Vol hypersonique - Le X-43 à Mach 10

Vol hypersonique - Le X-43 à Mach 10 - Sciences - Discussions

Marsh Posté le 17-11-2004 à 14:50:18    

Le X-43A a battu hier son propre record de vitesse en approchant Mach 10 (environ 11000 km/h) pendant quelques secondes. Le précédent vol avait atteint Mach 7.
 
News en français (dépeche AFP) : http://fr.news.yahoo.com/041117/202/457w4.html
Site officiel : http://www.nasa.gov/missions/research/x43-main.html
 
Quelques questions :  
A quand un pilote dans un engin de ce genre?  
Cette technologie pourrait-elle etre utile à l'aviation militaire?
Et l'aviation commerciale? Quel genre d'applications? Un nouveau concorde (avion de prestige, peu de passagers, cout d'exploitation élevé)?

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Marsh Posté le 17-11-2004 à 14:50:18   

Reply

Marsh Posté le 17-11-2004 à 14:52:18    

paris - New York en 2h   :love:  :love:


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...und ich tanz' einfach weiter.
Reply

Marsh Posté le 17-11-2004 à 14:55:53    

non comme c'est dit dans la dépêche c'est uniquement militaire et j'ai du mal imaginé un pilote dedans, alors une expoitation commerciale....

Reply

Marsh Posté le 17-11-2004 à 14:56:54    

Application commerciale, vu les G à prendre j'en doute.
 
Militairement, je pense plutot à des drones d'observation tactiques, éventuellement armés pour des frappes spéciales et rapides mais limitées.
 
Ajouter un pilote imposerai trop de contraintes et de limitations.
 

Reply

Marsh Posté le 17-11-2004 à 14:58:17    

retrox a écrit :

A quand un pilote dans un engin de ce genre?


Vu les accélérations de la bestiole, on va espérer jamais [:matleflou]  

Citation :

Cette technologie pourrait-elle etre utile à l'aviation militaire?


La méthode de propulsion (statoréacteur) est classique et connue (et accessoirement demande un lanceur, tu peux pas décoller avec un stato).
Après, ils testent en environnement réel pour les vols spatiaux toussa
et je présumme qu'ils font également des tests de matériaux (résistance à l'échauffement toussa)

Citation :

Et l'aviation commerciale? Quel genre d'applications? Un nouveau concorde (avion de prestige, peu de passagers, cout d'exploitation élevé)?


jamais [:mlc]  
les statoréacteurs ca doit démarrer vers mach 2 avec une limite théorique atteignant mach 15, mettre ca sur un avion commercial impose des contraintes de malade (c'est pas la même échelle de taille du tout) et demande en plus d'avoir deux systèmes de propulsion en // (normal et stato)


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Reply

Marsh Posté le 17-11-2004 à 14:58:32    

JP Petit l avait dit [:volta]
 
Sauf que c etait avec un moteur MHD, et apparement ici c est avec un moteur "atmospherique" (dixit la news de yahoo)  :o

Reply

Marsh Posté le 17-11-2004 à 15:00:09    

5851 km entre paris et new york soit a la vitesse de 11000km/h looool
 
t=d/v
 
lol soit une demi heure

Reply

Marsh Posté le 17-11-2004 à 15:03:19    

arecibo3 a écrit :

5851 km entre paris et new york soit a la vitesse de 11000km/h looool
 
t=d/v
 
lol soit une demi heure


ha merci je me disais bien que l'autre disait n'importe quoi  [:mlc]

Reply

Marsh Posté le 17-11-2004 à 15:06:28    

Je pense aussi que les applications les plus simples seront développées en premier (les drones sont surement un bon candidat pour développer la technologie sur une plateforme industrielle).
 
Dans la dépeche, le gars fait clairement allusion à des transferts de technologie vers l'aviation civile.
 
En ce qui concerne les G, c'est une question d'accélération non? Le concorde allait bien à Mach 2 et les passagers n'etaient pas des pilotes de chasse. Si l'accélération est faible et progressive, ça doit etre possible d'atteindre une vitesse de croisiere importante (pas forcément Mach 10, mais ne serait-ce que 4 ou 5) sans imposer trop de contraintes aux passagers non?

Reply

Marsh Posté le 17-11-2004 à 15:08:20    

j'ai entendu hier à la télé que le X-43A, était à 2 heures de vol de n'importe quel point de la planete ... ca fait peur ...

