Accélération des lanceurs au décollage

Hier j'ai vu des images du lancement (EDIT et pour rappel .... Lanceur Chinois CZ 3A) ... et je trouve "l'élévation" de la fusée plutot lente ! ! ! ! ! ! Comparé à notre Ariane 5 ... ou meme à des lanceur plus petit ! ! ! !


Je pense pas que ce soit lié à la taille du lanceur (quoique tout ce tiens) ... mais plutot à un rapport poids/puissance ! ! ! ! !

Qu'en pensez-vous ?


je vais car je pense avoir un tableau reprenant le temps 'en quelque sorte' de décollage des fusées ... qui était en fait le temps mis par la fusée pour atteindre le propre hauteur si je suis pas clair vous le dite ! ! ! !

DoubleMexpress a écrit:

Hier j'ai vu des images du lancement ... et je trouve "l'élévation" de la fusée plutot lente ! ! ! ! ! ! Comparé à notre Ariane 5 ... ou meme à des lanceur plus petit ! ! ! !


Je pense pas que ce soit lié à la taille du lanceur (quoique tout ce tiens) ... mais plutot à un rapport poids/puissance ! ! ! ! !

Qu'en pensez-vous ?

Longue Marche 3A :
Masse au décollage 236 tonnes
Poussée au décollage 300 tonnes
Rapport poussée/poids 1,27

Ariane-5
Masse au décollage environ 780 tonnes
Poussée au décollage environ 1300 tonnes
Rapport poussée/poids 1,67

Voilà, tu as l'explication

Patrick R7 a écrit:

DoubleMexpress a écrit:

Hier j'ai vu des images du lancement ... et je trouve "l'élévation" de la fusée plutot lente ! ! ! ! ! ! Comparé à notre Ariane 5 ... ou meme à des lanceur plus petit ! ! ! !


Je pense pas que ce soit lié à la taille du lanceur (quoique tout ce tiens) ... mais plutot à un rapport poids/puissance ! ! ! ! !

Qu'en pensez-vous ?

Longue Marche 3A :
Masse au décollage 236 tonnes
Poussée au décollage 300 tonnes
Rapport poussée/poids 1,27


Ariane-5
Masse au décollage environ 780 tonnes
Poussée au décollage environ 1300 tonnes
Rapport poussée/poids 1,67

Voilà, tu as l'explication

Pourrait on avoir les rapports pour Saturn V, la navette et peut-etre d'autre lanceurs mythiques (ou symbolique) !

Longue Marche 3A :
Masse au décollage 236 tonnes
Poussée au décollage 300 tonnes
Rapport poussée/poids 1,27

Ariane-5
Masse au décollage environ 780 tonnes
Poussée au décollage environ 1300 tonnes
Rapport poussée/poids 1,67

Saturn-V
Masse au décollage environ 3.000 tonnes
Poussée au décollage environ 3.400 tonnes
Rapport poussée/poids 1,13

Semiorka Soyouz
Masse au décollage environ 305 tonnes
Poussée au décollage environ 490 tonnes
Rapport poussée/poids environ 1,61

Navette américaine
Masse au décollage environ 2.000 tonnes
Poussée au décollage environ 3.000 tonnes
Rapport poussée/poids environ 1,50

Proton M
Masse au décollage environ 700 tonnes
Poussée au décollage environ 890 tonnes
Rapport poussée/poids environ 1,27

Sea Launch
Masse au décollage environ : 470 tonnes
Poussée au décollage environ : 740 tonnes
Rapport poussée/poids au décollage : 1,57

Energya/Bourane :
Masse au décollage environ : 2.400 tonnes
Poussée au décollage environ : 3.500 tonnes
Rapport poussée/poids au décollage : 1,46

LM-3 F (porteur de ShenZhou)
Masse au décollage environ : 430 tonnes
Poussée au décollage environ : 600 tonnes
Rapport poussée/poids au décollage : 1,40

Delta-IV Heavy
Masse au décollage environ : 720 tonnes
Poussée au décollage environ : 900 tonnes
Rapport poussée/poids au décollage : 1,25

N-1 L-3
Masse au décollage environ : 2.700 tonnes
Poussée au décollage environ : 4.620 tonnes
Rapport poussée/poids au décollage : 1,71 !

Saturn-I B
Masse au décollage environ : 590 tonnes
Poussée au décollage environ : 730 tonnes
Rapport poussée/poids au décollage : 1,24

Notons que notre Ariane-V est la plus "accélérante", ce qui est un signe de performance car il est important qu'un lanceur dépasse le plus rapidement possible les couches denses de l'atmosphère.

Merci pour ces calculs Patrick !

Il y a un truc que je ne comprends pas !

