Le moteur-fusée Raptor de SpaceX

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Message Ven 20 Aoû 2021 - 8:11


J'ai entouré en bleu sur le schéma la position des allumeurs torche, il y en a un par chambre de combustion (chambre principale, pre-burner riche en carburant, pre-burner riche en oxygène):



Le moteur-fusée Raptor de SpaceX - Page 8 Raptor11

Diverses sources, dont l'article posté plus haut, et des échanges sur twitter et forums laissent penser qu'il y a 2 allumeurs par système, ce qui semble logique pour la redondance.
Après ça m'étonnerai que des informations plus précises (schémas, photos...) soient publiées FB_clinoeil

Spoutnik51

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Message Ven 20 Aoû 2021 - 8:45


Rappelons que le Raptor, tout comme le SH/starship, est en constante évolution. Les essais du Raptor 2 devraient d'ailleurs commencer très bientôt et Musk à parlé de futures évolutions (Raptor 3, 4, 5, ...).
Le Raptor 1 tel qu'on le connaît est encore un "prototype", au sens opérationnel, même si une centaine de modèles ont été fabriqués.
Le démarrage par hélium n'a rien de choquant et limitant, sur le superheavy ils n'ont besoin que de 2 allumages par vol avant ravitaillement (et encore, le premier peut étre géré par le sol ou compensé jusqu'à retrait des ombilicaux). Sur le starship il faut en effet qu'ils puissent se rallumer un peu plus, mais avec seulement 6 Raptors la quantité d'hélium à chaque allumage n'est peut-être pas trop handicapante pour en embarquer de quoi avoir une certaine autonomie. Par ailleurs, sur des missions lunaires, etc, des ravitaillements en ergols sont prévus, pourquoi ne pas recharger le fluide de démarrage des turbines en même temps?
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Message Ven 20 Aoû 2021 - 20:52


@Syl35 a écrit:. Par ailleurs, sur des missions lunaires, etc, des ravitaillements en ergols sont prévus, pourquoi ne pas recharger le fluide de démarrage des turbines en même temps?

Lors d'un ravitaillement en LEO .... on peut effectivement envisager de recharger .... ce qui a été consommé lors du décollage terrestre.
Si on parle de missions lunaires. Pour le moment n'est programmé que l'utilisation du HLS Moon Starship. Et ce modèle spécifique devra effectuer probablement plusieurs décollages de la Lune (c'est évident si c'est le seul HLS disponible) pour ramener l'équipage jusqu'à la Gateway en NRHO.
Donc il faudra prévoir un réservoir et sa "tuyauterie" sur la Gateway (à priori le Logistics Module prévu pour assurer les ravitaillements ? s'il est installé ?). Sait-on si cela a été prévu pour sa construction ?

Si Space X assure des vols de fret directs sans passer par l'orbite NRHO (dans le cadre de contrat ICPS) normalement il emportera la quantité nécessaire d'hélium pour assurer son re-décollage pour le voyage de retour (direct aussi)

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Message Mar 31 Aoû 2021 - 15:37


Je viens de penser à cela, si le raptor est allumé dans l'espace, il n'y a pas d'air alors comment les bougies d'allumage peuvent-t'ils créer un arc électrique dans le vide?
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Message Mar 31 Aoû 2021 - 16:30


@centauri a écrit:Je viens de penser à cela, si le raptor est allumé dans l'espace, il n'y a pas d'air alors comment les bougies d'allumage peuvent-t'ils créer un arc électrique dans le vide?

il y a l'oxygène et le méthane gazeux qui alimentent la torche et donc servent de conducteur pour l'arc électrique de la bougie, non?
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Message Mar 31 Aoû 2021 - 16:33


En marge du sujet actuel (les bougies d'allumage), j'ai une petite question qui me chiffonne un peu. 

Comment les raptors sont assemblés sur le dôme de poussé ?? directement sur la tôle du dôme ? Métal contre métal ?
Les vibrations des 33 moteurs directement transmises sur le corps du dôme de poussé feront des dégâts, c'est encore pire si il y a un effet de résonance (possible dans tout phénomène vibratoire). il y a surement un coussin d’absorption entre la " tête " du moteur, et le point de pose sur le dôme. Je me pose la question. (quand je parle d'un coussin d’absorption, c'est un peu une pièce semi-rigide, comme ceux les supports de moteurs de voiture, utiles pour réduire les vibrations sur la caisse de la voiture.) C'est d'autant plus important pour des moteurs de fusée, ou les soudures des tuyauteries ( plus de 33 tuyaux soudés, raccordés sur le dôme) peuvent craquer à tout moment. 

à ma connaissance, ce point n'a jamais été abordé par SpaceX. Avez vous des détails à ce sujet ? 

Ici une image du dôme du starship. mais on y voit pas grand chose. Des moteurs montés avec des fixations amovible pour permettre le mouvement (gamble engine) si mes souvenir sont bons. 

Le moteur-fusée Raptor de SpaceX - Page 8 Booste10

Sur le booster 03 , l'image la plus claire sur ce support moteur : 
( image source en lien ci-dessous) 
Le moteur-fusée Raptor de SpaceX - Page 8 Suport10

image source : https://twitter.com/thejackbeyer/status/1423035692687450119/photo/1


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Message Mar 31 Aoû 2021 - 16:54


@Bladerunner2020 a écrit:à ma connaissance, ce point n'a jamais été abordé par SpaceX. 