Reply

Marsh Posté le 17-11-2004 à 15:08:20   

Reply

Marsh Posté le 17-11-2004 à 15:08:28    

orazur a écrit :

ha merci je me disais bien que l'autre disait n'importe quoi  [:mlc]


Ouais mais bon tu rajoutes
Les trajets aller retour à l'aéroport
La fouille rectale par les douaniers américains
 
T'en a encore pour qques heures en fait [:ddr555]  
 
 

Reply

Marsh Posté le 17-11-2004 à 15:08:44    

Lexmark a écrit :

JP Petit l avait dit [:volta]
 
Sauf que c etait avec un moteur MHD, et apparement ici c est avec un moteur "atmospherique" (dixit la news de yahoo)  :o


Oui, c'est un statoréacteur (technologie dont les bases ont été posées par un français en 1907, redécouvertes dans les années 30 et les premiers engins fonctionnels datent de juste après WW2)
 
Article:

Citation :

Le statoréacteur (Stato pour statique) est un moteur à réaction qui, comme le turboréacteur, utilise le cycle thermodynamique classique compression/combustion/détente, mais ne comporte aucune pièce mobile et est, mécaniquement parlant, le plus simple des moteurs pour aéronef.
 
Schématiquement, il s’agit d'un cylindre équipé seulement d'une chambre de combustion avec un système d'injection du combustible. La compression est obtenue grâce à la pression dynamique, c'est à dire la pression crée par l'air s’engouffrant à grande vitesse dans l’entrée d'air. Dans les statoréacteurs classiques, dit à combustion subsonique, ramjet en anglais, l’air est ralenti et s’écoule à une vitesse inférieure à Mach 1 même si le véhicule se déplace à Mach 5. Il n'y a donc pas besoin de compresseur et plus le véhicule se déplace rapidement, plus l’air est comprimé avec une augmentation proportionnelle de la température.
 
L’air comprimé est ensuite mélangé à du carburant pulvérisé par des injecteurs à l’endroit où la pression de l'air est maximale. La combustion du mélange se fait dans toute la longueur restante du moteur et produit une grande quantité de gaz chauds éjectés par la tuyère du statoréacteur.
 
La totalité des gaz est convertie en poussée efficace puisqu'il n'a pas de turbine à actionner et donc le rendement est maximal. Une pression dynamique suffisante n'étant obtenue qu'à de grandes vitesses, le statoréacteur ne peut fonctionner aux faibles vitesses à moins d’être monté aux extrémités des pales d’un rotor, auquel cas le statoréacteur bénéficie de la vitesse de rotation des pales.
 
http://xplanes.free.fr/stato/french_ramjet/stato-turbo.jpg
 
http://xplanes.free.fr/stato/french_ramjet/TN_griffon_19.JPG
Un des deux seuls avions à turbo-stato à avoir volé, le Nord 1500 Griffon
 
En théorie, le statoréacteur n'a pas de vitesse limite, il peut accélérer indéfiniment aussi longtemps qu'il reste de l'oxygène dans l'air. En pratique, il y a des problèmes très difficiles de résistance des matériaux à partir de Mach 5. Aux vitesses supérieures, la pression dynamique est si forte que la chambre de combustion atteint une température incompatible avec les matériaux actuels.
 
Pour atteindre des vitesses supérieures, il faut donc réduire la pression de l'air dans la chambre de combustion en lui permettant de s’écouler à vitesse supersonique. La température n'augmente alors pas autant que dans les statoréacteurs classiques à combustion subsonique. La grande difficulté est que le carburant est injecté dans un flux d’air supersonique et doit brûler en quelques millièmes de secondes tout en donnant une combustion stable. La vitesse maximale des statoréacteurs à combustion supersonique (scramjet en anglais) reste à déterminer, mais elle semble être supérieure à Mach 20.
 
Les statoréacteurs fonctionnent avec des carburants variés sous différentes formes : solide ou liquide. Dans le premier cas, apparu relativement récemment, il s'agit d'un propergol solide à faible taux d'oxydant brûlant dans un générateur de gaz ce qui alimente la chambre du statoréacteur avec les produits gazeux issus du générateur. Ces produits brûlent alors avec l’oxygène de l’air exactement comme dans les statoréacteurs à carburant liquide.
 
Les combustibles liquides sont soit cryogénique (hydrogène liquide) soit stockable (hydrocarbure éventuellement endothermique). L'hydrogène liquide est avantageux, car il peut servir pour refroidir le moteur et le véhicule à très grande vitesse. Les hydrocarbures, moins efficaces, limitent la vitesse à environ Mach 8.
 
