La navette Bourane et le lanceur Energia

[buran]

Je créer ce topic pour que l'on puisse discuter de ce projet. Discuter de ces systèmes, avantages et inconvénients, le comparer à d'autres lanceurs...

[Firnas2]

Merci Buran pour ce nouveau Fil
Je remets ma question que j’ai posée dans le Fil de Cosmopif

La navette spatiale américaine n'a jamais fait d'atterrissage en mode automatique mais est tout à fait capable d'en faire. Il n’y aurait aucune difficulté technique pour la NASA à réaliser des vols 100% automatiques.
C’est juste une question de « philosophie ».
Les conceptions américaine et russe sont diamétralement opposées, pour les premiers le pilote "comes first" et l’automatisation n’est là que pour le suppléer, pour les russes c’est exactement le contraire, l’homme ne prend le contrôle que si le mode automatique échoue.

A quoi bon recruter des pilotes de chasse dont la formation coûte environ 1,5 millions de dollars, somme à laquelle il faut ajouter le coût de la « formation NASA », si c’est pour faire revenir la navette en tout automatique ?
Il faut savoir que le commandant ne prend réellement les commandes qu’au dernier moment, entre 8 et 10 km d’altitude.

Vous m’encouragez à continuer. Dans le wikipédia où le site www.buran.fr est cité, j’ai trouvé deux points de vue différents concernant les causes des défaillances des navettes américaines

Dans l’article «Navette spatiale américaine»:

Le programme de la navette spatiale américaine était entaché de deux accidents mortels pour les équipages :
* la destruction au décollage de la navette Challenger, le 28 janvier 1986, suite à la rupture d'un joint d'un booster.
* la désintégration le 1er février 2003 de Columbia, lors de son retour dans l'atmosphère suite à la détérioration de son bouclier thermique pendant le décollage ;
Ces deux accidents ont globalement mis en cause la mauvaise gestion du programme par la NASA, notamment le fait qu'elle ne prenait pas assez en considération la sécurité alors que la navette spatiale reste (encore aujourd'hui) un engin expérimental.

Dans l’article «Navette spatiale Bourane»:

Deux des défaillances ayant conduit à la perte des navettes américaines n’auraient pas pu se produire sur Bourane, pour cause de conception différente:
* Les boosters latéraux ne sont pas des moteurs à poudre, mais des moteurs à comburants liquides (kérosène/oxygène)
* La fusée porteuse Bourane n’a pas de revêtement extérieur de mousse isolante, car elle n’utilise pas d’hydrogène liquide.

SVP, les experts du forum, c’est un problème de gestion ou de conception?

:???:

[buran]

Un problème des boosters à poudre est qu'on ne peux pas les arrêter si il y a une défaillance. Contrairement aux boosters d'Energia qui utilisent des ergols.
De plus il n'y a pas de procédure "viable" de sauvetage de l'équipage durant la phase d'ascension pour le Shuttle. Alors que pour Bourane-Energia il était possible d'éjecter la navette et de la faire atterrir ensuite en mode automatique (ce qui aurait du être facilité par l'ajout de réacteur sur la navette).

Enfin, tout était monitoré par l'ordinateur de bord de Bourane et toutes les séquences de sauvetage étaient automatique, ainsi si une avarie apparaissait (perte de puissance d'un moteur,...) l'ordinateur prenait la décision adéquat en fonction des cas programmés.

Par contre il est marqué que le 2em étage d'Energia n'utilisait pas de LH ce qui est faut. Mais en effet il n'y avait pas de mousse isolante comme sur les premiers vols du Shuttle.

[Firnas2]

Un problème des boosters à poudre est qu'on ne peux pas les arrêter si il y a une défaillance. Contrairement aux boosters d'Energia qui utilisent des ergols.
De plus il n'y a pas de procédure "viable" de sauvetage de l'équipage durant la phase d'ascension pour le Shuttle. Alors que pour Bourane-Energia il était possible d'éjecter la navette et de la faire atterrir ensuite en mode automatique (ce qui aurait du être facilité par l'ajout de réacteur sur la navette).

