Des boosters de la navette au premier étage d'Ares-1

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Les boosters d'appoint de la navette sont les plus gros moteurs au monde à propergols solides. D'ici quelques années, ils formeront le premier étage d'Ares 1, le lanceur en ligne en cours de développement qui sera utilisé pour lancer Orion.

De gauche à droite: Saturn V, Navette Spatiale, Ares I, Ares V

Ces boosters sont entièrement réutilisables. Après chaque tir, ils sont récupérés dans l'océan, nettoyés et reconditionnés en vue d'une utilisation ultérieure. D'un poids au lancement de 590 tonnes, dont 440 tonnes de propergols, chaque booster mesure 45 m de haut pour un diamètre de 3,7 m. Ils sont segmentés en 11 éléments, dont 7 sont chargés de poudre, car il est impossible de les construire d'un seul bloc.

Ces 11 éléments sont répartis en 8 segments :

  • le capuchon ;
  • le cône ;
  • la jupe avant ;
  • le segment avant (2 éléments) ;
  • le segment intermédiaire avant (2 éléments) ;
  • le segment intermédiaire arrière (2 éléments) ;
  • le segment arrière avec tuyère ;
  • la jupe arrière.

Les moteurs de séparation avant sont situés sur le cône qui abrite également les parachutes principaux. Les parachutes d'extraction et de freinage sont logés dans le capuchon. Quant aux moteurs de séparation arrière, ils sont situés sur la jupe arrière qui supporte également les moteurs d'orientation.

Boosters de la navette

Les boosters de la navette fournissent 71,4 % de la puissance au moment du décollage, soit l'essentiel de la poussée. Sans leur utilisation, la navette ne peut pas s'extraire de son pas de tir. Ils sont allumés quelques secondes après les 3 moteurs de l'orbiteur et fonctionnent pendant un peu plus de 2 minutes avant de se séparer de la navette et retomber, sous parachutes, dans l'océan Atlantique à quelque 230 km du centre spatial Kennedy.

Premier étage d'Ares-1

Le lanceur Ares I

L'utilisation de SRB pour construire le premier étage d'Ares-1 s'explique par le fait que la NASA n'a pas souhaité financer le développement d'un étage entièrement nouveau mais au contraire de s'appuyer sur des technologies largement éprouvées pour le vol habité. Cependant, les SRB utilisés sur les Ares 1 seront différents de ceux de la navette. Ils comporteront un segment supplémentaire ce qui permettra d'augmenter la quantité de propergol embarquée et donc la performance du lanceur.

AE
Aerodreamer

Pas mal l'idée de réutiliser les éléments de la navette bientôt à la retraite.
590t, c'est le poids d'un seul booster ou de tout le système avec le réservoir?

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Atlas

Je crois que c'est le poids d'un booster, la navette ( environ 100 t ) avec le réservoir et les 2 propulseurs, cela fait 2.000 tonnes.

TR
tr

Atlas
Je crois que c'est le poids d'un booster, la navette ( environ 100 t ) avec le réservoir et les 2 propulseurs, cela fait 2.000 tonnes.

Je confirme, je me souviens des mêmes chiffres, la navette compte pour 69 tonnes à sec + 30 tonnes de charge utile (chiffres variables selon que la navette est plus ou moins "moderne"), le reste après les deux boosters, c'est le gros réservoir.

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Maulus

c'est assez... comment dire.. colossal.
il y a des étude en court pour des satélisations différentes ? je parle de mise en orbite via des trajectoires moins "verticales".

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StarDreamer

Quand on voit le prix de la satellisation d'un kilo, on se dit que le système navette est un vrai croiseur ! :houla:

Concernant les trajectoires, elles sont au plus courtes pour économiser le carburant, donc toujours en ligne droite vers le haut.
Pour faire des montées plus horizontales ou en spirale (et surtout alors des descentes "cools" sans échauffement dans l'atmosphère) il faudrait un système de propulsion beaucoup plus performant avec un rendement d'un autre ordre de grandeur qui permettrait par exemple, de pousser autant mais avec 10x ou 100x moins de poids.

La seule alternative théorique que je connaisse est celle d'un réacteur "atomique", où de l'eau -chauffée par les tiges d'une unité nucléaire à haute température- sera vaporisée et éjectée. De plus, si la température de vaporisation dépasse les 3000°C, il y a séparation H2+2O2, et recombinaison explosive de l'eau, donc double combustion.
C'est un système qui prend peu de place, "simple" en théorie et dont le propulsif est de l'eau, salée ou pas.
Le seul et léger inconvénient est le fait d'utiliser une technologie nucléaire, outrageusement polluante et dangereuse. Et puis, les températures à gérer, c'est chaud si on veut dépasser 3000° en sortie de vapeur...

Content ? :D

Edit: pour les constructeurs amateurs de grosses fusées, il doit être possible de réaliser des petits prototypes de moteurs "nucléaires" en utilisant de la thermite en place est lieu d'un générateur de vapeur nucléaire...

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Maulus

merci pour les precisions SD :D