Si je prends la fusée qui a le rapport poussée/poid le moins performant, la Saturn V et celle qui a le rapport le plus performant, la N1, et que je compare ces chiffres avec leurs capacités de mise en orbite basse, on a 75 tonnes pour la N1 et... 118 tonnes pour la Saturn V !!!

How is it possible ??

SpaceNut a écrit:

Merci pour ces calculs Patrick !

Il y a un truc que je ne comprends pas !

Si je prends la fusée qui a le rapport poussée/poid le moins performant, la Saturn V et celle qui a le rapport le plus performant, la N1, et que je compare ces chiffres avec leurs capacités de mise en orbite basse, on a 75 tonnes pour la N1 et... 118 tonnes pour la Saturn V !!!

How is it possible ??

Parce que ça n'a rien à voir. Tu vois bien que les rapports entre la poussée et le poids s'appliquent à n'importe quels lanceurs : aussi bien les plus gros que les plus petits.
Ce rapport met simplement en évidence les performances d'accélération au départ mais n'a rien à voir avec les rapports de masse (rapport entre la masse au décollage et la masse de la charge utile) et, indirectement, les impulsions spécifiques qui donnent une indication sur la qualité des moteurs.
La Saturn-V avait deux étages LOX/LH2 et était forcément plus performante que la N-1. Disons que si elle avait eu une accélération plus forte au décollage, ses performances n'en Auraient été que meilleures.

Si on parle de rapport de masse en orbite basse, Saturn-V avait un rapport de 24 (3.000 tonnes et environ 125 tonnes en orbite basse) et la N-1 de de 28 (2.700 tonnes au décollage et 95 tonnes en orbite basse)

La N-1 compensait en partie ("aurait" compensée, évidemment) le défaut d'ergols cryogéniques pour les second et troisième étage par des moteurs du premier étage plus performants (pression de chambre qui n'a rien à avoir avec la poussée intrinsèques des moteurs) et cette accélération au décollage.

Tout ça pour dire, mon cher Olivier, qu'il ne faut pas confondre rapport de poussée et rapport de masse.

Mais, sur la technique des fusées, on pourrait dire encore bien d'autres choses ....

SpaceNut a écrit:

Merci pour ces calculs Patrick !

Il y a un truc que je ne comprends pas !

Si je prends la fusée qui a le rapport poussée/poid le moins performant, la Saturn V et celle qui a le rapport le plus performant, la N1, et que je compare ces chiffres avec leurs capacités de mise en orbite basse, on a 75 tonnes pour la N1 et... 118 tonnes pour la Saturn V !!!

How is it possible ??

Outre les raisons citées par Patrick R7, il faut mentionner la latitude du lieu de lancement qui, avec l'effet de fronde donné par la vitesse de la Terre, favorise les sites les plus méridionnaux : toute proportions gardées, les lanceurs sont plus efficaces à Kourou qu'à Cap Canavéral, et plus à Ca p Canavéral qu'à Baïkonour.

SpaceNut a écrit:

Merci pour ces calculs Patrick !

Il y a un truc que je ne comprends pas !

Si je prends la fusée qui a le rapport poussée/poid le moins performant, la Saturn V et celle qui a le rapport le plus performant, la N1, et que je compare ces chiffres avec leurs capacités de mise en orbite basse, on a 75 tonnes pour la N1 et... 118 tonnes pour la Saturn V !!!

How is it possible ??

chris pinell a écrit:

Outre les raisons citées par Patrick R7, il faut mentionner la latitude du lieu de lancement qui, avec l'effet de fronde donné par la vitesse de la Terre, favorise les sites les plus méridionnaux : toute proportions gardées, les lanceurs sont plus efficaces à Kourou qu'à Cap Canavéral, et plus à Ca p Canavéral qu'à Baïkonour.

Cependant il faut considérer que, depuis Kourou, par exemple, il serait moins rentable d'envoyer une CU vers l'ISS (inclinée à 56°) que depuis Baïkonour. Inversement, les russes ont toujours été handicapés pour, depuis Baïkonour, envoyer des satellites en orbite géostationnaires car cela implique une torsion de trajectoire, très coûteuse en énergie, pour se caler sur une orbite avec une inclinaison à 0°. C'est la raison pour laquelle, d'ailleurs, leurs premiers satellites de communications, les "Molnya" étaient placés sur une orbite elliptique à grand allongement d'une période de 12 heures dont 10 au-dessus du territoire soviétique.
Ensuite, avec la fusée "Proton", ils purent placer des satcom en GEO et tout ça parce que leur électronique n'était pas assez miniaturisée pour envoyer ce type de satellite avec la CU permise par la Semiorka version Molnya ...

