Starship (BN3 + SN20) - 1er vol orbital - BC (Starbase) - NET Aout 2021

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Je n'ai pas de source mais il me semble que la tour devait être composé de 6 morceaux en plus de la base. Il en resterait donc encore 2 à construire.

Capora
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cz67
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Caché par SN16 à l'arrière du High Bay, BN3 grandi. Il fait désormais environ 16 anneaux de haut et l'assemblage continu. Le pont roulant facilite grandement les choses.

SN20 et ses différentes sections sont également en production. L'assemblage devrait commencer dans les prochains jours. 
Ils travaillent en ce moment sur la mise en place des tuiles (et plus précisément des supports) sur les nez. Ils ont pour cela des nouveaux robots soudeurs dans la tente n°3.
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J'ai vu sur le compte Twitter de Techniques Spatiales un retweet de Musk annonçant la possibilité de "propulseurs à gaz chaud" sur le booster... Que cela signifie t il au juste ?
Merci
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CalouD

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@AlexSSC a écrit:Caché par SN16 à l'arrière du High Bay, BN3 grandi. Il fait désormais environ 16 anneaux de haut et l'assemblage continu. Le pont roulant facilite grandement les choses.

SN20 et ses différentes sections sont également en production. L'assemblage devrait commencer dans les prochains jours. 
Ils travaillent en ce moment sur la mise en place des tuiles (et plus précisément des supports) sur les nez. Ils ont pour cela des nouveaux robots soudeurs dans la tente n°3.

Musk appelle notre BN3 "booster 2", il va falloir qu'on se recale de 1.

https://twitter.com/elonmusk/status/1398123830871150600?s=19
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@CalouD a écrit:J'ai vu sur le compte Twitter de Techniques Spatiales un retweet de Musk annonçant la possibilité de "propulseurs à gaz chaud" sur le booster... Que cela signifie t il au juste ?
Merci
Pour le Starship c'est des "micro Raptor", enfin je dis ça mais on sait juste ce que Musk a dit sur ces propulseurs de manoeuvres, ils vont utiliser du méthane et de l'oxygène pour simplifier et aussi pour une meilleure poussée.
En plus sur Mars on peut faire le plein, alors que les propulseurs à gaz froid utilisent de l'azote qui est rare sur la planète rouge.
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Anovel
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Je ne sais pas si on peut parler de simplification, alors. Des RCS qui se bornent à éjecter du gaz (chaud ou froid) stocké sous pression, restent infiniment plus simples que des réacteurs avec chambre de combustion, ergols, et allumage, puisque ces deux ergols O2 et CH4 ne sont pas hypergoliques...
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En général, ce qu'on appelle des propulseurs à gaz chauds ce sont de simples tuyères qui permettent à un gaz sous pression de s'échapper. La partie la plus sensible de ce type de moteurs est l'électrovanne qui doit être capable de s'ouvrir et de fermer très rapidement. SNECMA (Vernon) en faisait à une époque, mais je ne sais pas si c'est toujours le cas.

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Pour donner une idée, la figure 3.2.4 montre un moteur de ce type qui était présent sur les sondes Fobos de 1988 :

https://www.kosmonavtika.com/satellites/mars/sondes/1f/tech/plate/plate.html

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Les moteurs GD de la sonde dont tu parles fonctionnaient avec de l'hydrazine.

Si on envisage une utilisation pouvant compter sur de l'ISRU martienne ... quel gaz pourrait convenir ? du CO2 ?
Et bien sûr on ne manquera pas de s'interroger : Ce type de moteur existe-t-il déjà ou cela suppose de le créer ?
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Excusez-moi mais j'ai une question sur la physique de ce moteur, désolé si c'est un peu éloigné du Starship. L'hydrazine, dans les conditions normales de température et de pression, est liquide. Je comprends bien qu'en la chauffant, elle peut se transformer en gaz, mais en la compressant (et particulièrement à ces hautes pressions) ne devrait-elle pas redevenir liquide ? A moins de maintenir une température extrême ? A moins que le gaz ne soit pas stocké sous pression, mais produit juste quand on en avait besoin ?

