Bonjour à tous. Je recherche actuellement des informations  
- sur la propulsion chimique pour obus flèches.
Le but recherché est de trouver les espèces chimiques permettant une vitesse de sortie de bouche de l'obus la plus élevée possible (de l'ordre de quelques kilomètres secondes, ca à l'air si simple dit comme çà!).  
Je cru comprenddre que la taille du grain, la forme cristalline de la poudre utilisée étaient fondamentales mais je n'ai trouvé de rapports calorimétriques et pressiométriques nulle part sur le net.
- sur la propulsion gazeuse. Le principe est de comprimer au maximum des gaz légerts (H, HE) et à faire dilater un autre volume de gaz par calorimétrie, le tout permettant des vitesses d'éjection assez impressionnantes (HARP project)
- sur la propulsion magnétique/électrique (recherches > ISL ). Le principe est de créer un champ magnétique intense circulaire autour de notre projectile pour le faire avancer le long d'une rampe. La succession de ces champs magnétiques permet une accélération progressive du projectile, mais demande des Mégawatts en puissance.
 
PS : si l'un d'entre vous connaît des liens sur les apllications possibles des nanosatellites, sur la répartition de g à la surface terrestre et sa variation si l'on se place sur une montagne ( + 4000 mètres d'altitude).
 
Que du bonheur non ?  
 
Cordialement, merci d'avance pour vos réponses.

Zut alors, personne d'intéressé par tous ces sujets...? Un 'tit effort voyons, c'est pour la bonne cause (TPE)  

une tpe la dessus... y'a des malades
plus serieusement, a la limite j'aurai pu t'aider dans des cas plus simples genre sur les poudres utilisées dans les armes conventionnelles mais sur les obus fleches genre ce qu'on les ricains ou meme sur le leclerc la franchement...
idem sur la MHD.

On prend tout ce que vous donnez, consils, explications, liens, on achète tout ! On a déjà du mal à trouver les réactions de combustion les plus puissantes, alors pour ce qui est d'expliquer les projets top secrets des allemands ou des américains... Et impossible de trouver un schéma clair expliquant le principe d'un canon ( compression => déflagration => gaz =>surpression => poussée sur le culot de l'obus => boum)

Pour le canon, il y a deux facteurs contradictoires, l'énergie libérée par la combustion et l'erosivité. Généralement, plus l'énergie libérée est grande, plus la température des gaz est élevée et moins le tube du canon dure longtemps.
 
En passant des canons rayés aux canons lisses, on a pu gagner un peu en potentiel chimique car un canon lisse est intrinsèquement plus tolérant qu'un canon rayé...
 
Donc le problème n'est pas de trouver des poudres plus énergétiques (il en existe de très méchantes), mais de trouver des compo dont la température ne tue pas trop vite le tube (généralement à base de nitroguanidine). On peut de plus y ajouter des sels métalliques pour diminuer la lueur à la bouche (et éviter la post-combustion qui donne un flash très désagréable).
 
On trouve quelques grandes familles de "poudres" :
- les simples base (nitrocellulose)
- les double base (nitrocellulose + nitroglycérine)
- les poudres composites (même compo que les propergols)
 
Les poudres composites comprennent un liant (généralement le PBHT - polybutadiène), une charge oxydante (perchlorate d'ammonium, nitrate d'ammonium) et une charge énergétique (RDX, HMX, CL20).
 
L'intérêt du CL20 ("China Lake Twenty" ) est d'être plus énergétique que le HMX, d'être plus dense et d'avoir un bilan d'oxygène positif (il remplace une partie de la charge oxydante).
 
En ce qui concerne la combustion des poudres, il faut arriver à doser au mieux l'oxygène. La vitesse d'expansion des gaz est une fonction de la racine carrée du rapport (température / masse molaire des gaz de combution).Si la combustion est complète, l'énergie libérée est maximum (la température aussi) mais les espèces crées sont assez lourdes (H2O et CO2). Si la compo est sous-oxygénée, l'énergie libérée est plus faible mais les espèces crées sont CO et H2, ce qui permet de gagner énormément sur la masse molaire et donc sur la vitesse d'expansion... par contre, toutes ces espèces sont réductrices et risquent de faire une belle flamme à la bouche du tube (post-combustion).
 
Les vitesses maxi atteintes par des obus-flèches sont de l'ordre de 1580 m/s (obus M829 US dans l'Abrams) à 1650 m/s (obus F1 du Leclerc). Les obus-flèches de 125 mm Russes vont un peu plus vite (1750 à 1800 m/s) mais avec un projectile plus léger et d'allongement moindre.  
 
