[Discussion budget NASA 2011] R&D lanceur lourd et propulsion

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On peut rêver dans le domaine de la coopération internationale : le futur HLV américain pour lancer les grosses CU (100 tonnes) de la mission, Ariane 5 pour des CU moyennes (20 tonnes) et le Soyouz pour envoyer l'équipage.

:amour:

nyood

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@nyood a écrit:On peut rêver dans le domaine de la coopération internationale : le futur HLV américain pour lancer les grosses CU (100 tonnes) de la mission, Ariane 5 pour des CU moyennes (20 tonnes) et le Soyouz pour envoyer l'équipage.

Il parait difficile de penser que chaque agence spatiale réduise ses propres développement en matière de lanceurs. Ce sont des vecteurs stratégiques d'accès à l'espace ne l'oublions pas.
Donc on aurait plutôt selon moi un panel de lanceurs possibles :

- lanceur HLV-NASA américain ET lanceur lourd russe Angara
- Ariane 5 ET lanceur intermédiaire Angara russe ET lanceur intermédiaire américain du COTS (peut-être lanceur japonais /indien/chinois)
- Soyouz (ou plus probablement nouveau couple lanceur-capsule PTS) ET lanceur américain+capsule de CCDev (peut-être système Shenzou chinois/système indien)

Avec répartition des lancements pour des missions décidées en commun.

La collaboration la plus effective -au sens propre de répartition des tâches - sera plus probablement sur un grand projet (pour prendre la relève de l'ISS) dont je donnais un exemple possible :
- station/garage d'assemblage et de ravitaillement en LEO (orbite dans le plan de l'écliptique)
- assemblage d'un grand vaisseau inter-planétaire en LEO

Un rêve aussi probablement ... mais on avancerait c'est sûr.
montmein69
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Dans les nouveaux PDF, la NASA évoque explicitement le développement d'un moteur kerolox "de capacité équivalente ou supérieure au RD-180 russe".

Le RS-84, dont le développement avait été stoppée en 2004 sera peut-être remis en selle. Il correspond au créneau de poussée désirée (environ 450 tonnes contre 400 tonnes pour le RD-180), par contre il était censé être réutilisable.

http://www.pwrengineering.com/dataresources/RS-84RocketEngineOverview.pdf

http://www.nasa.gov/centers/marshall/news/news/releases/2003/03-119.html
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Lors d'une conférence de l'AIAA, Boeing a remis sur la table les concepts de lanceurs lourds dérivés du STS.
Oubliant l'impasse Ares 1 + 5, Boeing fait la promo d'un lanceur avec charge utile placée sur le côté (type shuttle-c) ou bien un lanceur en ligne de type Jupiter (au point de reprendre la nomenclature de Direct).

Le doc est téléchargeable ici.

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[Discussion budget NASA 2011] R&D lanceur lourd et propulsion - Page 2 Empty Le lanceur lourd