SpaceNut a écrit:

... How is it possible ??

Patrick R7 a écrit:

Parce que ça n'a rien à voir. Tu vois bien que les rapports entre la poussée et le poids s'appliquent à n'importe quels lanceurs : aussi bien les plus gros que les plus petits ...

Alors, cher Olivier, cette réponse te satisfait-elle ?

Patrick R7 a écrit:

Alors, cher Olivier, cette réponse te satisfait-elle ?

Pas vraiment à vrai dire !

A quoi ça sert d'avoir une fusée qui accélère vite si elle peut mettre en orbite une charge inférieure à une fusée de masse équivalente qui accélère moins vite

Saturn-V
Masse au décollage environ 3.000 tonnes
Poussée au décollage environ 3.400 tonnes
Rapport poussée/poids 1,13

N-1 L-3
Masse au décollage environ : 2.700 tonnesPoussée au décollage environ : 4.620 tonnes
Rapport poussée/poids au décollage : 1,71 !

Patrick R7 a écrit:

Alors, cher Olivier, cette réponse te satisfait-elle ?

SpaceNut a écrit:

Pas vraiment à vrai dire !

A quoi ça sert d'avoir une fusée qui accélère vite si elle peut mettre en orbite une charge inférieure à une fusée de masse équivalente qui accélère moins vite

Saturn-V
Masse au décollage environ 3.000 tonnes
Poussée au décollage environ 3.400 tonnes
Rapport poussée/poids 1,13

N-1 L-3
Masse au décollage environ : 2.700 tonnesPoussée au décollage environ : 4.620 tonnes
Rapport poussée/poids au décollage : 1,71 !

Je pensais que c'était clair et je l'explique en disant :
1 : que, toute chose égale, il est toujours préférable qu'une fusée ait la plus grande accélération possible au décollage, et je dis pourquoi.

C'est une chose.
2 : "Ca sert" que si la N-1 avait eu des étages LOX/LH2 comme la Saturn-V elle aurait été plus performante en terme de rapport de masse. On aurait pu comparer des choses comparables.
En gros, le premier étage de la N-1 était plus performant que le S-1 C.
Mais, au bout du compte, malgré une meilleure accélération au décollage et des moteurs plus "poussés", tu vois bien, plus haut, que le rapport de masse de la Saturn et meilleur que celui de la N-1.

Je ne sais pas comment trouver d'autres arguments pour mettre en exergue les qualités de l'accélération d'une fusée.

Pour pousser la démonstration à l'extrême (mais vraiment à l'extrême) tu comprends bien qu'une fusée qui aurait un rapport poussée/poids égal à 1 ne ferait que consommer ses propergols pour juste la sustentation.
Et bien tu augmente cette valeur en te disant que plus ce rapport est élevé, meilleure est l'utilisation de ces propergols.
Je crois que c'est la seule façon que j'ai trouvé d'expliquer cette nécessité d'accélérer (toutes choses égales, donc, y compris qq soient les masses des fusées) ...

Cette explication on la retrouve souvent dans les vieux livres sur le sujet.
Meilleur est l’accélération verticale des premier Kms d’altitude mieux c’est .Puisque la force, donc la puissance nécessaire au démarrage doit êtres importante pour vaincre la pesanteur du départ, autant qu’elle soit rapide pour atteindre une altitude ou la pesanteur et le freinage aérodynamique sont moindre, ainsi que la masse totale de la fusée par la même occasion, le but des étages différents sur un lanceur.
C’est un rapport entre masse, pesanteur et altitude.
La dépense d’énergie doit être optimal par rapport à ces valeurs variables au cour de l’ascension.

Gene Paul a écrit:

Cette explication on la retrouve souvent dans les vieux livres sur le sujet.
Meilleur est l’accélération verticale des premier Kms d’altitude mieux c’est .Puisque la force, donc la puissance nécessaire au démarrage doit êtres importante pour vaincre la pesanteur du départ, autant qu’elle soit rapide pour atteindre une altitude ou la pesanteur et le freinage aérodynamique sont moindre, ainsi que la masse totale de la fusée par la même occasion, le but des étages différents sur un lanceur.
C’est un rapport entre masse, pesanteur et altitude.
La dépense d’énergie doit être optimal par rapport à ces valeurs variables au cour de l’ascension.

SpaceNut a écrit:

Merci pour ces calculs Patrick !

Il y a un truc que je ne comprends pas !

Si je prends la fusée qui a le rapport poussée/poid le moins performant, la Saturn V et celle qui a le rapport le plus performant, la N1, et que je compare ces chiffres avec leurs capacités de mise en orbite basse, on a 75 tonnes pour la N1 et... 118 tonnes pour la Saturn V !!!