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@ Anovel. Merci c'est donc pour remplacer les copv d'azote. OK.
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CalouD

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@CalouD a écrit:@ Anovel. Merci c'est donc pour remplacer les copv d'azote. OK.
C'est du poids et de la plomberie en moins, à propos de l'hydrazine, il me semble qu'elle se décompose en traversant un catalyseur (titane ?).

Un petit morceau du wiki:

Aujourd'hui, l'hydrazine est utilisée généralement seule comme monergol dans les moteurs à faible poussée (mais grande précision) permettant le positionnement sur orbite des satellites et des sondes spatiales ; dans ce cas, la poussée est assurée par décomposition catalytique de l'hydrazine et non par combustion. Cette décomposition est en effet une réaction très exothermique. Elle est obtenue en faisant passer l'hydrazine sur un catalyseur dont le composant actif est l'iridium métallique déposé sur une grande surface d’alumine (oxyde d'aluminium), ou de nanofibres de carbone34, ou plus récemment le nitrure de molybdène sur l'alumine, voire du nitrate de molybdène. Sa décomposition en ammoniac, diazote et dihydrogène


Dernière édition par Anovel le Ven 28 Mai 2021 - 21:48, édité 2 fois (Raison : Ajout tardif)
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Anovel
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https://twitter.com/NASASpaceflight/status/1398756801881989122

Nouvelle rondelle de poussé sûrement pour BH3.
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Et voici quelques infos sur le nombre exact de Raptors : 29 pour l'instant, 32 d'ici la fin de l'année, pour une poussée souhaitée au delà de 7500 tonnes... Oh, c'est juste le double de la Saturn V !

https://twitter.com/elonmusk/status/1398761944606285828?s=19

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@J-B a écrit:https://twitter.com/NASASpaceflight/status/1398756801881989122

Nouvelle rondelle de poussé sûrement pour BH3.

Neuf moteurs sur cette pièce ?
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Oui, avec une disposition style F9.

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On peut dire une chose de SpaceX , c'est que rien n'est figé !
Un jour on diminue le nombre de moteur et le mois d'après on en ajoute de nouveau ! Et comme de plus la performance des Raptor augmente aussi, le booster va être un vrai monstre de puissance.
Si Musk veut faire un hôtel de luxe dans la banlieue terrestre, il lui suffit de faire une station qu'il lancera avec le booster plus un étage récupérable ou non et un énorme module habitable, un rêve de fan quoi !
Je verrai bien un module d'une douzaine de mètres de diamètre pour une trentaine de mètres de longueur avec des propulseurs de maintient à poste au krypton. On innove et on réutilise.
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@Thierz a écrit:Et voici quelques infos sur le nombre exact de Raptors : 29 pour l'instant, 32 d'ici la fin de l'année, pour une poussée souhaitée au delà de 7500 tonnes... Oh, c'est juste le double de la Saturn V !

https://twitter.com/elonmusk/status/1398761944606285828?s=19
Du coup, nous en sommes où en terme de poussé sur les raptors actuels histoire de faire la comparaison, on sait ?
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@Christoliquide a écrit:
@Thierz a écrit:Et voici quelques infos sur le nombre exact de Raptors : 29 pour l'instant, 32 d'ici la fin de l'année, pour une poussée souhaitée au delà de 7500 tonnes... Oh, c'est juste le double de la Saturn V !

https://twitter.com/elonmusk/status/1398761944606285828?s=19
Du coup, nous en sommes où en terme de poussé sur les raptors actuels histoire de faire la comparaison, on sait ?
Les Raptors qui étaient sur SN8 à 11 avaient une puissance d'environ 2200kN mais on ne connait pas la puissance des Raptors de nouvelle génération.
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"7500 ton" dixit M. Musk sont-ce des tonnes métriques (1000 kg) ?? J'ai un doute.
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CalouD

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SpaceX travail en métrique. Donc...
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En short ton cela ferais 6800t de poussée, soit 212,5t par raptor, ou environ 2080kN. Donc si on table sur une augmentation de la poussée, 7500t fait quasi exactement 2300kN par Raptors
Donc ce serait bien des metric tons.
Franchon
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@Thierz a écrit:Un vol orbital en juin alors qu'on n'a même pas fait un saut de grenouille avec le premier étage ? On aime rire avec le NET chez NSF FB_rire3

Mais ne boudons pas notre plaisir, même si ça arrive "un peu" plus tard, on va en prendre plein les mirettes ! FB_love

Voilà maintenant un peu plus d’une quinzaine de jours que l’on sait que SpaceX passera directement du vol réussi, mais finalement unique, et « simplement » à une dizaine de kilomètres d’altitude, de SN15, au lancement orbital (ou quasi-orbital) du premier Super Heavy BN3, surmonté du Starship SN20.