Message Mer 5 Mai 2010 - 21:41


Depuis l'abandon de la Saturn V, on ne cesse pas de se lamenter de l'absence d'un lanceur lourd.
Durant l'ère de la navette, on a imaginé le HLLV, idée revenue pour lancer des parties d'une station spatiale....
Puis à nouveau dès l'annonce de la fin du STS.....
Et rien, toujours rien !!!
On y revient
Il faudrait procéder ainsi: on décide une fois pour toute ce que peut être la masse mise en LEO par un lanceur lourd.
A partir de là, on répartit les missions....Interplanétaire? Habité ? Ravitaillement? La Lune?
Peut-on démultiplier les lancements pour une mission en-dehors de LEO ? Si on permet un certain nombre de lancements par an, on en réduit les coûts ! En variant les objectifs, les clients. Plusieurs clients à la fois?
Si on gêle le type de lanceur lourd, on permet aux clients de commencer à imaginer des missions en fonction des limites connues, quitte parfois à se servir de 2 voire 3 lancements!
Il faut un lanceur lourd!
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Je suis complètement d'accord, un lanceur lourd est à mon sens, la clé unique pour l'avenir de la conquête spatiale. Il ne faut pas réitérer la même bêtise qu'avec l'ISS, c'est a dire 12 ans pour assembler un laboratoire avec 6 places avec un nombre incalculable de lancements de petites charges. Avec Saturn V, en 3 ou 4 lancements, une station comparable en capacité aurai pu être assemblé en 2 ans à moindre coût! C'est aussi le seul moyen d'espéré pouvoir envoyer des hommes plus loin que l'orbite terrestre basse.
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Bien sûr que le lanceur lourd est la clef de la Porte des Étoiles .
Pour être moins romantique et plus terre à terre, il faut bien comprendre que le prix d'un lanceur n'est pas proportionnel à sa masse et qu'il y a économie d'échelle.
De plus il est bien moins onéreux d'assembler le maximum d'éléments au sol qu'en orbite.
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Giwa
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Les charges ne sont pas fractionnables arbitrairement, et une capacité trop importante peut aussi conduire à une sous-utilisation trop fréquente de la capacité d'un lanceur. Les dimensions d'une coiffe introduisent encore d'autres contraintes.
Au final, l'optimum économique n'est pas nécessairement le lanceur ayant la capacité la plus importante, même pour des assemblage de type ISS ou vaisseau interplanétaire.

Le sujet a déjà été un peu abordé ici :
https://www.forum-conquete-spatiale.fr/propulsions-et-lanceurs-f18/assemblage-orbital-t7925.htm
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Il est toutefois nécessaire d'avoir plusieurs catégories de lanceurs selon l'usage - et si on souhaite reconquérir la Lune ou conquérir Mars un lanceur de la catégorie d'Arès V s'impose - même si ce dernier n'est pas retenu.
Bien sûr si on peut multiplier les usages d'un lanceur - ce qui permet de le produire en plus grand nombre et donc de diminuer le coût unitaire - c'est mieux.
L'idée de lanceur modulaire en faisceau est pour çà intéressante. Il y a bien sûr les contraintes comme la dimension de la coiffe, de la tour de lancement, etc.
Mais il faut quant-même chercher les plus grandes dimensions possibles tout en sachant que le lanceur universel n'existera jamais.
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Giwa
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Mais le lanceur lourd existe déjà !
Le STS place régulièrement 100 tonnes en orbite, sauf que sur ces 100 tonnes seuls 20 tonnes sont réellement utilisable.
Dès le début de la navette, des projets ont existé pour créer une alternative sans navette du système (projet Thiokol dans les années 80, projet NLS fin des années 80 début 90). Aujourd'hui ces projets sont mis en avant par Direct, Boeing (cf. post au dessus) et certaines équipes des centres Marshall et Johnson.

-> je fusionne avec le sujet de discussion entamé à ce sujet.
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@lambda0 a écrit:Les charges ne sont pas fractionnables arbitrairement, et une capacité trop importante peut aussi conduire à une sous-utilisation trop fréquente de la capacité d'un lanceur.
Et vu l'étalement dans le temps des missions habitées du côté de la NASA, on peut craindre que c'est effectivement ce qui arrivera ...

C'est pour cela qu'il faut bosser sur le détail de chaque scénario et définir un programme détaillé des activités menant aux futures missions habitées, et ce, sur 20 ans. Un lanceur lourd pour un lanceur lourd sans savoir ce qu'on va en faire (on a bien compris que l'objectif est Mars, mais quelles vont être les charges utiles ?) et sans savoir quand on va l'exploiter, ça me paraît incohérent. Il faudrait en particulier éviter d'opter pour une capacité maximale de X tonnes en LEO et se rendre compte a posteriori qu'avec X+un petit quelque chose, on aurait pu faire un seul lancement. Ou inversement, se rendre compte que l'optimum était un peu moins.
Et si, éventuellement, il y a actuellement trop d'incertitudes sur la question, alors il faut programmer le lanceur lourd plus tard et définir les travaux à mener pour pouvoir définir ses spécifications.
En vérité, c'est peut-être ce qui va être fait, car j'ai du mal à croire qu'un lanceur lourd puisse être conçu à partir de spécifications floues. Il va bien y avoir un responsable qui va poser ouvertement la question. En attendant, cela laisse la désagréable impression qu'à la NASA ils ne savent plus trop où ils en sont ...