How is it possible ??

Hum ... je voudrais ajouter une dernière chose :
le rapport poussée/poids en faveur de la N-1 n'est pas un parti pris "pro-russe" de ma part. C'est un chiffre réel, un fait indéniable, pas une invention ...

SpaceNut a écrit:

A quoi ça sert d'avoir une fusée qui accélère vite si elle peut mettre en orbite une charge inférieure à une fusée de masse équivalente qui accélère moins vite

Encore faut-il savoir pendant combien de temps on accélère...
110 s pour le premier étage de la N-1, 170 s pour celui de la Saturn V

SpaceNut a écrit:

A quoi ça sert d'avoir une fusée qui accélère vite si elle peut mettre en orbite une charge inférieure à une fusée de masse équivalente qui accélère moins vite

JJS a écrit:

Encore faut-il savoir pendant combien de temps on accélère...
110 s pour le premier étage de la N-1, 170 s pour celui de la Saturn V

Mais, comme le disait Ducrocq, ce qui compte c'est sortir des nuages le plus vite possible pour pouvoir travailler à l'horizontale

Ma confusion vient du fait que l'on ne parle que du premier étage !
Quel blaireau !

Comme le précise très justement JJS :"Encore faut-il savoir combien de temps on accélère"

Au niveau de l'accélération, n'y a-t-il pas une limite à respecter pour éviter d'assommer les spationautes?

Si l'accélération d'une fusée est trop forte pour l'équipage, quelle est la solution la plus pratique ? Augmenter le "play load" ou réduire l'arrivée du carburant à la tuyère, soit contrôler le moteur de la fusée.

SpaceNut a écrit:

Ma confusion vient du fait que l'on ne parle que du premier étage !

oui et pourtant j'avais bien précisé

Citation :

La N-1 compensait en partie ("aurait" compensée, évidemment) le défaut d'ergols cryogéniques pour les second et troisième étage par des moteurs du premier étage plus performants (pression de chambre qui n'a rien à avoir avec la poussée intrinsèques des moteurs) et cette accélération au décollage.

En gros, le premier étage de la N-1 était plus performant que le S-1 C.
Mais, au bout du compte, malgré une meilleure accélération au décollage et des moteurs plus "poussés", tu vois bien, plus haut, que le rapport de masse de la Saturn et meilleur que celui de la N-1.

Alpha a écrit:

Au niveau de l'accélération, n'y a-t-il pas une limite à respecter pour éviter d'assommer les spationautes?

Si l'accélération d'une fusée est trop forte pour l'équipage, quelle est la solution la plus pratique ? Augmenter le "play load" ou réduire l'arrivée du carburant à la tuyère, soit contrôler le moteur de la fusée.

Sur une période plusieurs minutes il vaut mieux ne pas dépasser 2 ou 3 g
Je n'ai pas la courbe en tête mais c'est qq secondes (et encore) à 12 ou 15 g (en cas d'éjection avec la tour de sauvetage, par exemple)

je confirme l'ordre de grandeur

Dominique M. a écrit:

je confirme l'ordre de grandeur

Merci votre Grandeur (tiens, il faudrait que je trouve un smiley avec une courone ...)

SpaceNut a écrit:

Ma confusion vient du fait que l'on ne parle que du premier étage !

Patrick R7 a écrit:

oui et pourtant j'avais bien précisé

La N-1 compensait en partie ("aurait" compensée, évidemment) le défaut d'ergols cryogéniques pour les second et troisième étage par des moteurs du premier étage plus performants (pression de chambre qui n'a rien à avoir avec la poussée intrinsèques des moteurs) et cette accélération au décollage.

En gros, le premier étage de la N-1 était plus performant que le S-1 C.
Mais, au bout du compte, malgré une meilleure accélération au décollage et des moteurs plus "poussés", tu vois bien, plus haut, que le rapport de masse de la Saturn et meilleur que celui de la N-1.

Eh voui !

SpaceNut a écrit:

Ma confusion vient du fait que l'on ne parle que du premier étage !

Patrick R7 a écrit:

oui et pourtant j'avais bien précisé

La N-1 compensait en partie ("aurait" compensée, évidemment) le défaut d'ergols cryogéniques pour les second et troisième étage par des moteurs du premier étage plus performants (pression de chambre qui n'a rien à avoir avec la poussée intrinsèques des moteurs) et cette accélération au décollage.

En gros, le premier étage de la N-1 était plus performant que le S-1 C.
Mais, au bout du compte, malgré une meilleure accélération au décollage et des moteurs plus "poussés", tu vois bien, plus haut, que le rapport de masse de la Saturn et meilleur que celui de la N-1.

SpaceNut a écrit:

Eh voui !