Starship SN10 (Boca Chica)

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Message Mar 9 Mar 2021 - 22:06


Hey ! Merci pour ces infos bien sympa:)

Qui pourrait rapidement m'expliquer comment cela fonctionne-t-il svp : les ergols "trèstrèstrèstrès" froids sont liquides. Jusque-là, tout va bien.
Pour les compresser dans le reservoir, on injecte un gaz "neutre" sous pression : le gaz vient donc pousser le liquide. C'est simple.

Pour autant, l'ergol soit disant "liquide", a mesure que le réservoir se vide, doit bien se mettre à bouillonner un max compte-tenu de la dilatation (gain de place) et des échanges thermiques (convection du reservoir et changement de pression de l'enceinte). 

Alors comment cela se fesse-t-il svp môssieur, que ce gaz neutre ne se mélange-t-il pas à chaque fois avec l'ergol qu'il est sensé pousser ? Et si oui, quand peut-on considérer que le "mélange" est bon pour la combustion, ou ne l'est plus justement ? 

Il me manque des bases en la matière svp. Merciiiiii FB_sourire

Wil'

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Message Mar 9 Mar 2021 - 22:12


En tout cas cela montre que cette méthode par rectifications successives est probablement la méthode à suivre face à la multitude des détails à résoudre face à la complexité de l’appareil à mettre au point. Tout ça fait de la casse, mais c’est la voie à suivre pour arriver au but!Mais pour ça, il faut un patron motivé et avec mes ses FB_clinoeil moyens financiers pour ne pas abandonner en cours de chemin 
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Message Mar 9 Mar 2021 - 22:38


@Wil' a écrit:Alors comment cela se fesse-t-il svp môssieur, que ce gaz neutre ne se mélange-t-il pas à chaque fois avec l'ergol qu'il est sensé pousser ? Et si oui, quand peut-on considérer que le "mélange" est bon pour la combustion, ou ne l'est plus justement ? 

Les ergols liquide et l'helium gazeux ne peuvent pas se mélanger. Dans l'idée c'est comme vider une bouteille : l'eau est remplacée par l'air et l'air "pousse" l'eau en dehors sans s'y mélanger. En réalité je suppose que des bulles sont créées par l'agitation du starship. Et c'est un gaz neutre qui modifie le ratio méthane/oxygène donc c'est jamais très bon
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Message Mar 9 Mar 2021 - 22:46


@Giwa a écrit:En tout cas cela montre que cette méthode par rectifications successives est probablement la méthode à suivre face à la multitude des détails à résoudre face à la complexité de l’appareil à mettre au point. Tout ça fait de la casse, mais c’est la voie à suivre pour arriver au but!Mais pour ça, il faut un patron motivé et avec mes moyens financiers pour ne pas abandonner en cours de chemin 
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Message Mar 9 Mar 2021 - 22:58


Pas vraiment d'accord avec les rectifications succesives a ce niveau de très grosse maille. Un minimum de modélisation et de simulation doit permettre de faire le bon choix de pressu hélium ou autogene...ca ne se joue pas au petit bonheur la chance. Idem pour la stratégie de rallumage de un deux ou trois moteurs...le bon choix doit être justifié et anticipé puis les essais doivent permettre de modifier les modalités de mise en oeuvre donc affiner les instants et les séquences de démarrage mais ne devraient pas sauf erreur remttre en cause le choix de principe....
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Message Mer 10 Mar 2021 - 0:08


@Exspace a écrit:Pas vraiment d'accord avec les rectifications succesives a ce niveau de très grosse maille. Un minimum de modélisation et de simulation doit permettre de faire le bon choix de pressu hélium ou autogene...
Sauf que justement à ce niveau il est très difficile de simuler avec précision ce qui peux arriver dans un reservoir. Les simulations sont en général calibrées par des tests, et il n'existe pas vraiment d'antécédents dans les retournements de réservoirs pressurisés.
De plus, l'idée de l'hélium était temporaire car le risque semblait mesuré, et permettait la continuité des tests sans coûteuse attente des simulations de validation de ce choix.
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Message Mer 10 Mar 2021 - 6:00


@Pumpkin Star a écrit:
@Giwa a écrit:En tout cas cela montre que cette méthode par rectifications successives est probablement la méthode à suivre face à la multitude des détails à résoudre face à la complexité de l’appareil à mettre au point. Tout ça fait de la casse, mais c’est la voie à suivre pour arriver au but!Mais pour ça, il faut un patron motivé et avec mes moyens financiers pour ne pas abandonner en cours de chemin 
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Message Mer 10 Mar 2021 - 7:41


@Giwa : "Lapsus" comme tu dis  FB_reflechi
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Message Mer 10 Mar 2021 - 9:11


