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Formule mathématique pour envoyé une CU en orbite

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Formule mathématique pour envoyé une CU en orbite

Message par XIII » 01 Mars 2018, 13:41

Salut ;

Je me demande si il existe une formule mathématique pour évaluer la quantité de puissance qu'il faut délivré pour envoyé une CU en orbite, histoire d'optimiser au mieux mes fusées ?

Si il existe un outil simple (peut être sous forme d'un tableur excell) ?

Parce que j'ai l'impression que je "tombe" dans le défaut de "toujours plus gros, toujours plus gros et finalement, je dépense beaucoup d'énergie pour envoyé des CU vraiment pas bien lourde (quelques tonnes)).
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Re: Formule mathématique pour envoyé une CU en orbite

Message par Allouette » 01 Mars 2018, 15:12

Je ne pense pas qu'il existe de calculs comme cela, cependant il existe évidement le calcul pour connaitre le Delta-V de ta fusée que tu peux retrouver sur le wiki du forum mais aussi en ayant installé KER ( celui là > http://wiki.kerbalspaceprogram.fr/index.php/Delta-V ) , et il existe une "carte de Delta-V" ( ici > http://wiki.kerbalspaceprogram.fr/index.php/Fichier:Delta-V_map.png ) qui donne la puissance nécessaire à faire chaque manœuvre ( de transfert, mise en orbite ) qui pourrais t'aider à faire des fusées pas trop grosse . :D
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Re: Formule mathématique pour envoyé une CU en orbite

Message par XIII » 01 Mars 2018, 18:36

Merci, je vais aller voir ça.
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Re: Formule mathématique pour envoyé une CU en orbite

Message par oliezekat » 03 Mars 2018, 07:40

La première chose à comprendre et calculer, c'est le rapport poids/poussée (càd le TWR). Au décollage il faut qu'il soit supérieur à 1, mais si il est trop important ton accélération le sera d'autant. Hors les effets de la trainée aérodynamique dépendent de la vitesse et de la densité de l'air. Il ainsi plus judicieux de ne pas avoir un TWR supérieur à 1,5 au décollage (sans compter que le TWR ne peut que augmenter lors de l'ascension).

Par contre plus haut, pour l'étage de circularisation en orbite, un TWR de 1 sera suffisant.

Grosso-modo quand le TWR des étages, la trajectoire, pilotage, et manœuvres sont optimal, on peut se baser sur un ratio 1/10 ; une fusée de 10 tonnes emporte 1t de CU.

Lors de la conception, choisis un moteur (ou plusieurs) pour le premier étage, divise sa puissance (ou somme des puissances) par 10 ce qui t'indiquera le poids maximal (en tonnes) de la fusée à ne pas dépasser pour avoir un TWR supérieur à 1. Re-divise ce poids par 10 pour avoir la part de CU que tu peux y mettre (le reste étant pour le carburant et second étage).

Dans la pratique, c'est avec des fusées de 20t que l'on commence a avoir assez de delta-v pour mettre une CU (de un peu plus de 1t) en orbite.
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Re: Formule mathématique pour envoyé une CU en orbite

Message par Dakitess » 03 Mars 2018, 11:18

Tu conçois tes lanceurs par le bas Olie ? Plutôt étonnant ! Il est très largement préférable de commencer par la CU, quitte à ce que ce soit une boite noire de X tonnes, pour ensuite dimensionner correctement tous les étages en cascadant vers le bas ! En commençant à l'envers, tu brides pratiquement toutes les étapes de ton lanceurs par la décisions opérée en premier, que tu viendras ajuster si nécessaire ce qui bouleversera tout le potentiel des étages suivant, et ainsi de suite.

Je te rejoins sur les TWR recommandés mais je dirais plutôt une plage de 1.3 à 2 pour le premier étage : plus il sera élevé, dans la limite du raisonnable (limite bien plus importante qu'on ne le croit), plus le lanceur sera performant, sur les 15-30 premières secondes du moins. Les frottements aérodynamiques sont, dans KSP, d'un effet bien moindre à ce que l'on croit et un TWR élevé permet de considérablement réduire le Gravity Drag.

Pour en revenir à la question initiale, bien sur que cette formule existe, il s'agit de la sacrosainte équation de Tsiolkovski !