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Assez d'accord avec argyre : on dimensionne en fonction de la mission. On choisit une cible, et on créée le lanceur en fonction.

Maintenant, ça n'empêche pas de faire une fusée modulaire dont la capacité soit adaptative des fois que.....
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el_slapper

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Argyre a écrit:

lambda0 a écrit:
Les charges ne sont pas fractionnables arbitrairement, et une capacité trop importante peut aussi conduire à une sous-utilisation trop fréquente de la capacité d'un lanceur.

Et vu l'étalement dans le temps des missions habitées du côté de la NASA, on peut craindre que c'est effectivement ce qui arrivera ...

C'est pour cela qu'il faut bosser sur le détail de chaque scénario et définir un programme détaillé des activités menant aux futures missions habitées, et ce, sur 20 ans. Un lanceur lourd pour un lanceur lourd sans savoir ce qu'on va en faire (on a bien compris que l'objectif est Mars, mais quelles vont être les charges utiles ?) et sans savoir quand on va l'exploiter, ça me paraît incohérent. Il faudrait en particulier éviter d'opter pour une capacité maximale de X tonnes en LEO et se rendre compte a posteriori qu'avec X+un petit quelque chose, on aurait pu faire un seul lancement. Ou inversement, se rendre compte que l'optimum était un peu moins.
Et si, éventuellement, il y a actuellement trop d'incertitudes sur la question, alors il faut programmer le lanceur lourd plus tard et définir les travaux à mener pour pouvoir définir ses spécifications.
En vérité, c'est peut-être ce qui va être fait, car j'ai du mal à croire qu'un lanceur lourd puisse être conçu à partir de spécifications floues. Il va bien y avoir un responsable qui va poser ouvertement la question. En attendant, cela laisse la désagréable impression qu'à la NASA ils ne savent plus trop où ils en sont ...
Tout a fait d’accord Argyre.
Un lanceur lourd sans spécifications, c’est-à-dire sans programme, est une ineptie, seulement, pour avoir un vrai programme, encore faudrait-t-il qu’il y ait une vraie volonté politique avec un effort soutenu, mais cette volonté politique n’est possible que si les décideurs ont eux-mêmes des garanties suffisantes, ce qui, avouons-le, est très difficile à obtenir aujourd’hui... et même demain (les déboires de la navette ont marqué les esprits). Par ailleurs si on attend des ruptures technologiques pour développer un lanceur lourd on prend le risque d’attendre très longtemps. En fin de compte c’est la quadrature du cercle. Pas étonnant qu’on tourne en rond depuis des années.
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Vu le délai de mise au point d'un tel engin (utilisant de la propulsion classique) ... ils n'ont guère le choix. que de commencer des études.
La piste d'une famille de lanceurs modulaires avec couplage de "core" de base parait la piste la plus prometteuse.
La Delta IV Heavy .... serait une base de départ intéressante .... mais rien à voir avec une réutilisation d'éléments du système navette.
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Pour le moteur RS 84 (kerolox) dont parlait Steph ... où en sont-ils du développement ? ... avaient-ils un lanceur en vue pour l'utiliser ?
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Steph a écrit:Lors d'une conférence de l'AIAA, Boeing a remis sur la table les concepts de lanceurs lourds dérivés du STS.
Oubliant l'impasse Ares 1 + 5, Boeing fait la promo d'un lanceur avec charge utile placée sur le côté (type shuttle-c) ou bien un lanceur en ligne de type Jupiter (au point de reprendre la nomenclature de Direct).