Difficile à suivre la pressurisation des réservoirs auxiliaires !
Si j’ai bien suivi, le réservoir d’atterrissage du méthane est pressurisé maintenant à l’hélium en plus de sa pressurisation autogène à la vapeur de méthane : la pression totale résultante étant la somme des pressions partielles en gaz hélium et vapeur de méthane.?
Mais pour le réservoir auxiliaire de tête de LOx, qu’en est-il ?
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Message Mer 10 Mar 2021 - 9:40


Hélium ? Ils feront comment sur Mars ?
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Message Mer 10 Mar 2021 - 9:51


Comparaison des atterrissages de SN8, 9 & 10 :

https://twitter.com/jdeshetler/status/1368749190948425732
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Message Mer 10 Mar 2021 - 10:37


@wettnic a écrit:Hélium ? Ils feront comment sur Mars ?
Pour décoller une pressurisation autogène peut suffire ? Pour atterrir ,on vient de la Terre, donc on n’utilise pas encore les ISRU ?
Si je posais les questions du post précédent, c’est que je me disais que pour le réservoir de méthane,on pourrait pour le COPV utiliser du gaz dihydrogène à la place de l’hélium, ce qui par contre n’est absolument pas possible pour la pressurisation d’un réservoir de LOx !
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Message Mer 10 Mar 2021 - 12:46


Pourquoi pas un réservoir « grosse seringue «  dont le piston est actionné électriquement ? En d’autres termes : un réservoir à volume constant ou mieux à pression constante ?
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Message Mer 10 Mar 2021 - 13:02


Sur Sn8, les 4 reservoirs étaient presurisés en autogène. Enfin ce n'est pas tout à fait vrai car le réservoir d'atterrissage de methane était pressurisé avec un COPV de méthane comprimé.

Depuis Sn9, ce COPV est rempli d'hélium.
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Message Mer 10 Mar 2021 - 15:09


@AlexSSC a écrit:Sur Sn8, les 4 reservoirs étaient presurisés en autogène. Enfin ce n'est pas tout à fait vrai car le réservoir d'atterrissage de méthane était pressurisé avec un COPV de méthane comprimé.

Depuis Sn9, ce COPV est rempli d'hélium.
le COPV de gaz méthane comprimé  devait être bien isolé du froid du méthane liquide du réservoir pour ne pas se liquéfier !
Et en ce qui concerne le LOx, ces deux réservoirs - principal et secondaire - sont-ils toujours pressurisés en autogène ?
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Message Mer 10 Mar 2021 - 18:37


Pour le réservoir principal, oui c'est en autogène. Pour le 2nd, je ne sais pas !
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Message Jeu 11 Mar 2021 - 10:37


@Giwa a écrit:Difficile à suivre la pressurisation des réservoirs auxiliaires !
Si j’ai bien suivi, le réservoir d’atterrissage du méthane est pressurisé maintenant à l’hélium en plus de sa pressurisation autogène à la vapeur de méthane : la pression totale résultante étant la somme des pressions partielles en gaz hélium et vapeur de méthane.?

Dans un tweet d'Elon - cité par ailleurs - on peut lire :
If autogenous pressurization had been used, CH4 bubbles would most likely have reverted to liquid.

Helium in header was used to prevent ullage collapse from slosh, which happened in prior flight. My fault for approving. Sounded good at the time.

Quelqu'un saurait-il traduire ce langage technique sur les difficultés rencontrées avec la pressurisation du "header tank" (réservoir d'atterrissage) de méthane.
Ces évolutions avec usage d'hélium (alors qu'on soulignait, il y a un certain temps l'avantage du méthane de pouvoir s'auto-pressuriser, sans besoin d'hélium) est-il une modification transitoire ou bien définitive ?

Mais pour le réservoir auxiliaire de tête de LOx, qu’en est-il ?
Il y a toujours eu besoin d'hélium, non ?

Visiblement la gestion des ergols dans leur réservoir, et le pilotage du régime des Raptors sont liés .... et les interactions n'avaient pas été anticipées si complexes, lorsqu'on doit "secouer" le bébé lors de son retournement. FB_reflechi
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Message Jeu 11 Mar 2021 - 10:50


Bonjour à tous,

Je n'arrive pas à comprendre la notion "d'autogène" ? quelqu'un saurait-il me vulgariser ça? (pour un vulgarisateur, c'est un comble FB_rire3 )
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Message Jeu 11 Mar 2021 - 11:06


Il s'agit de pressuriser avec un gaz de même nature que lergol a pressuriser en prélevant cet ergol et en le faisant passer dans un réchauffeur ou encore en le prélevant sur des gaz de combustion du moteur lorsqu'il fonctionne (ou de lergol réchauffé par la chambre avant injection )
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Message Jeu 11 Mar 2021 - 11:07