Dans les véhicules équipés de statoréacteur à combustion supersonique, tel que le X-43 américain qui a volé très récemment à Mach 7+, la cellule de l’appareil fait partie intégrante du statoréacteur. Le nez de l'aéronef crée une onde de choc qui est dirigée vers le moteur ce qui sert à comprimer l’air au même titre que l’entré d’air. De même, la partie arrière de la cellule sert de tuyère externe et engendre la poussée en association avec la tuyère interne du statoréacteur. Les pressions élevées sur la partie inférieure du véhicule créent également une portance.
 
En raison de toutes ces caractéristiques, le statoréacteur présente un certain nombre d’avantages considérables:

  • Légèreté et simplification de fabrication.
  • Puissance accru par rapport à un turboréacteur pour la même section frontale.
  • Augmentation de la poussée avec le carré de la vitesse.


mais aussi des inconvénients non négligeables:

  • Température de fonctionnement plus élevé.
  • Poussée nulle au point fixe.
  • Faible poussée et faible rendement en dessous de 600-700 km/h.


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Marsh Posté le 17-11-2004 à 15:08:54    

c'est pas plutot pour des missiles qu'ils font sa :/

Reply

Marsh Posté le 17-11-2004 à 15:09:48    

si, très clairement c'est développé pour des missiles.

Reply

Marsh Posté le 17-11-2004 à 15:12:24    

sebfun a écrit :

c'est pas plutot pour des missiles qu'ils font sa :/


vancrayenest a écrit :

si, très clairement c'est développé pour des missiles.


On a déjà des missiles sol-sol, sol-air et air-air à statoréacteurs depuis les années 60 [:loom the gloom]
(y compris à charges nucléaires)


Message édité par masklinn le 17-11-2004 à 15:13:07

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Marsh Posté le 17-11-2004 à 15:13:50    

peut être, mais c'est certainement pas pour le transport qu'ils développent ça.


Message édité par jaguargorgone le 17-11-2004 à 15:16:41

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Un modérateur n'est pas là que pour emmerder le monde. Il a aussi un rôle important d'organisation de la section, un peu comme un CRS :o
Reply

Marsh Posté le 17-11-2004 à 15:14:10    

Masklinn a écrit :

Oui, c'est un statoréacteur (technologie dont les bases ont été posées par un français en 1907, redécouvertes dans les années 30 et les premiers engins fonctionnels datent de juste après WW2)
 
Article:
 
...
 


 
merci pour toutes ces infos  :jap:

Reply

Marsh Posté le 17-11-2004 à 15:19:39    

vancrayenest a écrit :

peut être, mais c'est certainement pas pour le transport qu'ils développent ça.


C'est pas non plus pour les missiles, vu qu'ils ont déjà les dits missiles

Citation :

The program's purpose is to explore an alternative to rocket power for space access vehicles.
 
"This flight is a key milestone and a major step toward the future possibilities for producing boosters for sending large and critical payloads into space in a reliable, safe, inexpensive manner"


Avantages stato: hautes vitesse, monstrueuse fiabilité et haut rendement, donc c'est extrèmement sympa pour la longue distance ou l'envoi de charges en haute atmosphère (et si t'atteint une vitesse suffisante le stato se coupe quand plus d'air [choke] et tu vas en orbite tranquillou)


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Marsh Posté le 17-11-2004 à 15:26:41    

ils ont déjà les dits missiles mais pas avec cette technologie là.
 
Ils ont eu une poussée positive ce coup ci?


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Un modérateur n'est pas là que pour emmerder le monde. Il a aussi un rôle important d'organisation de la section, un peu comme un CRS :o
Reply

Marsh Posté le 17-11-2004 à 16:41:38    

Masklinn a écrit :

et si t'atteint une vitesse suffisante le stato se coupe quand plus d'air [choke] et tu vas en orbite tranquillou


d'après ton post plus haut, la limite est à M20. pour une orbite stable, c'est ~M27. donc oui on peut sortir de l'atmosphère, mais on retombe sur Terre comme une grosse merde. pour se mettre en orbite stable faut appliquer une poussée à l'apogée, et là le stato réacteur sert pas à grand chose.
 
[mode sf]
Une solution élégante est d'utiliser des moteurs hybrides Rolls-Royce, et une grille à plasma Ferrari alimentée par un nanoréacteur à fusion Areva. d'la balle...
http://akaa.free.fr/orbiter/grab_424.gif
[/mode sf]
 

Citation :


Ils ont eu une poussée positive ce coup ci?