Enfin, tout était monitoré par l'ordinateur de bord de Bourane et toutes les séquences de sauvetage étaient automatique, ainsi si une avarie apparaissait (perte de puissance d'un moteur,...) l'ordinateur prenait la décision adéquat en fonction des cas programmés.

Par contre il est marqué que le 2em étage d'Energia n'utilisait pas de LH ce qui est faut. Mais en effet il n'y avait pas de mousse isolante comme sur les premiers vols du Shuttle.

Oui, mais les auteurs de l’article «Navette spatiale américaine» ne soupçonnent pas une erreur de conception :wall:

[Yantar]

J'avoue que j'aime bien la navette soviétique. Elle a de l'allure surtout accrochée à sa fusée Energia.

Il est évident que les 2 accidents sur le shuttle n'aurait pas pu arriver sur Bourane. Mais tout comme la navette américaine, la navette soviétique n'était qu'un prototype construit à quelques exemplaires. Les défauts rencontrés sur la navette américaine n'auraient pas pu être rencontrés sur la navette soviétique mais je pense que ça va aussi dans l'autre sens. Aucun véhicule, aussi sophistiqué qu'il soit, n'est à l'abrit d'un accident et Bourane l'aurait appris à ses dépend tôt ou tard.

Je regrette que le programme ait été arrêté faute d'argent mais surtout que le hangar ait cédé et détruit le seul exemplaire d'une navette ayant réalisé le seul vol automatique depuis le lancement jusqu'à l'atterrissage avec une précision incroyable.

[BlueQuark]

Oui, mais les auteurs de l’article «Navette spatiale américaine» ne soupçonnent pas une erreur de conception :wall:

A ce jour sur 125 tentatives de lancement, 1 échec, soit un taux de réussite de 99,2 % !
Sur 124 missions (La mission STS119 n’est pas terminée), 2 échecs, soit un taux de réussite de 98,3% !

On ne peut donc pas parler réellement d’erreur fondamentale de conception car dans les deux cas, l'accident aurait pu être évité… Les problèmes de résilience à basse température des O-Rings étaient connus, et la chute de morceaux de mousse isolante du ET également…
C’est donc bien un problème de « gestion », ce qui est d’ailleurs encore bien plus grave !

Conception différente ne signifie pas erreur de conception !

Bien que n'étant pas un expert du forum, je me suis permis de donner mon avis ! :blbl:

[Firnas2]

Bien que n'étant pas un expert du forum, je me suis permis de donner mon avis ! :blbl:

Ce n’est pas vrai, à part quelques uns (comme moi et Astro-notes) qui ont des connaissances d'homme du monde, le reste des forumeurs (dont BlueQuark) sont des experts, des encyclopédistes et comment dirai-je, il vaut mieux apprécier l’humour de l’auteur du site: ASTRONAUTIQUEMENT NOTES

Comment voulez-vous que je me donne un verni de culture avec toute cette bande d'érudits ?

Moi, j'ai des connaissances d'homme du monde, eux ce sont des encyclopédistes, dur, dur 8-)

[capcom]

Je dirais pour clore ce débat que le Shuttle a eu des erreurs de conception à la base (moteur à propergols solide, mousse sur le réservoir, tuiles thermique fragiles) qui ont eu des conséquence désastreuse car mal gérer par la NASA.

chaque choix a pour conséquence une erreur tôt ou tard. Le choix d'avoir une chiée de moteur pour la N1 et de ne pas les avoir tester ensemble sur un banc a couté la mort du programme lunaire soviétique. Bourane a été développé sur des choix mais son seul vol n'a pas permit d'en subir les conséquences négatives. Il est fort à parier que si elle avait volé aussi souvent que le Shuttle, il y aurait eu un ou plusieurs accidents mettant en cause un élément sur l'Orbiter ou sur son lanceur.
Pour Saturn 5, on a aussi fait des choix, étage supérieur cryogénique, LOR, mais ce n'est pas en 13 vols que la NASA a pu validé ou non ces choix.
Des exemples comme çà, il y en a des livres entiers.