Le principe de la propulsion par gaz légers est identique, mais là on veut la masse molaire la plus faible possible (pour pouvoir aller plus vite), on prend donc de l'hydrogène ou l'hélium et on chauffe avec une source externe après avoir mis sous pression (ne pas oublier que la plupart des gaz se refroidissent lorsqu'ils se détendent)...
 
La vitesse max est bien sûr supérieure, il n'y a pas de risques d'érosion, mais il faut une bonne source d'énergie externe et des réservoirs qui tiennent la haute pression. Le tube de 40 mm de l'ISL doit pouvoir pousser un obus à 2400 m/s.
 
La propulsion magnétique peut prendre plusieurs formes, les "rail-guns" et les "coil-guns". Dans l'un, on accélère le projectile de bobine en bobine, dans l'autre on accélère en passant un courant entre deux rails conducteurs.
 
En théorie, on peut aller aussi vite que l'on veut, en réalité les contraintes induites dans le projectile finissent par le casser ou le faire fondre...

Et un lien pour en savoir plus (il ne faut pas hésiter à contacter les personnes dont le nom est indiqué sur le site) :
 
http://www.materiaux-energetiques.com/fr/index.html
 
http://www.eurenco.com/en/propellants/index.html

Un grand merci pour la réponse, je sors la décodeur !  
Pour ce qui est de l'érosivité des tubes, c'est un facteur négligeable dans notre étude, la vitesse d'éjection est bien plus importante que le fait de remplacer le canon tous les quatre tirs ( au pire on redimmensionne nos munitions et par allésage on a un calibre supérieur ).
Idem pour la lueur de bouche, notre "canon" n'est pas à vocation guerrière, du moins pas encore... au contraire une belle combustion des gaz après le passage de l'obus ca fait joli    
Merci pour le CL20 on va essayer d'expliquer le pourquoi et le comment du bilan énergétique positif.  
 
Ceci est extrait d'un site : http://fred.elie.free.fr/T001_bali [...] rieure.htm
 
Bilan des forces exercées sur le projectile:
 
Il va permettre de trouver une relation entre l'évolution du coefficient d'expansion et la pression. Les forces extérieures appliquées au projectile sont la force de poussée F et la force de résistance - R. L'accélération est la combinaison de l'accélération de la seule translation le long de l'axe, dv/dt, et de l'accélération due aux rayures 4J/a². tg²q dv/dt. La force de poussée est F = PS = Pp a²/4, la force de frottement, causée principalement lors de la rotation du projectile contre la paroi cylindrique, est R = - 4J/a² tgq tgj dv/dt, où tgj représente le coefficient de frottement (formule de Coulomb). Ecrivant la loi de Newton: M dv/dt + 4J/a². tg²q dv/dt = F - R, on obtient finalement:
 
force de poussée = F = Pp a²/4 = M' d²x/dt²
 
où M' désigne la masse apparente du projectile résultant des effets cités auparavant:
 
M' = M(1 + 4J/Ma².( tg²q + tgq tgj ))
 
La définition du coefficient d'expansion introduite précédemment montre que l'on a alors le lien entre son évolution et la pression:
 
P = (16M'Vc/p ²a4) d²X / dt² (1)"
 
 
 
Etant un jeune newbie en matière de balistique, je suis capable d'ngurgiter n'importe quoi. D'après vous ce site est-il scientifiquement fiable?

L'énergie du CL20 vient de la cage azotée au centre de la molécule. Les angles de liaisons très contraints font que la molécule est plus énergétique. C'est la même chose pour le carburant JP-10 qui est un truc tri-cyclique avec des cycles à 5 carbones ce qui apporte de l'énergie par rapport à un bête kérosène.
 
Si je comprend bien, le but est de dimensionner un canon à la Jules Verne pour envoyer des trucs dans l'espace ?
 
Si c'est cela le but... j'ai un peu peur quand aux dimensions de l'ensemble et sur la façon d'atteindre les 9500 m/s de vitesse initiale nécessaires à une satellisation...
 