ça avait foiré les autres essais ? :D


Message édité par Schimz le 17-11-2004 à 16:42:41
Reply

Marsh Posté le 17-11-2004 à 16:44:17    

Masklinn a écrit :

On a déjà des missiles sol-sol, sol-air et air-air à statoréacteurs depuis les années 60 [:loom the gloom]
(y compris à charges nucléaires)


 
ils veulent tout simplemnt ptet ameliorer la technologie non??
en tout cas cé pas pour le commerce , sa jcrois pas

Reply

Marsh Posté le 17-11-2004 à 18:16:30    

Dans un stato conventionnel (ramjet en anglais), l'écoulement dans la chambre de combustion est subsonique. Le X43 fonctionne avec un SCramjet, cad avec un stato à combustion supersonique (ce qui n'a pas été fait souvent, les premiers essais réussis doivent dater de 1992).
 
Il s'agit donc clairement d'une nouvelle techno (même si le X43 n'est pas un démonstrateur techno en soit). Maintenant, il va falloir suivre les essais du moteur de P&W "au banc", qui lui est un vrai démonstrateur techno (structure composite refroidie activement).
 
Il y a eu 3 essais X43, le premier a foiré à cause du modèle aéro du booster (instabilité au passage du transonique), le second vol a atteint M6,83 avec une poussée positive et le vol d'hier a fait quelque chose comme M9,8... il va falloir encore attendre pour savoir si le bilan poussée - trainée est positif ou pas.

Reply

Marsh Posté le 17-11-2004 à 20:14:05    

Schimz a écrit :

d'après ton post plus haut, la limite est à M20. pour une orbite stable, c'est ~M27. donc oui on peut sortir de l'atmosphère, mais on retombe sur Terre comme une grosse merde. pour se mettre en orbite stable faut appliquer une poussée à l'apogée, et là le stato réacteur sert pas à grand chose.


t'aurais du mieux lire le texte :whistle:  
il est écrit qu'on a aucune idée de la limite des statos supersonique (comme celui du X-43) mais qu'elle est au dessus de mach 20 [:itm]  
sûrement pas que la limite est mach 20 [:spamafote]  
 
Badcow > merci pour les précisions :)


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Marsh Posté le 17-11-2004 à 20:32:07    

quand je pense aux superbes systemes d'equations aux derivees partielles qui sont derriere cet exploit :love:

Reply

Marsh Posté le 17-11-2004 à 21:24:55    

En fait, le X43 est un simple gros fer à repasser destiné à vérifier le bilan aéropropulsif d'un SCramjet.
 
Le moteur est réalisé dans un aliage de cuivre refroidi par circulation d'eau (avec éjection de la vapeur sous l'engin), c'est pour cela qu'il ne fonctionne qu'une dizaine de secondes. Les flux thermiques (de l'ordre de plusieurs MW/m²) imposent un refroidissement actif sinon le moteur fond en quelques secondes.
 
Pour un engin "opérationel", le refroidissement se fera par circulation du carburant avant injection dans la chambre de combustion. Oubliez le vol paris-new york en 1/2 heure, le but de cet engin est de faire un missile hypersonique qui pourrait frapper une cible à 2000 km de distance en moins de 15 minutes...

Reply

Marsh Posté le 17-11-2004 à 23:33:27    

concernant le X43, l'exploit c'est d'avoir fait fonctionner un stato en régime hypersonique sans essai en soufflerie (et pour cause !) c'est donc un exploit de la simulation informatique possible grâce à l'augmentation extraordinaire de la puissance de calcul des ordinateurs ces dernières années...

Reply

Marsh Posté le 18-11-2004 à 07:57:36    

J'imagine tous les contrôles CNd pour voir l'état de l'appareil après un tel vol. [:jofusion]


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-~- Libérez Datoune ! -~- Camarade, toi aussi rejoins le FLD pour que la flamme de la Révolution ne s'éteigne pas ! -~- A VENDRE
Reply

Marsh Posté le 18-11-2004 à 08:25:09    

Masklinn a écrit :

t'aurais du mieux lire le texte :whistle:  


 :o  [:ddr555] [:cupra]

Reply

Marsh Posté le 18-11-2004 à 08:46:24    

pratique pour livrer des pizzas 30' n'importe où dans le monde cet engin :)
pizza ou charge nucléaire, il en faut pour tous les gouts
à cette vitesse, pas de réaction ni d'interception possible comme avec les icbm


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du vide, j'en ai plein !
Reply

Marsh Posté le 18-11-2004 à 09:07:35    

Mais comme ca doit gratter une Porsche ce truc !!! :o

Reply

Marsh Posté le 18-11-2004 à 09:10:28    

Ill Nino a écrit :

