une fois le phénomène bien maîtrisé .... on pourra définir une installation finale optimisée..... ou changer son fusil d'épaule si c'est plus raisonnable.

Gardons-nous en tout cas de manier le yakafokon comme un attribut de l'insouciance festive de la période actuelle ... ce qu'espérons, personne, n'aurait la légèreté de proposer :sage:

[Giwa]

Si le méthane a été choisi comme fluide refroidissant, c’est en particulier parce que le méthane est un réducteur et ne pourra oxyder les plaques métalliques,même à température élevée, ce qui ne serait pas le cas du dioxygène.
Que devient ensuite ce méthane vaporisé: on n’a ps d’informations à ce sujet, mais il semble plus rationnel de l’évacuer plutôt que de le stocker ?
Il doit pouvoir servir de bouclier thermique contre le plasma environnant de l’onde de choc, avant d’être entraîné sur les côtés .

[Eloi]

N'oublions pas que le refroidissement actif est une technologie utilisée... à chaque lancement de Falcon 9, pour le refroidissement du moteur Merlin. Tout comme pour le Vulcain d'Ariane V. Le tout avec une très bonne fiabilité. Le refroidissement actif par le méthane est également un point important de la conception du Raptor.

Donc le concept d'un refroidissement actif fiable n'est pas tout neuf, et est maîtrisé par de nombreux concepteurs de lanceurs dont SpaceX, même si, en l’occurrence, il s'agit ici d'une toute autre échelle.

[phenix]

Voilà pourquoi le starship sera aussi léger:
refroidissement actif à l'aide de méthane cryogénique !
https://twitter.com/elonmusk/status/1077353613997920257
Cela évite un bouclier thermique lourd ce qui peut être pénalisant pour la charge utile.
Voilà pourquoi ils ont abandonné la fibre de carbone ça répond à ta question Phenix ?

Je viens de lire les messages sur le reddit de spacex.

En effet Spacex a décider d'utiliser un bouclier actif plutôt que passif. Un bouclier passif doit emmagasiner la totalité de l'énergie de la rentrée atmosphérique tout en étant le plus isolant possible. La plupart des boucliers thermiques passif sont fait à partir de matériaux ablatifs, qui se désintègrent au fur et à mesure qu'ils emmagasinent l'énergie. D'autres matériaux réutilisables comme le pica ou le pica-X (utilisé sur la navette et le dragon respectivement) ne se désintègrent pas et sont suffisamment costaud pour encaisser l'énergie due à leur usage.

La navette spatial avec un poids de 80 tonnes est ce qui se rapproche le plus du Starship qui sera probablement aux alentour de 100 tonnes au début de sa rentrée. La réutilisation des dalles de pica qui l'a protégeait était une véritable usine à gaz qui coutait extrêmement cher. De plus le Pica est extrêmement lourd comparer au métal ou à la fibre de carbone. Il est également lourd car comme pour tout bouclier thermique passif, c'est lui qui absorbe la chaleur et il faut donc épaissir la couche de protection de pica-X proportionnellement à l'énergie qu'elle devra absorber .

Pour pouvoir être vraiment réutilisable et tenir les cadences de tir, le starship devait trouver un moyen plus économique et rapide de réutiliser son système de protection thermique.

Ainsi a donc été décidé d'utiliser un bouclier actif plutôt que passif. Un bouclier actif utilise les ergols cryogéniques de vaisseau pour absorber l'énergie (=chaleur) de la rentrée atmosphérique. Ce n'est donc pas le matériaux qui sert d'absorbant énergétique mais les ergols qui circule à travers lui. Cela nécessite de toutes autres qualité pour les matériaux utilisé. Au lieu de rechercher la meilleur qualité d'isolation possible, on recherche au contraire la meilleur qualité de conduction thermique possible afin que le matériaux au contact avec l'atmosphère puisse se décharger de sa chaleur le plus rapidement possible sur les ergols qui circulent en lui. Et au lieu de d'épaissir le matériaux en fonction de la claque qu'il va se prendre, on cherche au contraire à avoir la plus fine couche possible afin de maximiser le transfert de chaleur et de limiter le poids. Il y a donc d'autres contraintes, notamment la fiabilité du système de pompage des ergols pendant la rentrée. Si ces derniers échouent, alors le vaisseau risque de surchauffer et de se désintégrer. Il faut également prévoir où l'on va déverser les gaz chauds (en l’occurrence du méthane chaud) dans l'atmosphère ou à l'intérieur du réservoir principal qui sera complètement vide, le starship utilisant deux petits réservoir d'oxygène et de méthane auxiliaires pour la rentrée.

Selon des calculs sur reddit seulement 4,35 tonnes de méthane serait nécessaire dans le cas ou l'on déverserait le méthane par dessus bord.

Ce choix d'utiliser un bouclier actif a, par ricochet, précipité l'abandon de la fibre de carbone car pas assez conductrice et résistant que le superalliage d'acier SX-300 ou SX-500. Il aurait été possible d'utiliser la fibre de carbone pour d'autres parties du vaisseaux moins exposés mais cela aurait multiplier les matériaux et donc les coûts. Le choix a donc été fait d'avoir majoritairement recours au métal qui sera à la fois utilisé pour le vaisseau et les moteurs et on peut sans doute spéculer qu'un des alliage est pour le vaisseau tandis que l'autre est pour le moteur et que les deux sont très proches en termes de techniques de fabrication.

Voili voilou à oui et j'oubliais : Joyeux Noêl    l'année 2019 s'annonce pleine de cadeaux !
Edit : c'est 4.35 tonnes de méthane et non 100 kg.

Merci à vous deux pour toutes c est explication. La solution technique est intéressante (tout est intéressant dans le spatial ). Sa répond à certains question (comme pk utiliser un matériaux qui a une moins bon résistante structurelle ) mais evitement sa en crée d autre (de tout façon seul les conspirationnistes et les religieux on une réponse à toutes les questions).
Je me demande en première lieu si c est vraiment intéressant en masse. En général on considère que le bouclier c est 10% de la masse de se qui rentre. La on a un vaisseau de 100t, on a besoin de transporter 4.5t de méthane pour le refroidissement , plus l usine à gaz que montmein évoqué, plus l augmentation de la masse des réservoir en aciers, je suis pas sur que en terme de masse de bfr satelliter  ( masse à vide+ ergol refroidissement +ergol atterrissage ) on soit gagné  et donc gagnant en terme de cu.
Après se qui m inquiète le plus c est de savoir jusqu'à quand cette solution vas être retenu. On a déjà eu beaucoup d effet d annonce, on nous a même montrer un big fu..ing mandrin et est pièce de carbone destiné au prototype.  Or on sait aujourd'hui que tout ça c était pour rien, donc ques qui prouve que se sera pas pareil pour les deux bout de tolle que l ont voit la. On a beau dire que c est normal c est parce qu'ils avancent, annoncer (il y a quelque mois) Le vol du prototype dans quelque mois alors qu ils savait même pas en quelle matériaux il serait, sa pose des questions de crédibilité.