Fusées JATO

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Message Mer 9 Sep 2009 - 19:08


Ma fille me pose une question pertinante, et, ne voulant répondre n'importe quoi, je vous la pose, même si c'est un rien "enfantin" :

L'armée suisse (en tout cas c'est ce que j'avais appris sous les drapeaux) avait mis au point dans les années 60 de fusées d'appoints JATO pour ses Mirage IIIS. Ces fusées avait la particularité d'être reétilisable puisque qu'elles fonctionnaient simplement sur le principe de vapeur d'eau sous pression.

Donc la question est simple : Serait-il possible d'utiliser ce principe d'eau ou de vapeur d'eau sous pression pour propulser le premier étage des lanceurs ?

Je sais que la réponse est non, mais expliquez-moi pourquoi (pour une enfant de 13 ans...)

Merci !
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Message Mer 9 Sep 2009 - 20:41


Pour faire bref: c'est déjà ce principe qui est utilisé sur les fusées ! Sauf qu'il ne s'agit pas de vapeur d'eau, mais de gaz sous pression.

Autre point à souligner: les suisses n'ont pas du tout développé ces fusées, ils les ont juste acheté et utilisées comme beaucoup d'autres pays. Cette invention est... nazie, comme beaucoup d'autres en fuséologie, et fut améliorée aux Etats-Unis par les équipes qui allaient plus tard travailler sur les véritables fusées.
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Message Jeu 10 Sep 2009 - 0:36


@Space Opera a écrit:Pour faire bref: c'est déjà ce principe qui est utilisé sur les fusées ! Sauf qu'il ne s'agit pas de vapeur d'eau, mais de gaz sous pression.

Autre point à souligner: les suisses n'ont pas du tout développé ces fusées, ils les ont juste acheté et utilisées comme beaucoup d'autres pays. Cette invention est... nazie, comme beaucoup d'autres en fuséologie, et fut améliorée aux Etats-Unis par les équipes qui allaient plus tard travailler sur les véritables fusées.

En fait la question était mal formulée : Vu que ça marche avec des gaz et carburant en tout genre sous pression et donc des polluants lorsqu'ils sont consumé, pourquoi ne pas utilisé de l'eau sous pression, eau qui elle ne pollue pas (elle vient d'apprendre à l'école le principe des piles à combustible).
Ma réponse (trop simpliste et non scientifique) ne l'a convainc pas.
J'ai donc encore besoin d'aide...

Pour ce qui est des fusées JATO, je voulais aller botter les fesses de mon adjudant-instructeur (qui est devenu un ami), mais il m'a précisé qu'il n'avait jamais parlé du principe même, mais uniquement des fusées d'appoint des Mirages qui ont été mis au point pas les ingénieurs d'Emmen. D'après-lui l'armée US en avait même acheté à l'armée suisse pour les tester mais que cela fut abandonné devant la trop grande complexité à les utilisés.
Bref, je vais faire des recherche, mais on sort du cadre de ce forum...
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Message Jeu 10 Sep 2009 - 1:03


@Ariane 68 a écrit:
En fait la question était mal formulée : Vu que ça marche avec des gaz et carburant en tout genre sous pression et donc des polluants lorsqu'ils sont consumé, pourquoi ne pas utilisé de l'eau sous pression, eau qui elle ne pollue pas

L'eau sous pression est utilisée dans des fusées artisanales : les fusées à eau ! (il y en a une notamment à la cité des sciences à Paris sur laquelle on peut régler la quantité d'eau et la pression).
Mais pour des "vraies" fusées, l'eau n'a pas un rendement suffisant. Le principe de la propulsion fusée est d'avoir une pression importante dans la chambre afin de pouvoir détendre le fluide (et donc l'accélérer) dans la tuyère. Et la meilleure façon d'avoir une forte pression dans la chambre est d'avoir un gaz chaud (PV=nRT : pour une température 10 fois moindre, il faut 10 fois plus de gaz pour obtenir la même pression dans le même volume). Et la meilleure méthode pour obtenir un gaz chaud est une combustion. Si on utilisait de l'eau, il faudrait la vaporiser et la chauffer ce qui nécessiterait des équipements supplémentaires qui augmenteraient la masse du moteur et donc nuiraient à son efficacité. L'optimum pour un moteur devant délivrer une forte puissance est donc d'utiliser un matériau dans un état dense (solide ou liquide, ce qui permet d'emporter une grande quantité de matière), et qui pourra brûler facilement afin de fournir un gaz chaud qui permettra la propulsion.
Pour le côté écologique, les moteurs cryogéniques à hydrogène et oxygène liquides sont parfaitement propres puisque la combustion de l'hydrogène ne rejette que de l'eau ! Pour la propulsion solide, le propergol "vert" n'existe pas encore mais c'est un sujet d'étude...
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Message Jeu 10 Sep 2009 - 18:38


@sélénite a écrit:...Pour le côté écologique, les moteurs cryogéniques à hydrogène et oxygène liquides sont parfaitement propres puisque la combustion de l'hydrogène ne rejette que de l'eau !...
Mais comme tout se paye, ce qui n'est pas propre, c'est le craquage en amont des hydrocarbures nécessaire à la confection de l'hydrogène (l'électrolyse de l'eau serait horriblement coûteuse et impliquerait la combustion d'une quantité encore plus grande d'hydrocarbures ou de charbon pour produire l'électricité nécessaire). ;)

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Message Jeu 10 Sep 2009 - 22:25


Ma fille, qui a relu une dizaine de fois l'explication avant de comprendre, te remercie Sélénite.

Je crois même qu'on va pas tarder à avoir un nouveau membre et une nouvelle adepte à la science spatiale...
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