Mais comme ca doit gratter une Porsche ce truc !!! :o

quand même pas, ça ne va que trois fois plus vite qu'une balle de fusil, quand même  :o  :ange:


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du vide, j'en ai plein !
Reply

Marsh Posté le 18-11-2004 à 09:11:15    

hpdp00 a écrit :

pratique pour livrer des pizzas 30' n'importe où dans le monde cet engin :)
pizza ou charge nucléaire, il en faut pour tous les gouts
à cette vitesse, pas de réaction ni d'interception possible comme avec les icbm


 
Faut la savourer la pizza parce qu'à plusieurs centaines de milliers d'euros :sweat:


---------------
"If you can walk away from a landing, it's a good landing. If you use the airplane the next day, it's an outstanding landing." - Chuck Yeager. | Chaîne YT | Photos
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Marsh Posté le 18-11-2004 à 09:11:32    

hpdp00 a écrit :

quand même pas, ça ne va que trois fois plus vite qu'une balle de fusil, quand même  :o  :ange:

Ah merde, on pourrait meme pas l'abattre a la kalashnikov ??? :(

Reply

Marsh Posté le 18-11-2004 à 09:19:01    

hpdp00 a écrit :

quand même pas, ça ne va que trois fois plus vite qu'une balle de fusil, quand même  :o  :ange:


 
Vitesse à la sortie du canon, non ? Au bout d'une seconde la vitesse d'une balle doit bien chuter quand même...


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"If you can walk away from a landing, it's a good landing. If you use the airplane the next day, it's an outstanding landing." - Chuck Yeager. | Chaîne YT | Photos
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Marsh Posté le 18-11-2004 à 09:23:39    

disons 1000m/s pour une petite balle montée sur une grosse cartouche, après une seconde et 800 mètres, elle doit être vers 700m/s
 
Ill Nino > si, mais courir très-très-très vite et taper fort dessus avec la kalash


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du vide, j'en ai plein !
Reply

Marsh Posté le 18-11-2004 à 09:31:36    

hpdp00 a écrit :

disons 1000m/s pour une petite balle montée sur une grosse cartouche, après une seconde et 800 mètres, elle doit être vers 700m/s
 
Ill Nino > si, mais courir très-très-très vite et taper fort dessus avec la kalash

Ah ouai, mais prevoir un peu de Gatorade avant parce que fo courrir tres tres tres vite on dirait... :jap:  
Bon j'pense ca grille pas une Visa Sport quand meme, les vrais valeurs sont gardees... :jap:

Reply

Marsh Posté le 18-11-2004 à 20:04:28    

besche a écrit :

concernant le X43, l'exploit c'est d'avoir fait fonctionner un stato en régime hypersonique sans essai en soufflerie (et pour cause !) c'est donc un exploit de la simulation informatique possible grâce à l'augmentation extraordinaire de la puissance de calcul des ordinateurs ces dernières années...


 
Pas d'exploit ici, le carburant est un mélange Hydrogène / silane et le silane est pyrophore à plus de 80°C.
 
Encore une fois, le but du X43 n'est que de vérifier un bilan poussée - traînée, rien de plus. Lorsque l'on vole à Mach 2-3, un bilan poussée - traînée est d'environ 1=2-1 (poussée = 2, traînée = 1, poussée nette = 1), donc même si on se plante de 10% sur la poussée, il reste encore 1.8-1=0.8 ce qui fait que le moteur pousse encore (20% en moins). En hypersonique, le bilan est plutôt de la forme 1=10-9, ce qui fait que si on se plante de 10%, la poussée passe de 10 à 9 et la poussée nette tombe à 0 (au lieu de 1, soit 100% de perte).

Reply

Marsh Posté le 18-11-2004 à 20:46:21    

en plus c'est pas vrai, des essais en soufflerie y'en a plein :d


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Un modérateur n'est pas là que pour emmerder le monde. Il a aussi un rôle important d'organisation de la section, un peu comme un CRS :o
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Marsh Posté le 17-03-2005 à 21:57:44    

c'est comme un regulateur de vitesse renault quoi

Reply

Marsh Posté le 24-03-2005 à 15:23:26    

lokilefourbe a écrit :

Application commerciale, vu les G à prendre j'en doute.
 
Militairement, je pense plutot à des drones d'observation tactiques, éventuellement armés pour des frappes spéciales et rapides mais limitées.
 
Ajouter un pilote imposerai trop de contraintes et de limitations.


 
Bah, avec un petit champ inertiel dans l'avion, ça se fait  :whistle:  

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Marsh Posté le    

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