Pour en revenir au "bilan des forces", je pense que les rayures sont superfétatoires, et que les frottements peuvent être négligés. Une simulation simple consiste à définir une surface de combustion, une vitesse de combustion et une masse de poudre. A partir de là, tu génère un volume de gaz (en fonction de la formule chimique retenue) a une certaine température (qui dépend de l'énergie libérée), dans un certain volume de chambre de combustion. Si le projectile n'avance pas, la pression monte, monte... mais la pression s'appliquant sur le culot de l'obus, cela fait une force qui divisée par la masse de l'obus donne une accélération, qu'on intègre deux fois pour obtenir un déplacement... et une augmentation du volume de la chambre donc une baisse de la pression.
 
Cela peut se modéliser facilement sous "Simulink", et quelques essais permettent d'ajouter facilement les échanges thermiques qui vont faire tomber la température des gaz et diminue les perfo du canon...

Le but non avoué est en partie de démontrer la "non-faisabilité" du canon de Jules Verne. La vitesse de libération à atteindre est même supérieure aux 9.5km/s évoqués : en A.N celà donne précisément (pour g = 9.8, masse de la Terre = 6.10 exposant 24, et rayon de la terre = 6378 km) ==> 11 190 m/s. Difficile à l'heure actuelle d'atteindre de telles vitesses. Et encore, pour que l'obus échappe à l'attraction terrestre (l'objectif de Jules Verne était la Lune), la vitesse initiale nécessaire est de 13 km/s !  
 
Enfin nous avons dressé une liste de tous les facteurs permettant de réduite cette V lib :
- aérodynamisme de l'obus ( obus flèches cités précédemment)
- échauffement de la munition avant le tir
- tirer depuis un emplacement élevé ie du flanc d'une montagne par exemple  (15 000 pieds), la densité de l'air étant moindre, les forces de frottement le sont également
- tenter de s'approcher au maximum de l'équateur sur un sol non ferro-magnétique (g serait alors diminuée)
- etc (d'autres suggestions?)
 
Pour ce qui est du traité de balistique intéérieure, nous n'allons pas entrer dans les détails, le sujet étant suffisament vaste et complexe. Je cherche toujours un tableau ou un graphe qui compare les poudres utilisées et leur "rendement" en terme de vitesse d'éjection.
 
PS : merci badcow pour les précisions et les liens, je ressors le décodeur !
 
 

9500 m/s c'est la vitesse classique du DeltaV pour la satellisation, c'est à dire 7500 m/s (satellisation), plus 2000 m/s de pertes (gravité et traînée).
 
Un obus flèche perd typiquement 50 à 65 m/s de vitesse par km parcouru à cause des frottements, mais même si on fait l'impasse là dessus on est loin des 7500 m/s nécessaires.
 
Je regarde demain ce que j'ai sur les poudres, à la louche c'est entre 800 cal/g (avec une base NG pour réduire la température) et 1350 cal/g (pour les poudres les plus méchantes à la nitroglycérine).

De très bon trucs ici :
 
http://www.csafe.utah.edu/presenta [...] ecture.pdf

J'ai cru voir inscrit "Vél.expt'l m/s" ==> Vélocity experimental ?
D'après ce même tableau les grandes gagnantes en terme de vitesse d'éjection sont l'HMX et la L-10.  
Soyons rêveurs : existe-til une formule simple (tout est relatif) permettant de trouver le rapport entre "Vél expt'l' et la vitesse que les gaz communiquent à un notre obus flèche... sans tenir compte de la chute de pression lorsque notre projectile s'en va ?
 
En fait le but du jeu est de propulser notre projectile le plus loin possible pour qu'il puisse libérer un nanosatellite qui devrait gagner (je ne sais pas encore comment) son altitude finale par ses propres moyens. Au vu du prix de lancement et de la possible fabrication à la "chaîne" de nos nanosatellites, on peut s'arrêter à une altitude raisonnable qui lui permettra de tenir pendant environ 8 mois... celà resterait un moyen économique pour faire face au boom des communications et de l'arrivée de Galileo...  
 
 
La personne derrière le pseudo badcow aura droit à une jolie place dans la partie remerciements.

Un canon pour nanosatellites ???
 
Je ne veux pas être défaitiste, mais il y a une contrainte énorme que vous n'avez pas prise en compte...
 
En spatial, les contraintes de dimensionnement max en accélération sont de l'ordre de 10-15 g et dans un canon on prend une accélération de 15 000 g... l'électronique capable de résister à une telle accélération possède des perf limitées (et risque de ne pas pouvoir fournir ce qu'il faut à un satellite).
 