Après la question initiale de @Thierz, la discussion sur ce fil s’est concentrée sur le « comment » plutôt que sur la pertinence de cette stratégie stupéfiante de rapidité.

Et il est vrai qu’il y a d'abord beaucoup de choses à étudier sur les modalités, car ce passage direct à l’étape orbitale implique la simultanéité de plusieurs nouveautés majeures. 

1 - Il est néanmoins utile de poser la question de base : pourquoi aller aussi vite alors que plusieurs étapes intermédiaires étaient auparavant envisagées (notamment le vol à 30 km, évoqué dès 2019) et que plusieurs prototypes de Starship (SN16 à SN19) ont été construits ou mis en préparation à cet effet ?

Je ne dis pas que qui que ce soit puisse apporter la réponse finale à la question, tant ce processus de développement que nous découvrons sous nos yeux est inédit. Mais on peut néanmoins faire quelques commentaires. 

Elon Musk lui-même a clairement indiqué qu’il s’attend à ce que le Starship SN20 ne réussisse pas le retour atmosphérique. Il prévoit même la destruction de plusieurs prototypes successifs, avant la réussite, à un horizon imprécis.

Par ailleurs, depuis le début de ce programme, on s’est habitué aux explosions de prototypes, et on a constaté que cela ralentissait un peu le programme sans le compromettre, puisque finalement, les progrès réalisés depuis deux ans et demi sont spectaculaires.

Il reste qu’il y a échec et échec, et que l’accoutumance a des échecs sans portée durable ne signifie pas que l’on est dans un monde merveilleux où l’erreur est impossible.

2 - Il y a beaucoup d’arguments, néanmoins, pour justifier au moins en partie la stratégie de SpaceX.

Elon Musk a dit dès le début : je veux mettre en place une ligne de production. C’est ce qui explique que l’on construise des prototypes qui ne volent pas et que l’on envoie à la casse. Le simple fait de les construire permet de répéter les gestes qui ont permis de réussir les étapes précédentes (donc de rendre ces gestes reproductibles à l'avenir) et de les compléter par des variantes et des expérimentations. Cela permet de capitaliser sur les réussites et d'aller de l'avant. 

Par ailleurs, quand SpaceX a suffisamment répété un élément du processus, il peut être inutilement coûteux d'effectuer un nouvel essai. Ce qui explique que certains prototypes ne soient pas achevés ou restent dans les limbes. A mon avis, Elon Musk maîtrise parfaitement cette gymnastique de vérification de la solidité d'un acquis et d'évaluation de l'utilité d'une réitération au regard du coût qu'elle implique.

Il a ainsi jugé que faire voler SN16, puis construire SN17, SN18 et SN19 et les faire voler de plus en plus haut serait trop coûteux au regard de l'expérience supplémentaire que cela pourrait apporter. Il est vrai que ces prototypes un peu plus ambitieux que SN15 auraient coûté plus cher (par exemple, plus de tuiles) sans apporter l'expérience du vol orbital. A titre de comparaison, faire voler un SN16 après SN15 coûterait plus cher que faire voler SN6 après SN5 l'été dernier.

Par ailleurs, multiplier les vols et les étapes est compliqué, puisqu'une telle démarche amène, sur chaque élément du lanceur, à définir des objectifs intermédiaires et les contraintes qui vont de pair, en postulant que ces objectifs intermédiaires sont représentatifs de l'objectif final. Mais si certaines de ces hypothèses sont fausses, et que des objectifs intermédiaires ne sont pas atteints, s'acharner à obtenir ces objectifs intermédiaires inadaptés sur des prototypes successifs est une perte de temps. Aller droit au but, donc au vol orbital, évite de s'égarer dans des obstinations sur des objectifs intermédiaires qui au fond ne sont pas indispensables.

Donc, le passage direct de SN15 à SN20 est un choix tout à fait plaidable. Si l'on parle du 2ème étage, du Starship.