Ce n'est pas parce que SpaceX n'en parle pas qu'ils ne maitrisent pas les fixations / vibrations des Raptors.
Ici on voit mieux les fixations.

Le moteur-fusée Raptor de SpaceX - Page 8 5th_au10
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Message Mar 31 Aoû 2021 - 16:58


AMHA
Le moteur est relié au fond de cuve directement sur la tuyauterie d'arrivée de l'oxygène par l'intermédiaire du cardan qui permet l'orientation du moteur, métal contre métal. Pour schématiser c'est la bride du tuyau d'oxygène qui tient tout le moteur. C'est le fond de cuve et surtout la masse des Ergols qui pèse au dessus qui absorbe les vibrations...
Non ?
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Message Mar 31 Aoû 2021 - 17:06


@philippe26 a écrit:
AMHA
Le moteur est relié au fond de cuve directement sur la tuyauterie d'arrivée de l'oxygène par l'intermédiaire du cardan qui permet l'orientation du moteur, métal contre métal. Pour schématiser c'est la bride du tuyau d'oxygène qui tient tout le moteur. C'est le fond de cuve et surtout la masse des Ergols qui pèse au dessus qui absorbe les vibrations...
Non ?

Oui Philippe , c'est ce qui semble se dessiner sur cette photo le point d'assemblage des moteurs, c'est un cardan directement monté sur le métal du dôme. anciennes images des premiers starship trouvés sur le net.  

Si c'est du métal contre métal sur le booster. 33 petits monstres, des raptors rugissants 
heu...bon ! j'ai une idée, on va tous se réunir et faire une prière ici pour que le BN4 (corrigé) puisse tenir le coup.
il y a un curé ici ? ça nous aidera peut-être ...ok je vais me taire.  
FB_peur

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Message Mar 31 Aoû 2021 - 17:27


@Bladerunner2020 a écrit:heu...bon ! j'ai une idée, on va tous se réunir et faire une prière ici pour que le BN3 puisse tenir le coup.
BN3 a été partiellement démantelé.
C'est BN4 qui est en cours de préparation.

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Message Mar 31 Aoû 2021 - 17:53


@Jacques R. a écrit:
@Bladerunner2020 a écrit:heu...bon ! j'ai une idée, on va tous se réunir et faire une prière ici pour que le BN3 puisse tenir le coup.
BN3 a été partiellement démantelé.
C'est BN4 qui est en cours de préparation.

Désolé, j'ai loupé un booster  FB_oups
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Message Mar 31 Aoû 2021 - 18:50


Juste pour info, et avant de crier à la folie.
Aucun silentbloc ou autres dispositif de ce genre sur le S-IC de la Saturn V. Toute la poussée est directement réparti sur les anneaux et sur leurs poutres structurelles.

Alors oui, même si la puissance est doublé sur le booster SpaceX, si l'étude/conception et bien faite (et je pense qu'ils savent ce qu'ils font) aucune raison que ça déconne de ce côté.
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Message Mar 31 Aoû 2021 - 19:17


@cz67 a écrit:Juste pour info, et avant de crier à la folie.
Aucun silentbloc ou autres dispositif de ce genre sur le S-IC de la Saturn V. Toute la poussée est directement réparti sur les anneaux et sur leurs poutres structurelles.

Alors oui, même si la puissance est doublé sur le booster SpaceX, si l'étude/conception et bien faite (et je pense qu'ils savent ce qu'ils font) aucune raison que ça déconne de ce côté.

On peut préciser une chose. Si la partie supérieure du cardan du moteur F1 était effectivement fixée au dôme de poussée du réservoir d'oxygène liquide et sa partie inférieure au sommet de la chambre du moteur, un joint sphérique était placé entre les deux qui comportait un insert de PTFE (polytetrafluoroéthylène, Teflon(R) pour les intimes) et de fibre de verre afin de fournir une surface de frottement "douce" pour les mouvements de tangage et de lacet (6° sur chaque axe).
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Message Mar 31 Aoû 2021 - 19:33


Exact mais cette liaison ne fournis pas de gestion de la vibration sur l'axe Z (axe de poussé), uniquement sur le mouvement que tu cite.
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Message Mar 31 Aoû 2021 - 19:38


Elle fournit la liaison sur les axes X et Z, qui pour le moteur central correspondent au tangage et au lacet. Pas Y, bien sûr
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Je suis tombé sur ça alors que je gambadais tranquillement sur les chemins tortueux de la toile...

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On voit que presque toute la visserie, une fois en place, est freinée (entre elles) par un lien filaire métallique. C'est comme je le voyais en aéronautique. Cela me rappelle que les mécaniciens dit "de piste" se baladaient avec la pince qui va bien pour ça, sortant en partie de leur poche comme les médecins se baladent avec leur stéthoscope !  FB_sourire
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Cette liaison filaire sert-elle aussi à transmettre l'indication d'un capteur avertissant si la liaison est "nominale" ou bien "à vérifier" ? (il faudrait alors une clé à molette en plus de la pince pour resserrer) FB_reflechi
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