La valeur de vitesse donnée dans le document à la rubrique "detonation characteristics of explosives" correspond à la célérité de détonation, cad la vitesse à laquelle une onde de détonation (autonome ou dite "Chapman-Jouguet" pour les intimes) se propage dans le matériaux. Pas de rapport direct avec la vitesse des gaz éjectés, il faut regarder du côté de la théorie de Taylor-Zel'dovitch pour connaître la vitesse d'éjection des gaz issus de la détonation (la formule approchée nous indique que la vitesse matérielle des gaz est égale à la célérité de détonation divisée par le gamma des gaz brûlés + 1), soit de l'ordre de 4200 m/s pour le HMX, ce qui ne fait "que" 430 secondes d'Impulsion Spécifique si on raisonne en termes de propulsion.
 
Imaginons donc un moteur composé d'un cylindre metallique d'1 m de long et de 10 cm de diamètre (interne) chargé de HMX, avec une courte tuyère, la charge étant amorçée au niveau de celle ci. La détonation se propage de l'arrière (tuyère) vers l'avant à la vitesse de 9100 m/s, donc la durée de fonctionnement de ce "moteur" est de 1/9100 = 0,11 ms (un peu court). La vitesse d'éjection sans tuyère est de l'ordre de 4230 m/s et de 4650 m/s avec une tuyère adaptée (au max). La masse de "propergol" est de 14.9 kg (à la densité de 1,9 kg.m-3), et l'impulsion totale est de presque 68 kN.s (délivrée en 0.11 ms, c'est du brutal).
 
Bien sûr, il faut juste trouver un confinement qui résiste à 393 kbar sans être trop lourd ...

Pour ce qui est des 15 000 g subis lors de l'accélération, on va faire table rase et imaginer un hypothétoque système hydrualique associé à un fluide très visqueux mais suffisamment déformable pour conserver l'intégrité de notre charge utile. La miniaturisation confèrerre d'ailleurs une plus grande solidité aux matériaux, aux connecteurs et à la structure générale des microprocesseurs, et des transistors à électrons.  
 
Une idée pour le confinement? Tungstène, platine...?

 
Ta charge utile est donc placée dans un buffer hydraulique, c'est celà ?
Il y a de l'électronique qui résiste à 15 000 g, là n'est pas le problème, c'est juste que le choix d'un canon t'oblige a dimensionner ta structure pour tenir 15 000 g, alors que ton satellite ne verra rien de supérieur à 0.1 g durant toute sa vie, c'est donc un peu overkill (et surtout très lourd !)...
 
Pour le confinement, surtout pas des métaux lourds !!! (prend de l'Iridium tant qu'à faire !). En aéronautique, on n'utilise que des métaux légers et je te conseille le bérylium (rigidité 3x supérieure à l'aluminium pour une densité de 1,84). Par contre, il faut compter 1200 euro le kg hors usinage... il existe des alliages AlBeMet (alu et bérylium) qui coûtent moins cher mais c'est quand même pas donné (600 - 800 euro le kg il me semble).

Bah j'aime bien quand c'est très très costaud moi. Et pour le budget je pense que même en faisant la tête de l'ogive en diamant le prix de satellisation de notre charge utilse sera bien moindre à celui d'un transport par fusées Soyouz/Arianes par ex.  
Effectivement la charge utile sera placée dans un "buffer" (c'est la première fois que j'entends ce mot) hydraulique, sinon il risque de ne rester que des miettes une fois dans l'espace.
 
Voilà une idée de mon binôme : faire éjecter par la tête de notre obus (même si ca ressemble plus à un vaisseau en miniature) un gaz/liquide permettant une meilleure pénétration dans l'air. Nous sommes restés sceptiques devant le gain apporté, et puis comment éjecter ce gaz  pleine vitesse ? (énorme pression nécessaire ==> réaction négative pour notre obus)... Possible Avantageux ou dangereux pour la stabilité/intégrité du projectile ?
 

Pour la techno du canon, je vous conseille une charge étagée plutôt qu'une charge unitaire, de cette façon, au lieu de brûler une grosse quantité de poudre, d'atteindre la pression max admissible et ensuite de voir cette pression diminuer jusqu'à la sortie du projectile, on conserve une pression plus ou moins constante jusqu'à la fin (gain de vitesse à Pmax identique).
 
Un autre moyen de gagner en "punch" est d'utiliser une charge ETC (Electro-Thermo-Chemical). Au lieu de réaliser une combustion, on transforme la charge propulsive (liquide spécial) en plasma grâce à la décharge d'un condensateur, et l'expansion du plasma est contrôlée par l'intensité de décharge. L'inconvénien est de devoir stocker quelques MJ d'énergie électrique...
 