[Firnas2]

Les boosters latéraux ne sont pas des moteurs à poudre, mais des moteurs à comburants liquides (kérosène/oxygène)

... le Shuttle a eu des erreurs de conception à la base (moteur à propergols solide...)

Veuillez pardonner mon insistance, pourquoi vous concéderez que les moteurs à poudre n’était pas un bon choix ?
:???:

[capcom]

A cause du fait que, comme l'a dit Buran une fois allumé, le booster ne s'éteint pas temps qu'il n'a pas complètement brulé son combustible. D'autre part, les moteur solide n'avaient jamais été choisi pour propulser un vaisseau spatial dans l'espace. Par soucis d'économie, les propulseur liquide, dans le projet originel ont été changé pour des moteurs à poudre, plus puissant, moins compliqué dans son fonctionnement (pas de pompe, pas de générateur) et plus simple à récupérer en mer.

Je rajouterais que dès le début du programme, la vie des astronautes étaient sur un fils jusqu'à leur séparation au bout de 2 mn de vol, malgré ce qu'a voulu nous vendre la NASA. La procédure RTLS, retour au KSC est dans la pratique irréalisable en vol tant que les boosters ne se sont pas séparé de l'Orbiter.

[narount]

Un booster à poudre s'allume et c'est tout : on ne peut pas l'arrêter, modifier en cours de vol son débit si un besoin urgent s'en faisait sentir. Il ne reste qu'à croiser les doigts pendant sa combustion.
Qui plus est pour la navette un booster est un assemblage de plusieurs segments. Or pour l'accident de Challenger c'est à la séparation entre deux de des segments (un joint qui a cédé) qu'il y a eu un problème.

Je me permets de donner un lien du site de Capcom :
http://www.capcomespace.net/dossiers/espace_US/shuttle/index.htm

edit : grillé :)

[buran]

Les boosters latéraux ne sont pas des moteurs à poudre, mais des moteurs à comburants liquides (kérosène/oxygène)

... le Shuttle a eu des erreurs de conception à la base (moteur à propergols solide...)

Veuillez pardonner mon insistance, pourquoi vous concéderez que les moteurs à poudre n’était pas un bon choix ?
:???:

Le problème des moteurs à poudre est leur contrôle. Une fois qu'ils sont allumés il est très difficile de les contrôler (en poussée).
En effet, le booster fonctionne en brulant une patte hautement inflammable, quand la combustion est initié il est impossible de l'arrêter. Donc il est impossible d'arrêter le moteur en cas d'avarie. Il est aussi très difficile de contrôler la poussée car le booster consomme en permanence, et de manière auto-alimenté, a peu près la même quantité de carburant, donc la poussée ne peut varier que dans une plage très réduite.
Enfin, le terme moteur pour un booster à poudre n'a rien à voir avec un moteur à carburants liquides. Dans le cas du Shuttle ou d'Ariane le "moteur" n'est rien d'autre qu'une tuyère réglable (pour modifier la poussée), car la combustion s'opère dans tout le booster.

Le problème de sécurité vient du fait que personne n'a de contrôle totale sur le booster une fois qu'il est allumé.

Edit: grillé aussi :megalol:

[Firnas2]

Le premier étage d'Ares I est issu d'un booster à poudre de la navette spatiale déjà qualifié pour les vols habités, avec 1 segment supplémentaire, soit 5 au total. Longueur de l'étage : 40,60 m, diamètre : 3,7 m. La maîtrise d'œuvre est assurée par l'entreprise américaine ATK (Alliant Techsystems).

Mes chers Buran, Narount et Capcom, avez vous les mêmes inquiétudes concernant Ares I?
:???:

[buran]

Le premier étage d'Ares I est issu d'un booster à poudre de la navette spatiale déjà qualifié pour les vols habités, avec 1 segment supplémentaire, soit 5 au total. Longueur de l'étage : 40,60 m, diamètre : 3,7 m. La maîtrise d'œuvre est assurée par l'entreprise américaine ATK (Alliant Techsystems).