Le doc est téléchargeable ici.
Confirmation du lobbying de Boeing auprès du Sénateur Nelson. La firme, alliée à d'autres industriels, pousse vers cette solution pour un coût annoncé de 8 milliards de dollars :

http://www.orlandosentinel.com/news/space/os-obama-speech-ignored-040510-20100505,0,4996654.story
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@montmein69 a écrit:Pour le moteur RS 84 (kerolox) dont parlait Steph ... où en sont-ils du développement ? ... avaient-ils un lanceur en vue pour l'utiliser ?
Les développements ont été arrêtés en 2003 ou 2004, pas de nouvelle depuis. La "nouvelle" orientation semble favoriser le développement d'un tel moteur mais je ne sais pas dans quelle mesure il serait possible de ressusciter le projet.
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pour avoir un lanceur lourd et une coopération international pourquoi ne pas sortir de la naphtaline ( pardon retraite ) les ingénieurs qui on développés le lanceur lourd ENERGIA soviétique
d'apres capcomespace
la charge maximale satellisable est de 100 tonnes en LEO, 32 tonnes vers la lune et 27 vers Mars
quoi que vu le temps passer depuis sa sera peut être faire tourner des tables pour parler avec leurs fantômes :eeks: (3 vols energia entre 1987 et 1991 dont 2 avec bouran)
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peronik

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Energia, et son projet d'évolution Vulkan, était un très bon concept de lanceur.
Mais on se sait rien de l'état des installations industriels des RD-0120 et des autres éléments (hormis ceux intégrés dans les lanceurs Zenit).

Le projet de Boeing en est un équivalent avec les moyens du STS, qui eux existent déjà.

Par contre à mon avis il n'y a eu que 2 vols d'Energia (1 vol Polyus et vol 1 Bourane).

C'est un peu HS, je préfèrerais qu'on ne dérive pas trop vers ces projets hypothétiques et qu'on se concentre plutôt vers les éléments factuels et connus :)
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La discussion qui portait sur le concept alternatif de type Shuttle C a été déplacée dans le sujet dédié :
https://www.forum-conquete-spatiale.fr/usa-f8/heavy-lift-launch-vehicle-hlv-shuttle-c-t8225.htm
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suppression suite trop de post émis jugés sans valeur ajoutée


Dernière édition par tatiana13 le Mer 16 Mar 2011 - 0:24, édité 1 fois
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Selon un article de Maxisciences, la NASA ne pourrait pas construire de lanceur lourd avant 2016.

http://www.maxisciences.com/nasa/la-nasa-ne-parviendra-pas-a-construire-un-nouveau-lanceur-lourd-d-039-ici-a-2016_art11898.html
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suppression.........


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tatiana13

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La référence de cette information (certes en anglais) a déjà été publiée dans deux autres FILs.
On s'éparpille ce qui AMHA n'aide pas au suivi des discussions.
montmein69
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Pareil. Faudrait se mettre d'accord.
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Plutôt d'accord avec le Congrès, si la conception d'un lanceur lourd n'est pas donnée, que la NASA fasse les choix les plus simples et économiques possibles.
Car systématiquement les lobbys mettent leur nez dans les choix de technologie afin de décrocher le contrat le plus juteux possible.

Trop cher de refabriquer une Saturn 5 ou équivalent ? on ne demande pas à la NASA de mettre au point une fusée Nova (projet de Von Braun qui devait être 5 fois plus puissant que Saturn V ....).

Le patrimoine technologique de la NASA est énorme, et si ce lanceur ne doit être que de 90T en LEO, qu'il soit de 90T, quitte à évoluer ultérieurement. Si il doit reprendre les boosters 4 segments tels quels de STS, qu'il les reprennent tel quel. Si les étages supérieurs doivent être inspirés des moteurs des Delta 4 ou Atlas 5, qu'ils le fasse.

Le congrès n'est pas dupe, parfois mettre à plat la boulimie financière peut faire du bien.
Quand on voit les folies de certains ingénieurs de la NASA lors du projet SEI de 1989, et plus récemment les gouffres financiers Ares 1 et 5.
L'initiative D.I.R.E.C.T d'une minorité d'ingénieurs de la NASA et leur projet de fusée Jupiter, ou encore le PayLoad-STS de Zubrin son des projets à moindre cout très intéressants.

Quand on voit ce que fait Space X avec quelques millions de $ .........
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