Le principe de l'ejection d'un liquide en tête d'un corps supersonique est un bon plan et on peut obtenir le même effet en générant un plasma devant un projectile ou en utilisant un aerospike (perche téléscopique).
Ce qui se passe c'est que pour un corps élancé supersonique, l'onde de choc est créée non plus sur le nez de l'objet, mais largemment en avant de celui-ci, avec un angle plus aigu et que l'objet se déplace dans la zone sur-détendue qui se trouve derrière le choc. Par cette méthode on peut réduire la trainée de 70 %. Les aerospikes sont utilisés sur certaines têtes de rentrée des missiles balistiques ce qui permet de gagner quelques centaines de km de portée.
 
Il faut aussi garder en tête qu'un obus flèche a un rapport longueur / diamètre de l'ordre de 20 et que même tiré à seulement 1700 m/s et composé uniquement d'un barreau en tungstène ou en uranium, celui-ci a tendance à fléchir pas mal en sortie de tube... donc une structure composite va vraiment souffrir.
 
Pour dimensionner la charge de poudre nécessaire, il y a une méthode pas trop mauvaise qui consiste à utiliser le potentiel de la poudre et l'énergie cinétique du projo.
 
Par exemple, on souhaite mettre 1 kg en orbite à la vitesse de 9000 m/s. La masse du sabot est d'environ 25 % de la masse de la charge utile donc l'énergie cinétique de l'ensemble est de 1/2 * 1.25 * 9000² = 50,6 MJ. Le rendement propulsif d'une poudre est typiquement de 32 %, donc il nous faudrait une charge de 38,6 kg d'une poudre ayant un potentiel de 980 cal/g (poudre B classique).
A titre de comparaison, un canon de 120 mm possède une énergie à la bouche de seulement 10 MJ et consomme typiquement 8 kg de poudre.

Mais j'ai démontré la formule de la vitesse de libération, et dans cette formule intervient le rayon de la terre et la valeur du champ de pesanteur. C'est donc une valeur théorique qui ne tient pas compte de la résistance de l'air qui est une valeur élevée au carré pour de telles vitesses. On peut essayer de grapiller quelques centaines de mètes secondes en jouant sur ces deux variables... mais ne pas inclure les frottements de l'air rend la démonstration caduque.  
 
Une autre question, dans le cas des railguns ou "coilguns" ( ie ? ), l'accélération est bien plus étalée dans le temps, est ce que les 15 000 g sont encore d'actualité ? (logiquement oui, mais j'ai un petit doute).
Pour ce qui est du principe de la charge étagée, il me semble qu'elle est remplacable par le principe du V3 allemand et ces chambres obliques/ à croisillon ==> http://membres.lycos.fr/h2gm/marmes.html  
Je comprend parfaitement l'intérêt de disperser lea charges et d'espacer leur combustion, mais dans la pratique je ne vois pas d'autre moyen de mettre en oeuvre cette technique. (si empilement... la percussion ou les explosions initiales font détoner les autres quasi instantément...?);

Justement, si tu veux satelliser une charge, il ne faut surtout pas lui faire atteindre la vitesse de libération qui est par définition la vitesse minimum a atteindre pour QUITTER  une orbite terrestre !
 
Un tir a l'équateur dans la bonne direction permet de gagner 450 à 500 m/s.
 
pour ce qui est de l'accélération, c'est assez simple, faisont l'hypothèse que le tube du canon fait 100 m de long, que la vitesse à la bouche du projectile est de 9000 m/s, et que l'accélération est constante... la vitesse moyenne est donc de 4500 m/s, le temps de résidence du projectile dans le tube est de 22,22 ms et l'accélération est de plus de 41 000 "g" (405 000 m/s²), soit beaucoup plus de 15 000 "g".
 
De plus, je me rend compte que cette valeur de 15 000 "g", c'est pour un obus de 155 mm tiré à 850-900 m/s. Pour un obus flèche, c'est probablement le double vu qu'il faut une longueur de tube de 6,2 à 6,6 m pour atteindre 1700 m/s, ce qui nous fait 23 000 "g" en accélération constante...
 