Mes chers Buran, Narount et Capcom, avez vous les mêmes inquiétudes concernant Ares I?
:???:

Bien-sûr c'est risqué d'utiliser ce genre de propulsion pour un vol habité, par contre sur Ares I il y aura une tour d'éjection ce qui minimise énormément le risque.

[capcom]

Pour Ares 1 et 5, le problème est "un peu" différent. Le ou les boosters sont dessous l'habitacle des astronautes. En cas de soucis, la tour d'éjection permet d'éloigner la cabine hors de l'explosion en évitant le booster qui continue sa course ératique. Pour le Shuttle, le problème vient aussi du fait que l'Orbiter est sur le coté du stack. Quand ça explose, on l'a vue avec Challenger, l'Orbiter est détruit à tous les coups.

[BlueQuark]

Le fait que les deux boosters ne puissent pas être arrêtés peut constituer également un élément positif !
Une fois allumés, au moins on est sûr qu’ils fonctionneront jusqu’au bout, ce qui ne serait pas le cas de boosters liquides. En cas de défaillance d’un SSME, la navette est assurée d’atteindre une altitude suffisante pour un RTLS ou un TAL.
Il est fort peu probable qu’un accident comme celui qui a causé la destruction de Challenger ne se reproduise, après les modifications apportées aux SRB et les nouvelles procédures de lancement.
Les SSME sont allumés 6,6 secondes avant les SRB, ce qui permet de ne pas les "mettre en route" si un problème est détecté avec les SSME, qui eux, bien évidement, peuvent être éteints (C’est le Redundant Set Launch Sequencer Abort).
Un cas de figure qui s’est présenté à 5 reprises.

Compte tenu de ce RSLS, à quoi pourrait bien servir le fait que l'on puisse "éteindre" les SRB ???

[narount]

Tu le dis toi-même : on prend le temps de vérifier que les SSME sont en fonctionnement nominal avant d'allumer les SRB. Il aurait été certainement intéressant de pouvoir faire de même avec ces derniers avant le décollage proprement dit.
Il me semble aussi que même lachée, il reste encore quelques précieuses instants pendant lesquels on peut tout annuler et laisser la fusée retomber sur son séant sans casse (c'est notamment arrivé sur une Redstone Merury, même si l'arrêt était involontaire : je te cite :D : http://anecdotes-spatiales.spaces.live.com/?_c11_BlogPart_BlogPart=blogview&_c=BlogPart&partqs=cat%3dAnecdotes%2bMercury).
L'extinction des booster serait donc un plus.

Une fois allumés, au moins on est sûr qu’ils fonctionneront jusqu’au bout

Il arrive qu'ils explosent quand même (Challenger ...)

A ce propos : si on avait pu découvrir pendant le décollage le problème sur le SRB de Challenger et si on avait pu éteindre le SRB (je reconnais que ça fait beaucoup de "si"), la navette aurait-elle eu une chance de continuer suffisamment longtemps son vol pour évacuer ou même tenter un atterrissage d'urgence ?

HS : je viens de découvrir ton blog, excellent !!

[bernardw]

Les SRB comme tous les propulseurs a poudre sont impossible a éteindre, il faut imaginer qu'il y a tous du long le feux a qu'il sont sou pression . Le seule moyen d'arrêter c'est de les faire exposé.

dans la catastrophe de challenger,ils n'ont explosé c'est le réservoir externe d'oxygène et d'hydrogène qui a explosé.

Bernard

[capcom]

Lorsque l'ordre d'allumage des boosters est donné et que l'allumeur crache sa flamme pour allumer le pain de poudre, on ne peut plus faire marche arrière ! Même si les boulons explosif qui les retiens sur le MLP n'explosent pas, la poussée est si forte que le Shuttle partirait quand même. Par contre si les moteurs SSME s'éteignent au début de l'ascension, la poussé des seul SRB ne suffirait pour poursuivre la monté, le Shuttle retomberait sur le MLP. Ce sera comme disent les ricians "a bad day".

