Caracteristiques moteur descente du LEM

[1 connu]

Bonjour,

J'aimerais faire une simulation numérique de vol spatial.
Un 1 ier cas que je voudrais étudier est la descente du LEM sur la lune.

J'ai trouvé les paramètres suivantes pour le moteur de descente:
Poussée = 45 kN
deltaV = 2470 m/s
masse totale du lem = 15000 kg
masse carburant descente = 8000 kg
Pour faire une simulation correcte, je dois connaitre la poussée mais aussi le débit massique m' = deltaM/deltaT.

Puis je obtenir ce débit de la manière suivante ?:

1) Poussée = m'.Vejection

D'après l'équation de Tsiolkowski (http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89quation_de_Tsiolkowski)
2) deltaV = Vejection*ln(masse totale du lem /(masse totale du lem - masse carburant descente))

J'obtiens une Vejection = 2780 m/s
soit m' = 45000/2780 = 16 kg/s

Cette valeur est elle réaliste ?
Ai je bien appliqué la l'équation de Tsiolkowski au cas du lem avec 2 moteurs ?

Merci d'avance de corriger si nécessaire ?


Pierre







Poussée = Veject* DeltaM/deltat
deltaV=Veject*ln(mo/(mo -m't))

[yvan Bozzonetti]

Post by 1 connu
Bonjour,
J'aimerais faire une simulation numérique de vol spatial.
Un 1 ier cas que je voudrais étudier est la descente du LEM sur la lune.
Poussée = 45 kN
deltaV = 2470 m/s
masse totale du lem = 15000 kg
masse carburant descente  = 8000 kg
Pour faire une simulation correcte, je dois connaitre la poussée mais aussi le débit massique m' = deltaM/deltaT.
1) Poussée = m'.Vejection
D'après l'équation de Tsiolkowski (http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89quation_de_Tsiolkowski)
2) deltaV = Vejection*ln(masse totale du lem /(masse totale du lem  - masse carburant descente))
J'obtiens une Vejection = 2780 m/s
soit  m' = 45000/2780 = 16 kg/s
Cette valeur est elle réaliste ?
Ai je bien appliqué la  l'équation de Tsiolkowski au cas du lem avec 2  moteurs ?
Merci d'avance de corriger si nécessaire ?
Pierre
Poussée = Veject* DeltaM/deltat
deltaV=Veject*ln(mo/(mo -m't))

En première approximation, c'est ça.
après on peut rafiner, par exemple, la poussée d'un moteur dans le
vide est:
P (en Newtons) = (vitesse d'éjection en m/s) x (débit d'ergols par
seconde en kg) + (pression de sortie des gaz de la tuyère en N/cm²) x
(section de sortie de la tuyère en cm²).

Le second terme est dit effet de canon. Dans l'atmosphère, si la
pression externe est supérieure à la pression de sortie, ce terme est
négatif et diminue la poussée. Ce n'est pas le cas sur la Lune.

Y.B.

[1 connu]

Post by yvan Bozzonetti
En première approximation, c'est ça.
après on peut rafiner, par exemple, la poussée d'un moteur dans le
P (en Newtons) = (vitesse d'éjection en m/s) x (débit d'ergols par
seconde en kg) + (pression de sortie des gaz de la tuyère en N/cm²) x
(section de sortie de la tuyère en cm²).
Le second terme est dit effet de canon. Dans l'atmosphère, si la
pression externe est supérieure à la pression de sortie, ce terme est
négatif et diminue la poussée. Ce n'est pas le cas sur la Lune.

Merci, ca m'a permis de trouver l'équation complète sur
http://fr.wikibooks.org/wiki/M%C3A9thodes_de_propulsion_spatiale/Principes_fondamentaux_de_la_propulsion

Reste plus qu'à trouver ces 2 valeurs (surface et pression à la sortie) !

[Hortator]

Post by yvan Bozzonetti
En première approximation, c'est ça.
après on peut rafiner, par exemple, la poussée d'un moteur dans le
P (en Newtons) = (vitesse d'éjection en m/s) x (débit d'ergols par
seconde en kg) + (pression de sortie des gaz de la tuyère en N/cm²) x
(section de sortie de la tuyère en cm²).
Le second terme est dit effet de canon. Dans l'atmosphère, si la
pression externe est supérieure à la pression de sortie, ce terme est
négatif et diminue la poussée. Ce n'est pas le cas sur la Lune.

Merci, ca m'a permis de trouver l'équation complète surhttp://fr.wikibooks.org/wiki/M%C3A9thodes_de_propulsion_spatiale/Prin...
Reste plus qu'à trouver ces 2 valeurs (surface et pression à la sortie)  !

L'encyclopédie Astronautix doit avoir les données et dessins du
moteur.
Avec le diamètre du col de tuyère, il est facile de trouver la
section.
Pour la pression, à la louche, il faut prendre 70% de la pression dans
la chambre de combustion pour avoir celle au col de tuyère.
On multiplie les deux et on a le résultat.
Ca marche, parce que entre le col et la sortie, la pression baisse
comme le rapport de section, mais comme on va multiplier ensuite par
la section de sortie, autant prendre la section et la pression au col.
La recette n'est valable que dans le vide où la pression externe est
zéro.

Y.B.

[1 connu]

Post by yvan Bozzonetti
En première approximation, c'est ça.
après on peut rafiner, par exemple, la poussée d'un moteur dans le
P (en Newtons) = (vitesse d'éjection en m/s) x (débit d'ergols par
seconde en kg) + (pression de sortie des gaz de la tuyère en N/cm²) x
(section de sortie de la tuyère en cm²).
Le second terme est dit effet de canon. Dans l'atmosphère, si la
pression externe est supérieure à la pression de sortie, ce terme est
négatif et diminue la poussée. Ce n'est pas le cas sur la Lune.

