EMdrive, 3e loi de Newton et équation de Tsiolkovski

Tout et rien, sauf à propos de KSP ! Le quotidien de Mr Tout le monde en somme
Répondre
Avatar de l’utilisateur
Titou1384
Messages : 26
Inscription : 03 mai 2014, 12:27
Contact :

EMdrive, 3e loi de Newton et équation de Tsiolkovski

Message par Titou1384 » 24 janvier 2016, 20:16

Salut à tous !

Bon, bien que je n'aie jamais été très actif, me voilà de retour pour un petit moment, et avec 2/3 questions sur "'l'actualité" aérospatiale du moment.
J'ai mis le mot entre guillemets parce que ça fait un petit moment que c'est sorti, mais bon...

Murica industries proudly presents THE EMDRIVE :
http://fr.ubergizmo.com/2014/08/01/nasa ... arche.html

Les commentaires (pour la plupart...) sont assez intéressants, notamment ceux de "fluxcapacitor", qui d'une part corrige les erreurs de l'article, et de l'autre, développe de manière assez poussées sur le concept, les méthodes d'expérimentation et ses avancées.

Une centaine de mN, certes, ça paye pas de mine.
Mais comme le montre le commentaire de Zephram, le potentiel en voyage interplanétaire voire stellaire est assez époustouflant :
le moteur de 9kg produirait 88 mN à partir de 700W de puissance. Si on lui colle un panneau solaire et divers trucs pour alimenter le moteur admettons qu’on arrive à 20 kg. F = ma => a = F/m = 0,088 / 20 = 4.4 mm/s2 d’accélération. Ca parait peu, mais …

… si tu accélères de façon constante :
– en 24h tu atteins 380 m/s
– en 10 jours, 3.8 km/s (pour un micro-satellite déjà en orbite à 7.8 km/s ça lui fait dépasser la vitesse de libération de 11.2 km/s)
– en 200 jours 76 km/s et ça devient l’objet artificiel le plus rapide

bien sur c’est un calcul fait à la va-vite, mais ça donne l’ordre de grandeur de ce qu’on peut attendre d’un tel moteur … si ça marche vraiment.
Sans compter les restrictions d'alimentation inhérentes aux phases de test.

Bon, on nous vend le machin comme révolutionnaire, mais certains sont encore sceptiques sur d'éventuelles erreurs de mesure, etc... J'attendrais quelques mois de plus pour me prononcer sur la faisabilité du truc, mais en attendant me vient une autre interrogation.

On va pas se mentir, les principales réticences viennent du fait que la "chose" ne semble pas respecter la 3e loi de Newton. C'est même assez paradoxal parce qu'on pense avoir identifié que ça marche, mais on ne sait pas pourquoi (selon les mots mêmes de la NASA). Y'a des explications qui traînent ici et là pour contourner le problème, mais rien de plus...

Et la question (oui, j'y arrive !), c'est prenant l'équation de Tsiolkovski (pour rappel, deltaV = Ve * ln(mi/mf), avec deltaV... bon ok lui on a pas besoin de le présenter, Ve la vitesse d'éjection des gaz propulsifs, mi, la masse initiale (avant poussée, donc) du bousin, et mf la masse finale.
Et là où ça devient marrant, c'est qu'après réflexion, sans pouvoir trop y coller d'explication arithmétique, cette équation se rapproche pas mal du fameux "p=mv" de Newton, parce qu'en somme, on a les mêmes termes, certes agencés différemment.
Quoiqu'il arrive, lien ou pas, le fait qu'il y ait les mêmes termes implique que cette équation tombe à l'eau avec celle de Newton, vu que le dispositif est sensé avoir la même masse avant et après poussée.

Et la question (ben oui, y'a toujours pas eu de "?"), c'est du coup, comment ferait-on dans ces conditions pour planifier un vol avec un tel moteur ?
Je veux dire, c'est un peu tout un pan de l'astronautique "simple" qui s'effondre.

Bon, après, j'imagine qu'en reprenant des équations de mouvement étant beaucoup plus générales, on aurait moyen modéliser tout ça, mais j'aimerais juste être sûr que mon raisonnement tient la route.

Merci de vous être farci mon pavé, bonne soirée !

Avatar de l’utilisateur
Rothor
Messages : 502
Inscription : 16 novembre 2015, 17:19
Localisation : Dans le VAB, à bricoler
Contact :

Re: EMdrive, 3e loi de Newton et équation de Tsiolkovski

Message par Rothor » 24 janvier 2016, 22:06

Si ça fonctionne, c'est révolutionnaire. Mais bon, ça me fait un peu penser à l'histoire du détecteur de pétrole d'Aldo Bonassoli, alors je suis sceptique. Enfin pourquoi pas.
Titou1384 a écrit :comment ferait-on dans ces conditions pour planifier un vol avec un tel moteur ?
Bah pareil qu'avec un moteur conventionnel :D L'équation de Tsiolkoski ne s'applique simplement pas à ce type de moteur, étant donné qu'il n'y a pas de masse d'appui. Si on ne tient pas compte de l'usure du moteur le Dv est infini ! C'est ça qu'est fort.