D'autant que l'urgence absolue pour SpaceX est d'acquérir la capacité à satelliser des super grappes de Starlink avec le Starship, même si l'on ne parvient pas à récupérer ce dernier après la tentative de retour sur la Terre. SpaceX pourrait vivre un ou deux ans dans une telle situation et y trouverait un avantage, malgré les coûts élevés de la destruction de Starship après chaque vol. 

3 -  En revanche, une chose me paraît presque certaine : pour éviter une dangereuse inflation de ses coûts, SpaceX doit tout faire pour fiabiliser rapidement, tout à la fois, le lancement et la récupération du Super Heavy. Un étage pourvu de dizaines de moteurs Raptor ne peut pas être lancé à la légère. Il faut, après un nombre limité d'essais destructifs, avoir la quasi-garantie que la charge utile arrivera sur orbite (pour rapporter ensuite de l'argent) et qu'au moins le Super Heavy - à défaut du Starship - sera récupéré sur mer et sur terre.

Donc, le développement du Super Heavy, tout en étant un peu plus simple sur le plan technique que celui du Starship (relativement plus simple), est plus critique sur le plan économique à court terme ; et là, sans être réellement inquiet, je dois avouer ma perplexité.

Alors que le concept central de SpaceX dans ce projet est celui de chaîne de production, de mise en place d'un processus reproductible, on peut se demander où est la chaîne de production du Super Heavy. 

Le Super Heavy BN1 reposait sur un schéma qui a été abandonné. Il n'a même pas été sorti de la High Bay pour être exhibé. Il a été démantelé sur place.

On nous a parlé d'un Super Heavy BN2, mais au-delà de quelques pièces détachées, il n'a pas abouti. Il a été question d'un BN2.1 tout aussi fantomatique.

Donc ce Super Heavy BN3 sera pratiquement le premier en son genre, et il devra accomplir dès le premier essai la totalité de la mission qui sera impartie aux Super Heavy dans les vols ordinaires...

Ne soyons pas superstitieux et autorisons-nous une question : s'il explose sur le stand de tir à l'allumage, où lors de l'atteinte du point où les contraintes dynamiques sur la structure sont maximales (Max Q), n'aura-t-on pas inutilement perdu le Starship SN20 ? Certes, on aura appris en le construisant et en le juchant sur le Super Heavy, mais l'essai n'aura pas dégagé d'enseignement sur son comportement en vol dans l'espace. 

Cette question, Elon Musk a dû se la poser. A-t-il prévu une sorte de plan B ? Si le Super Heavy devient instable, est-il prévu qu'avant son explosion, le Starship se détache pour effectuer seul un vol suborbital ? La FAA estimera-t-elle qu'un tel plan B est satisfaisant au plan de la sécurité ?

Dans le cas inverse, pourquoi prendre un tel risque ? Historiquement, on sait que la N1 soviétique et ses dizaines de moteurs n'ont jamais pu être fiabilisés, malgré quatre lancements. 

Elon Musk a certes toujours considéré et maintes fois écrit que le défi technologique du Starship était beaucoup plus complexe que celui du Super Heavy. Soit. Mais de là à considérer que le fait de passer de trois moteurs Raptor à une vingtaine de moteurs Raptor est un non-sujet, il y a quand même une marge... 

La difficulté de la conception du Starship vient de ce que cette fusée est exotique, éloignée de tous les concepts antérieurs. Le Super Heavy est légèrement plus "classique", mais il reste les difficultés toujours rencontrées dans la mise au point des super lanceurs, notamment ceux qui comportent un nombre très important de moteurs.

J'ai du mal à considérer que la chaîne de production des Super Heavy ne soit qu'un prolongement de celle des Starship. Ce sont quand même des véhicules très différents, malgré l'utilisation des mêmes moteurs. Les deux étages ne sont pas soumis aux mêmes contraintes et n'ont pas du tout les mêmes objectifs.

Elon Musk a souffert sur la question des vibrations induites par le fonctionnement simultané des vingt-sept moteurs Merlin de la Falcon Heavy. Pourquoi n'anticipe-t-il pas des difficultés comparables avec les Raptor ? Est-ce que la modélisation mathématique du vol simultané de nombreux Raptor sous les jupes du Super Heavy laisse penser qu'il y a "zéro risque" de vibrations dangereuses ?