Elle est plutôt simple à prendre en main et tu peux te confectionner un tableur effectivement, ou utiliser les divers mods qui font cela pour toi et dont Allouette t'a parlé : KER ! :D
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Re: Formule mathématique pour envoyé une CU en orbite

Message par yexank » 03 Mars 2018, 11:30

Dakitess a écrit :Tu conçois tes lanceurs par le bas Olie ? Plutôt étonnant ! Il est très largement préférable de commencer par la CU, quitte à ce que ce soit une boite noire de X tonnes, pour ensuite dimensionner correctement tous les étages en cascadant vers le bas ! En commençant à l'envers, tu brides pratiquement toutes les étapes de ton lanceurs par la décisions opérée en premier, que tu viendras ajuster si nécessaire ce qui bouleversera tout le potentiel des étages suivant, et ainsi de suite.
Sur le principe je suis d'accord, mais tout depend de ce que tu recherche... pour ma part, je préfère créer un nombre très limité de lanceurs, mais en tentant de leur donner un champs d'action important, et ensuite je choisis le lanceur le plus adapté a ma charge. C'est parfois moins optimisé, mais je trouve cela plus proche de la realité, et ça ajoute un défi supplémentaire.
Il est "facile" avec KER de bidouiller un lanceur jusqu’à trouver le parfait TWR/DeltaV pour la mission, sans même avoir a reflechir, mais ils faut pas oublier qu'en vrai il y a une dixene de lanceur disponible, et il faut se demmerder avec ça :mrgreen:

Sinon, je pense que le secret réside dans les tests de chaque moteurs. Avec KER, il est facile de se rendre compte de la différence entre 1,2, ou 3 réservoirs avant un moteurs, par exemple... et on voit bien que chaque moteurs devient de plus en plus performant en lui ajoutant du carburant, jusqu'a un point où il perdent en efficacité (rapport poid/puissance insuffisant). ça donne une bonne vision de l’intérêt du TWR.
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Re: Formule mathématique pour envoyé une CU en orbite

Message par Dakitess » 03 Mars 2018, 18:07

Yep tout à fait la logique d'une gamme de lanceurs diffère un peu... Mais pas vraiment, puisque ces derniers sont spécifiquement conçus pour acheminer une boite noire, de 1-5-10-50t : il faut que les étages soient dimensionnés correctement pour les accueillir, de haut en bas :p Commencer par le bas n'a pas des masses d'avantage, en dehors d'une idée précise en terme de FormFactor ou de Design.
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Re: Formule mathématique pour envoyé une CU en orbite

Message par oliezekat » 04 Mars 2018, 05:27

Je m'affaire toujours à d'abord concevoir des lanceurs sans avoir la moindre idée des CU qu'ils auront. Et oui, je commence par le bas, et je teste le 1er étage seul, en statique sur le pad et en vol pour m'assurer qu'il est stable et facile à tourner vers l'est. Par ailleurs mes CU sont toujours parfaitement bien équilibrés (via RCS Build Aid), un décollage lent avec un TWR de 1,2 se fera sans problème.

Je règle aussi à l'avance la coiffe sans la changer même si la CU est petite. En mode Hard les coef de trainées ont beaucoup d'impact.

Du fait de la règle du 1/10 (qui découle d'une approximation grossière de la constante de gravité), je sais à l'avance en développant le 1er étage ce que le lanceur pourra mettre en orbite.

Dans la plupart des parties je me fais des lanceurs réglés - aux p'tits oignons - pour des capacités de 2, 5, puis 10t.
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Re: Formule mathématique pour envoyé une CU en orbite

Message par Dakitess » 04 Mars 2018, 11:00

Même en mode hard les frottements sont vraiment peu significatifs au regard des autres pertes malgré les impressionnantes flammes visuelles et compagnie.

Quand tu teste ton premier étage, tu le fais à vide du coup ? Avec une une charge fictive au dessus pour atteindre un TWR cible ?
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Re: Formule mathématique pour envoyé une CU en orbite

Message par oliezekat » 06 Mars 2018, 02:24

Je fais d'abord un test statique (sans décollage) pour observer comment un bloc "composite" de plusieurs moteurs se déforme lors de la montée en puissance : si les vecteurs de poussé ne sont pas parallèle, on perd en rendement.

Puis il y a un vol du 1er étage seul (et sans activer le SAS) pour observer si il a une tendance naturelle au roulis, et pour voir si le vectoring est bénéfique pour le contrôle d'attitude (roulis, lacet, tangage) et le virage vers l'est. Je ferais un 2ème vol si il y a eu beaucoup de modif (ajout d'ailerons, désactivation de vectoring sur divers axes et moteurs).

Mais ensuite les vols sont avec le 2eme étage et une CU utile, mais volontairement légère, pour une mission ou un contrat facile (en orbite basse ou haute atmosphère).
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