Tout ca pour dire que dès qu'ils sont allumés, les moteurs a poudre sont livrés à eux même.

[DeepField]

Par contre si les moteurs SSME s'éteignent au début de l'ascension, la poussé des seul SRB ne suffirait pour poursuivre la monté, le Shuttle retomberait sur le MLP.

Est-ce qu'il y a un système déjection au décollage pour les astronautes sur la navette ? Parce que dans ce cas, ils pourraient s'éjecter avant qu'il ne soit trop tard... :face:

[Apolloman]

Est-ce qu'il y a un système déjection au décollage pour les astronautes sur la navette ? Parce que dans ce cas, ils pourraient s'éjecter avant qu'il ne soit trop tard... :face:

Il y en avait un : les sièges éjectables lorsqu'il y avait que 2 astronautes

[DeepField]

Alors il ne faudrait mieux pas qu'un accident de ce genre arrive... (comme pour Challenger) :pale:

[buran]

Par contre si les moteurs SSME s'éteignent au début de l'ascension, la poussé des seul SRB ne suffirait pour poursuivre la monté, le Shuttle retomberait sur le MLP.

Est-ce qu'il y a un système déjection au décollage pour les astronautes sur la navette ? Parce que dans ce cas, ils pourraient s'éjecter avant qu'il ne soit trop tard... :face:

C'est justement ça le problème, il n'y a pas de système d'éjection de l'équipage en cas d'avarie sur le Shuttle. Le lanceur se doit donc de minimiser les risques au maximum.

Sur Bourane-Energia le pilote et copilote pouvaient être éjectés jusqu'à 35km d'altitude, il n'y avait pas d'autre solution pour le reste de l'équipage. C'est pourquoi cette solution était (comme pour le Shuttle) provisoire, le temps de la qualification du lanceur.
Par contre Bourane pouvait se détacher du lanceur et revenir en mode automatique sans intervention humaine (déclenchement et pilotage automatique).

Alors il ne faudrait mieux pas qu'un accident de ce genre arrive... (comme pour Challenger) :pale:

C'est ce que je disait plus haut. Un accident type Challenger peut se produire sur Ares, sans les mêmes conséquences, puisque la capsule est équipée d'une tour de sauvetage.

[BlueQuark]

Tu le dis toi-même : on prend le temps de vérifier que les SSME sont en fonctionnement nominal avant d'allumer les SRB. Il aurait été certainement intéressant de pouvoir faire de même avec ces derniers avant le décollage proprement dit.
Il me semble aussi que même lachée, il reste encore quelques précieuses instants pendant lesquels on peut tout annuler et laisser la fusée retomber sur son séant sans casse (c'est notamment arrivé sur une Redstone Merury, même si l'arrêt était involontaire : je te cite :D : http://anecdotes-spatiales.spaces.live.com/?_c11_BlogPart_BlogPart=blogview&_c=BlogPart&partqs=cat%3dAnecdotes%2bMercury).
L'extinction des booster serait donc un plus.

La fluette Redstone, qui pesait quelques 26 tonnes recouverte de rosée, pouvait se permettre de retomber sur son c.., euh, sur sa base, après son vol de 10 cm. De par sa configuration et son poids (2400 tonnes) la navette ne peut pas se permettre se genre de frivolité !

HS : je viens de découvrir ton blog, excellent !!

Merci ! ;)

[BlueQuark]

...La poussée est si forte que le Shuttle partirait quand même. Par contre si les moteurs SSME s'éteignent au début de l'ascension, la poussé des seul SRB ne suffirait pour poursuivre la monté, le Shuttle retomberait sur le MLP. Ce sera comme disent les ricians "a bad day".

A ma connaissance sur les 125 vols de la navette, un seul moteur a dû être éteint prématurément (in flight failure) !
Ce qui nous donne 125 x 3 = 375 et 374 : 375 = 0.997

Les SSME ont une fiabilité de 99,7 % alors la probabilité pour que les trois moteurs tombent en rade en même temps...