Monsieur Spockito a écrit:Je vois, excuse-moi alors de t'avoir raconté un peu n'importe quoi. Je regarderai le passage en question, merci des précisions et je veux bien effectivement que tu me revérifies mon calcul le weekend prochain
Pas de soucis, les erreurs sont nécessaire, et je parle d'expérience !
Je n'ai pas retrouvé de calculs spécifiques sur les cônes de chocs dans les tuyères, à part celui sur le décollement qui apparaît lorsque la tuyère est grandement en surdétente, ce qui crée une onde de choc dans la tuyère:
Ce cas est le n°4 dans l'infographie Wikipédia, et il s'agit d'un cas dangereux donnant lieu à des instabilités:
Les deux modèles de raptor (classique et vacuum) passent successivement par les cas 3, 2 puis 1 au fur et à mesure de la montée. Le raptor Vacuum passant le cas 2 bien plus haut, il est plus efficace dans le vide. En revanche au sol il est assez proche du cas 4 avec décollement (le décollement peut mener à la destruction de la tuyère). Sur le site de l'université de lyon on trouve une description détaillée des flux dans une tuyère en surdétente:
On observe en (5) les bords du premier diamant de choc
Pour déterminer la pression de sortie des tuyères, on peut utiliser la formule suivante.
On a ici γ= 1.28 (CO2+H2O) et Γ(1.28) = 0.6636 p0 = 300 bars et on connais σ pour le raptor Vacuum (80) et Sea Level (35)
On obtient une pression de sortie de 0.18 bar et 0.55 bar respectivement. Soit dit en passant, les bonnes pratiques sur le décollement énoncées plus haut ne sont pas respectées, ce qui peut expliquer quelques couacs lors des tests des raptor vacuum, le décollement pouvant détruire la tuyère du fait des instabilités !
En reprenant la formule Wikipedia:
Pour une tuyère en sous expansion (P0 < P1) et en reprenant les pression précédente on trouve une distance au premier disque de Mach de 0.68m, ce qui semble cohérent au vu des images. On remarque également que cette onde de choc très proche est l'apanage des moteurs devant rester efficace jusqu'à l'espace, comme le Vulcain et le SSME de la navette spatiale.
En revanche pour le raptor sea level, la formule précédente nous donne 0.67m, assez loin de ce que l'on observe en vrai:
Restons donc sur nos gardes quant à la justesse de cette équation, il est possible que le disque de mach soit ici peu visible