Merci, ca m'a permis de trouver l'équation complète surhttp://fr.wikibooks.org/wiki/M%C3A9thodes_de_propulsion_spatiale/Prin...
Reste plus qu'à trouver ces 2 valeurs (surface et pression à la sortie) !
L'encyclopédie Astronautix doit avoir les données et dessins du
moteur.
Avec le diamètre du col de tuyère, il est facile de trouver la
section.
Pour la pression, à la louche, il faut prendre 70% de la pression dans
la chambre de combustion pour avoir celle au col de tuyère.
On multiplie les deux et on a le résultat.

Il me semble avoir vu que la pression dans la chambre est 7 bars.
Cela me donne des valeurs pour le le terme A*P bien trop important par rapport à la valeur de la poussée (45kN).

Par contre, dans http://fr.wikibooks.org/wiki/M%C3%A9thodes_de_propulsion_spatiale/Principes_fondamentaux_de_la_propulsion
, j'ai trouvé la definition de l'Impulsion spécifique qui est de 311 s pour le moteur de descente.

J'obtiens alors une valeur du débit de 14.75 kg/s. C'est cohérent avec le fait que le terme A*P doit faire diminuer le débit
massique.

[yvan Bozzonetti]

Post by 1 connu

Post by yvan Bozzonetti
En première approximation, c'est ça.
après on peut rafiner, par exemple, la poussée d'un moteur dans le
P (en Newtons) = (vitesse d'éjection en m/s) x (débit d'ergols par
seconde en kg) + (pression de sortie des gaz de la tuyère en N/cm²) x
(section de sortie de la tuyère en cm²).
Le second terme est dit effet de canon. Dans l'atmosphère, si la
pression externe est supérieure à la pression de sortie, ce terme est
négatif et diminue la poussée. Ce n'est pas le cas sur la Lune.

Merci, ca m'a permis de trouver l'équation complète surhttp://fr.wikibooks.org/wiki/M%C3A9thodes_de_propulsion_spatiale/Prin...
Reste plus qu'à trouver ces 2 valeurs (surface et pression à la sortie) !
L'encyclopédie Astronautix doit avoir les données et dessins du
moteur.
Avec le diamètre du col de  tuyère, il est facile de trouver la
section.
Pour la pression, à la louche, il faut prendre 70% de la pression dans
la chambre de combustion pour avoir celle au col de tuyère.
On multiplie les deux et on a le résultat.

Il me semble avoir vu que la pression dans la chambre est 7 bars.
Cela me donne des valeurs pour le le terme A*P bien trop important par rapport à la valeur de la poussée (45kN).
Par contre, danshttp://fr.wikibooks.org/wiki/M%C3%A9thodes_de_propulsion_spatiale/Pri...
, j'ai trouvé la definition de l'Impulsion spécifique qui est de 311 s pour le moteur de descente.
J'obtiens alors une valeur du débit de 14.75 kg/s. C'est cohérent avec le fait que le terme A*P doit faire diminuer le débit
massique.

Si la section du col de tuyère est de 50 cm carrés et que l'on a 5
bars au col, cela produit un effet de canon de 250 kg ou 2,5 kN. Pour
un moteur de 45 kN, cela ne semble pas extraordinaire...

Y.B.

[1 connu]

Post by 1 connu
Il me semble avoir vu que la pression dans la chambre est 7 bars.
Cela me donne des valeurs pour le le terme A*P bien trop important par rapport à la valeur de la poussée (45kN).
Par contre, danshttp://fr.wikibooks.org/wiki/M%C3%A9thodes_de_propulsion_spatiale/Pri...
, j'ai trouvé la definition de l'Impulsion spécifique qui est de 311 s pour le moteur de descente.
J'obtiens alors une valeur du débit de 14.75 kg/s. C'est cohérent avec le fait que le terme A*P doit faire diminuer le débit
massique.
Si la section du col de tuyère est de 50 cm carrés et que l'on a 5
bars au col, cela produit un effet de canon de 250 kg ou 2,5 kN. Pour
un moteur de 45 kN, cela ne semble pas extraordinaire...

Merci, j'avais surestimé la surface du col.
Je suis partie de la sortie de la tuyère que j'avais estimé à près de 1,20 m de diametre en les comparant aux 94 cm du pied.
Je ne pensais pas une telle difference entre les 2 sections.

[1 connu]

Pour ceux que ça pourrait amuser http://home.citycable.ch/pgilquin/

Post by 1 connu
Bonjour,
J'aimerais faire une simulation numérique de vol spatial.
Un 1 ier cas que je voudrais étudier est la descente du LEM sur la lune.
Poussée = 45 kN
deltaV = 2470 m/s
masse totale du lem = 15000 kg
masse carburant descente = 8000 kg
Pour faire une simulation correcte, je dois connaitre la poussée mais aussi le débit massique m' = deltaM/deltaT.
1) Poussée = m'.Vejection
D'après l'équation de Tsiolkowski (http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89quation_de_Tsiolkowski)
2) deltaV = Vejection*ln(masse totale du lem /(masse totale du lem - masse carburant descente))
J'obtiens une Vejection = 2780 m/s
soit m' = 45000/2780 = 16 kg/s
Cette valeur est elle réaliste ?
Ai je bien appliqué la l'équation de Tsiolkowski au cas du lem avec 2 moteurs ?
Merci d'avance de corriger si nécessaire ?
Pierre
Poussée = Veject* DeltaM/deltat
deltaV=Veject*ln(mo/(mo -m't))

[Hortator]

Pour ceux que ça pourrait amuserhttp://home.citycable.ch/pgilquin/

Ouille!