@Le Journal de l'Espace a écrit:Bonjour à tous,

Je n'arrive pas à comprendre la notion "d'autogène" ? quelqu'un saurait-il me vulgariser ça? (pour un vulgarisateur, c'est un comble FB_rire3 )

Je laisse quelqu'un de plus compétent que moi te répondre plus exactement mais concernant la pressurisation autogène (sur laquelle je me suis aussi interrogé) je suis tombé sur ce lien qui m'a pas mal éclairé: https://fr.qaz.wiki/wiki/Autogenous_pressurization
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Message Jeu 11 Mar 2021 - 11:21


Le niveau de poussée mini par moteur et la pressu sont deux soucis différents (marginalement liés seulement).
Il faut d'abord pouvoir assurer des conditions de fonctionnement correctes pour démarrer et maintenir le fonctionnement des moteurs. La c'est clair que le retournement tardif et le ballotement induit a de quoi donner des sueurs froides!! Si trop de gaz dissout en entre moteur il ne sera pas évident de le démarrer sans encombres. Soit des "gloups gloups" , soit partir en survitesse ( pompes qui décrochent...)
Après, la poussée mini maîtrisable est d'abord liée me semble t il au concept des pompes et de letagement des pressions  dans le moteur , mais aussi à la tenue du divergent qui se trouve desoptimise au sol et risque de flamber (s'écraser sur lui-même du fait de la dépression par rapport à la pression atmospherique externe).
Après oK y a surement un lien entre ce que tu fournis en entree et ce que tu peux piloter au monimum des pompes mais cest dans un second niveau de precision je pense...


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Message Jeu 11 Mar 2021 - 11:28


@montmein69
Effectivement cela m'intrigue aussi que rien n'est dit explicitement sur la pressurisation des réservoirs de LOx .
 En effet "classiquement " la pressurisation se fait avec des COVD au gaz hélium sous pression qui a l'avantage d'être un gaz inerte chimiquement et qui en se détendant se réchauffe au- dessus de 40 K ( -233 °C)  ce qui évite la formation temporaire de gouttelettes d'hélium liquide lors de sa détente dans le réservoir de LOx, ce qui réduirait l'effet de la pressurisation ( voir effet Joule- Thomson et sa température d'inversion)
Peut-on se suffire d'une pressurisation autogène par l'ébullition du LOx au cours de son réchauffement avec un réservoir déjà mis sous pression de plusieurs bars avant le décollage ?
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Message Jeu 11 Mar 2021 - 18:16


@Konstantin a écrit:Comparaison des atterrissages de SN8, 9 & 10 :

https://twitter.com/jdeshetler/status/1368749190948425732
Je n'ai rien trouvé à ce sujet.  Si on regarde bien le SN-9, il perd quelque chose à 00:10 dans la vidéo.  Un lien avec le fait qu'il s'est écrasé lourdement à l'atterrissage, vous pensez?
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Message Jeu 11 Mar 2021 - 21:43


Pour revenir sur la pressurisation des réservoirs, au départ tout était prévu en pressurisation autogène, condition nécessaire pour les voyages au long cours ... et comme Mars est un de ces voyages, c’est le choix de SpaceX .
Mais ce qui interpelle c’est ces « COPV » qui fusèrent lors de l’explosion du SN10. Donc toute la pressurisation ne serait pas entièrement autogène ? Pourquoi , si c’était le cas ?
Une baisse de pressurisation lors du vol plané , moteurs éteints et un redémarrage des moteurs trop lent avant de retrouver une poussée suffisante ce qui est critique  pendant les manœuvres lors de l’atterrissage ?
En tout cas pour le réservoir secondaire de méthane, cela semble bien le cas avec un COVD à l’hélium
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Message Jeu 11 Mar 2021 - 22:35


@Giwa a écrit:Pour revenir sur la pressurisation des réservoirs, au départ tout était prévu en pressurisation autogène, condition nécessaire pour les voyages au long cours ... et comme Mars est un de ces voyages, c’est le choix de SpaceX .
Mais ce qui interpelle c’est ces « COPV » qui fusèrent lors de l’explosion du SN10. Donc toute la pressurisation ne serait pas entièrement autogène ? Pourquoi , si c’était le cas ?
Une baisse de pressurisation lors du vol plané , moteurs éteints et un redémarrage des moteurs trop lent avant de retrouver une poussée suffisante ce qui est critique  pendant les manœuvres lors de l’atterrissage ?
En tout cas pour le réservoir secondaire de méthane, cela semble bien le cas avec un COVD à l’hélium

Certains des COPV servent au stockage d'azote pour les propulseurs gaz froids.
Ils devraient plus ou moins disparaitre avec l'arrivée des RCS à gaz chauds.
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Message Jeu 11 Mar 2021 - 22:42


D'autre servent aussi à démarrer les raptors en envlyant du gaz sous haute pression pour faire tourner les turbopompes.
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