Le principe de charge étagée est exactement celui décrit dans le lien que tu cites, donc pas de soucis. Juste qu'une charge de poudre de détone pas, elle se contente de brûler...

bon, on dirait que t'aimes plus l'ancien sujet?  
http://forum.hardware.fr/forum2.ph [...] 0&subcat=0
 
les obus flèche vont vite parce qu'ils sont très légers par rapport à la charge. mais le problème est celui de la vitesse d'expension des gaz, limitée à bien moins que la vitesse nécessaire pour satteliser un objet, tu peux oublier
 
l'électrique est en principe valable, mais on trisque de dépasser les limites de résistances de matériaux, tant pour la charge utile que pour le lanceur
et pour parler de l'accélération, il suffit de se représenter un coup de marteau sur une enclume, qui ne fait que qlq centaines de G
 
je suis sceptique sur la possibilité de pouvoir lancer un objet non auto-propulsé jusque dans l'espace, à cause de la vitesse initiale nécessaire (hors le système utilisé, la technologie, l'accélération etc)

Moi j'ai la solution, un immense ascenseur-pompe sous vide qui dépasse la ionosphère

Alzione et pourquoi pas un immense lance-pierre ?
 
J'ai créé un nouveau topic car l'autre avait un peu dérivé et les recherches n'étaient pas bien ciblées.  
 
"faisont l'hypothèse que le tube du canon fait 100 m de long, que la vitesse à la bouche du projectile est de 9000 m/s, et que l'accélération est constante... la vitesse moyenne est donc de 4500 m/s, le temps de résidence du projectile dans le tube est de 22,22 ms et l'accélération est de plus de 41 000 "g" (405 000 m/s²"  
 
La vitesse de sortie de bouche désirée est 9km/s. Ok pour les 4.5km/s de vitesse moyenne, a érant constante. 22.22 ms est le temps total passé par le projectile dans le canon si j'ai bien compris (tps de résidence = longueur du canon/vitesse moyenne.
 
Concernant les frottements j'ai lu qu'un obus propulsé à 11 km/s perdrait 40% de sa vitesse dans les 16 premiers mètres de sa trajectoire... Vilains frottements.  
Pourrait-on les contrebalancer par un bon positionnement au niveau de l'équateur, un air plus chaud ( facile à l'équateur), une munition chauffée, un jet de plasma par perche télescopique ? Le dernier système permet de réduire de 70% les pertes, les autres sontt-ils suffisants pour attenuer les trentes % restants?

on doit pouvoir gagner qlq % en lançant dans de l'air chaud, et depuis l'équateur, et un peu plus en lançant depuis un point élevé mais ça ne changera pas l'essentiel
la perche ne sert pas à lancer du plasma, c'est une technologie qui n'est pas au point, mais seulement à créer un cone dans lequel se trouve l'obus, à l'abri des perturbations de l'onde de choc
t'as trouvé où que l'obus à 11km/s perdrait 40% de sa vitesse sur 16 mètres? ça dépend beaucoup du s.cx

Désolé j'ai légèrement doublé la valeur citée dans ce site : http://www.fas.org/news/iraq/1998/05/980500-bull.htm  
 
"As a result, the projectile must be able to withstand frictional heating and must also be given additional muzzle velocity to overcome the losses it will suffer. A simple calculation based on a 1-kilogram cubic projectile launched at a muzzle velocity of 39,600 KPH at sea level shows that it will lose 20% of its velocity and a good part of its ablative thermal protection in the first 16 meters of flight."
 
Et pour ce qui est du bouclier thermique et de l'enveloppe extérieure du projectile ?  
- Tungstène : très résistant (machines outils et tête des obus flèches) mais trop lourd ?
- Uranium appauvri
- Matériaux composites, mais lesquels ?  
Quid de la compo de certains boucliers thermiques ( ils ne sont pas très parlant à ce sujet )
 
Pour pouvoir placer une charge utile tout de même assez importante, il faut multiplier les données par le même rapport, mais une augmentation de taille trop importante doit rendre caduque certains calculs.  
 
Un buffer hydraulique peut amortir l'accélération selon quel ordre de grandeur ?  
 
 
PS : Le maître couple est optimal (ou du moins on le voudrait optimal)  vu le profil du projectile.

Pour avoir un bon bouclier thermique, il suffit de trouver un corps qui présente une conductivité thermique minable et une bonne résistance à la température.
 
Les oxydes de zirconium sont très utilisés (lambda inférieur à 1 W.m-1.K-1) et on peut en faire des dépôts à la torche à plasma.
 
Les composites C/SiC sont pas mal aussi pour les applications "hautes températures" et tiennent jusqu'à 1500°C en atmosphère oxydante.
 