Si l'on résume le film, SpaceX a eu du mal à pressuriser puis à faire voler les réservoirs du type SN3 et consorts ; puis à faire voler les quatre prototypes SN8 à SN11. C'est cela (ainsi que le succès du premier coup du Starhopper, certes) notre expérience de ce programme depuis deux ans et demi. Cela ne nous préparait pas à un choix de stratégie qui paraît reposer sur l'espoir d'une réussite du vol ascensionnel du Super Heavy dès la première tentative. 

Si cela marche, même si le Starship se consume au retour dans l'atmosphère, le succès du Super Heavy dès le premier vol sera à Elon Musk ce que la victoire d'Austerlitz a été à Napoléon.

Si cela ne marche pas, et si tout explose au départ, il y aura certainement du débat à SpaceX. Bien entendu le programme se poursuivra, et sans nul doute - sauf événement extraordinaire - il aboutira, mais on reprochera peut-être au patron de SpaceX un goût excessif pour les feux d'artifice.

D'un autre côté, quand on est SpaceX, quand on envoie des hommes dans l'espace, quand on satellise chaque mois quatre trains de 60 satellites Starlink autour de la Terre, je comprends que ce soit psychologiquement difficile de faire pendant plus de trois ans des "sauts de grenouille", comme l'écrivait @Thierz, au-dessus des marais de Boca Chica. Le métier de cette société, c'est d'effectuer des tirs orbitaux. Et davantage encore, sur le long terme, bien entendu...

4 - Par ailleurs, il sera extrêmement intéressant de voir comme ce vol est préparé.

A mon avis, dans un premier temps, SpaceX conduira une campagne de tirs statiques du Starship SN20 tout seul, sur le pad A ou le pad B, ainsi - et nous retiendrons alors notre souffle - qu'une seconde campagne de tirs statiques du Super Heavy tout seul, sur le pas de tir orbital de Boca Chica.

Cette phase-là risque d'être longue et de comporter des péripéties.

Ce n'est qu'à la fin de l'été, sans doute, qu'enfin le Starship SN20 sera transféré de son pas de tir de Starship au grand pas de tir orbital, où il rejoindra le Super Heavy.

Il y aura alors une seconde série de tirs statiques du SuperHeavy, surmonté cette fois du Starship. 

A mon avis, comme c'est souvent le cas, après avoir annoncé un plan éclair, SpaceX prendra tout son temps pour le réaliser. C'est en fait comme cela qu'elle réussit. Et cette prudence dans l'exécution sera bien utile, plus que jamais, pour compenser l'extrême audace de la conception.
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Je pense que SpaceX a comme objectif de lancer SH+SS avant le SLS.

Et si possible avec un succès de la mise en orbite. Ce qui justifie bien qu'on termine rapidement le pas de tir pour préparer le vol sereinement. Donc : pas de temps à perdre avec des fermetures de route et des fermetures du pas de tir, pour faire un vol suborbital qui n'apporterait pas grand chose (et qui, en cas d'échec, poserait des risques pour les installations au sol, et monopoliserait des ressources pour une enquête avec la FAA).
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Pour le SuperHeavy je ne partage qu'à moitié cette inquiétude. Il faut se rappeler qu'aujourd'hui toutes les entreprises travaillent avec des modélisations 3D très proches de la réalité sur de nombreux points. La majorité des avions et des fusées actuels ont été fabriqués et ont marché quasiment du premier coup. Ici effectivement il y a de nombreuses nouveautés à tester: l'utilisation de l'lnox soudé, les moteurs à poussée modulaire... Mais pas vraiment plus de choses. Le Starship était un sacré défi, pouvoir rallumer des moteurs à l'horizontale avec des mini réservoirs pressurisés. Mais le SuperHeavy est prévisible. La technique est déjà bien connue sur le Starship et les modèle numérique doivent être rodés. Même la descente et le posé peuvent être facilement simulés grâce à l'expérience Falcon 9. C'est vrai que le principal problème va être la fiabilité des Raptors, c'est pour cela qu'à McGregor ils sont abondamment testés.
Mais n'oublions pas qu'aujourd'hui la majorité des entreprises passent directement du modèle numérique au prototype final.
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