Question métaux, le Niobium et le Ruthénium tiennent les 2000°C mais leur prix est.. comment dire... prohibitif ?
 
Une autre solution pour essayer de dépasser le problème de la vitesse limite d'expansion des gaz est d'utiliser l'effet RAMAC (RAM ACceleration). On rempli un tube d'un mélange gazeux pouvant détoner (genre H2-O2) et on tire un prijectile dans le tube (il faut déjà une certaine vitesse initiale). Si le projectile se déplace plus vite que la vitesse Chapman-Jouguet de l'onde de détonation autonome du mélange gazeux, il peut amorçer une onde de détonation oblique derrière lui et "surfer" sur cette onde de détonation qui va l'accélérer fortement. Le problème ici est de concevoir un projectile qui puisse tenir les contraintes thermiques et de frottement dans le tube...

J'ai un peu entendu parler de cet effet RAMac mais c'était en anglais un d'un niveau technique assez élevé pour que la traduction soit aisée. J'espère que la vitesse Chapman-Jouguet n'est pas trop compliquée à démontrer pour un niveau de Term-S.  
On a fini la partie facile du dossier, la démonstration et l'explication de la V_lib. Mais comment expliquer que la valeur moyenne pour satelliser un proj est de l'ordre de 9.5km/s autrement que grâce à un logiciel de simulation ?  
Ps : si quelqu'un dans l'assistance possède un niveau moyen en création flash, j'ai un petit problème dans un fichier fla.  
 
Bonnes fêtes à tous.

Y a bien le Hypervelocity Launcher, qui est un vrai railgun et qui tire a 16000 m/s par accélération magnétique, mais pour des masses très petites vues les énergies phénoménales en jeu. Toute facon ca accèlére tellement fort que ca peut fondre sur place (je retrouve plus le lien sur çà)...
 

 
-> http://www.powerlabs.org/railgun.htm
 
Si ca peut t'aider...

Merci beaucoup pour le lien rosco, il est bien illustré et détaillé. Le seul problème comme tu l'as précisé concerne la charge qu'il éjectent à 16 km/s ==>
 "far the most spectacular type of electromagnetic accelerators ever developed. They hold the record for fastest object accelerated of a significant mass, for the 16000m/s firing of a .1 gram object by Sandia National Research Laboratories' 6mm Hypervelocity Launcher, and they can also propel objects of very sizeable masses to equally impressive velocities, such as in the picture to the left, where Maxwell Laboratories' 32Megajoule gun fires a 1.6kilogram projectile at 3300m/s (that's 9megajoules of kinetic energy!) at Green Farm research facility"
 
Cependant on va se servir de certains graphs pour expliquer le principe du railgun.

Bah vi c'est tout le problème, suffit de calculer l'énergie a déployer pour lancer ne serait que 1 kg a 16000 km/s au niveau de la mer (frottements et compagnie) avec une accélération suffisante pour être satellisé si c'est le but, et là tu reviens avec 2 grosses centrales nucléaires sous le bras pour alimenter ton railgun, sachant qu'il faut envoyer toute l'énergie disponible en 1 fraction de seconde

La vitesse de satellisation est forcément inférieure à celle de libération, donc <11 km/s...
 
En lancement spatial, on utilise beaucoup la formule dite "du DeltaV propulsif" qui permet de dimensionner rapidement un lanceur, et la valeur traditionellement retenue pour une mise en orbite basse est de 7500 m/s. A cela, il faut ajouter entre 1500 et 2000 m/s (selon la trajectoire) de pertes (frottements, inclinaison, portance, gravité), d'où le 9500 m/s "final"...
 
L'effet RAMAC est assez simple, il s'agit d'amorçer une détonation grâce au choc oblique que l'on peut observer sur le nez d'un projectile lancé à grande vitesse. Par contre, pour que cette détonation pousse le projectile, il faut que celle-ci se déplace moins vite que le projectile, ou plutôt que le projectile se déplace plus vite que la détonation... donc que la vitesse initiale du projectile dépasse 2800 m/s si on utilise un mélange H2-O2 stoechiométrique. Si on dilue par un inerte (N2, He, Kr), on peu faire tomber la célérité de déto du mélange à 1300-1400 m/s ce qui est plus "jouable", mais il faut déjà un bon canon à poudre pour "amorcer la pompe".

Par contre, oublie la propulsion EM pour lancer un satellite. En effet, si c'est déjà assez coton de trouver de l'électronique qui peut résister à 40 000 "g", c'est carrémment mission impossible d'espérer qu'un composant électronique pourra survivre dans un rail-gun (même hyper-blindé, le champ EM te cuira tout).

Evidemment qu'elle est inférieure la vitesse sinon ca se barre ds l'espace mais vu que le projectile ne possède aucun système de poussée une fois sorti du canon, il faut bien tirer à une vitesse + élevée au niveau du sol comme j'ai pércisé, car l'obus va ralentir jusqu'à arriver en orbite a cause des frottements. On lance donc à 16km/s par exemple pour arriver a 8km/s à l'orbite définie (valeur pifométriques)

Hum, l'un annonce une perte d'environ 2 km/s due aux frottements, l'autre un perte de 8 km/s.  
Les chiffres donnés par badcow tiennent-ils compte de l'option "perche télescopique" qui permet de réduire ces forces d'une bonne soixantaine de pourcents ?
 
Rosco, les 16 km/s de départ sont un peu trop important pour notre prototype de projectile qui est très aérodynamique, à cette vitesse là il risque de se barrer. Et pour les Milliers de Megawatts nécessaires, le problème n'est pas de disposer de sources d'énergies importantes, mais d'une immense énergie stockée. J'ai vu sur un site que la Nasa avait eu besoin d'une puissance considérable, et qu'au lieu de construire de lourdes infrastructures, elle a simplement acheté plusieurs milliers de batteries de voitures. Alors, à moins de disposer de champs de batteries à perte de vue où de canaliser l'énergie d'un éclair, les 16 km/s pour notre proj. de plusieurs dizaines de kilos risquent d'être difficiles à obtenir. Et puis le champ magnétique à l'intérieur de notre obus... à moins d'utiliser trois tonnes de plomb, je vois pas comment ne pas tout bousiller.

relis, j'ai bien mis valeurs PIFOMETRIQUES , y a rien de calculé . C'est jsute un exemple pour dire que les frottements vont bouffer une grosse partie de l'énergie communiquée au projectile.
 
Pour l'énergie y faut la stocker oui mais faut aussi remplir le réservoir, d'où les grosses batteries de condensateurs pour libérer le tout en qques instants (courant de 100kA y parlent pour leur petit joujou). Toute facon c'est pas concevable pour satelliser ce genre d'engins...

L'aerospike se contente de diminuer la trainée, et sur une trajectoire spatiale les pertes par trainée correspondent à 50-100 m/s (sur les 1500-2000 m/s totales). Donc réduire les pertes par trainée de 60 % cela revient à passer de 1500-2000 m/s à... la même chose en fait...
 
Ok, une fusée par d'une vitesse nulle et accélère tout le long de sa trajectoire, alors qu'un projectile part plein pot est freine durant toute sa trajectoire... donc les pertes par frottements sont plus importantes, je regarderai demain (enfin, plus tard) ce que ça peut faire.

 Ca fait trois mois que j'ai compris que ce serait très très dur (mais pas impossible) de créer un "canon de l'espace". Tout l'art réside dans le fait de faire croire aux membres du Jury que c'est plus qu'hypothétiquement réalisable.

L'option que je te propose, c'est la combo canon à poudre + RAMAC, car le plus gros problème rencontré par les gens qui bossent sur le RAMAC c'est l'érosion du projectile.
 
Et pourquoi ce pb d'érosion, tout simplement parce que le projectile qu'ils utilisent est soit en alu soit en magnésium (et que ni l'un ni l'autre ne supportent des hautes températures).
 
Pourquoi alors utilisent-ils ces métaux ? parce qu'ils ont besoin d'un projectile très léger pour l'accélérer assez vite dans leur canon à gaz avant le lui faire prendre l'effet RAMAC.
 
Et pourquoi cela, parce que leur canon à gaz est pas assez puissant pour tirer un bloc de 4,4 kg à 1700 m/s (tout juste 200 à 300 grammes à 1200-1300 m/s).
 
Conclusion : le problème avec les installations actuelles (échelle de laboratoire) vient du canon "lanceur", et pas du tube accélérateur !

Je pense que dans ce cas là l'application serait plutôt l'envoie de conteneurs de vivres où de matériaux/pièces détachées, voire de déchets (nucléaires?).
Mais bon faut un gros et long long accélérateur magnétique adossé à l'everest  mais c'est pas plus pharaonique que l'ascenseur spacial et techniquement moins complexe