Avatar de l’utilisateur
Skalou
Messages : 542
Inscription : 20 juin 2015, 21:27
Contact :

Re: EMdrive, 3e loi de Newton et équation de Tsiolkovski

Message par Skalou » 24 janvier 2016, 22:21

en attendant si tu veux prévoir la trajectoire de ce genre de truc:
y'a persistentthrust que j'avais testé il y à quelques mois qui fait ça, ça sert à prévoir la trajectoire sous voile solaire ou du moteur ionique qui voit sa poussée divisée par 10!! il a du évoluer depuis, à voir si c'est utilisable pour ce genre de cas (j'avais testé qu'autour de Kerbol avec la voile solaire).

Edit:
Et pour les équations, ça les simplifient, pas de variations de masse? tant mieux!
si t'as le TWR tu peux retrouver la (2nde?) loi de newton, somme des forces extérieures = masse x accélération (en supposant qu'il y en ait une de force ext. meme si on ne l'a connais pas, vue qu'il y a une poussée), tu peux ainsi en déduire un temps de burn correspondant à l'incrément de vitesse de ta manœuvre orbitale, et y'a plus qu'a l'effectuer comme d'hab' .

Avatar de l’utilisateur
Titou1384
Messages : 26
Inscription : 03 mai 2014, 12:27
Contact :

Re: EMdrive, 3e loi de Newton et équation de Tsiolkovski

Message par Titou1384 » 25 janvier 2016, 17:47

Merci pour vos réponses :

@Rothor : Effectivement, ça se ressemble un peu, un ingénieur génial qui sort une magnifique idée des cartons... Après, bien que d'autres tests soient à faire, le fait que ça ait été testé à la fois par les chinois et la NASA sous chambre à vide, c'est plutôt fait pour me rassurer, et le fait que cette dernière continue à s'y intéresser (et à investir !) aussi. Wait and see, par contre, si ça s'avère réel, ça va être un réel bouleversement pour tout ce qui est interplanétaire... Voire même ouvrir la porte à l'interstellaire.
Et OK pour l'eq. de Tsiolkovski, pour moi, c'était le Graal qui s'appliquait forcément quoiqu'il arrive à tout moteur, et ben en fait, non :-D

@Skalou : Yep, tout devient beaucoup plus simple effectivement :-D
Quant à persistentthrust, je l'avais aussi vu en passant sur le topic CPC, ça a effectivement l'air sympa ! :-D

Sinon, plus d'infos sur le rapprochement éventuel entre eq. de T. et 3e loi de Newton ?

Avatar de l’utilisateur
xenolifer
Messages : 400
Inscription : 10 mai 2015, 19:07
Localisation : Sous une douche de kerbodollars
Contact :

Re: EMdrive, 3e loi de Newton et équation de Tsiolkovski

Message par xenolifer » 25 janvier 2016, 18:12

je vais peut être passer pour le tardos de service :lol: mais étant donné que énergie=matière ce moteur n'utiliserais pas juste électricité comme la matière dans un reacteur conventionnel pour se propulser ?
merci de vos éclaircissement :)
mon hangar------------ma chaîne youtube
ImageImage

Avatar de l’utilisateur
Skalou
Messages : 542
Inscription : 20 juin 2015, 21:27
Contact :

Re: EMdrive, 3e loi de Newton et équation de Tsiolkovski

Message par Skalou » 25 janvier 2016, 18:40

Titou1384 a écrit : Sinon, plus d'infos sur le rapprochement éventuel entre eq. de T. et 3e loi de Newton ?
Tu cherches quoi éxactement?

_xenolife_, aah qui sait? :D
mais vu que personne ne semble avoir compris comment ça marche, ça va être dur de te répondre.

Avatar de l’utilisateur
Rothor
Messages : 502
Inscription : 16 novembre 2015, 17:19
Localisation : Dans le VAB, à bricoler
Contact :

Re: EMdrive, 3e loi de Newton et équation de Tsiolkovski

Message par Rothor » 26 janvier 2016, 11:47

D'une point de vue mathématique, la 3ième loi de Newton est une définition (une règle élémentaire non démontrable). alors que l'équation de Tsiolkovski est un théorème (Une assertion que l'on peut démontrer).
L'équation de Tsiolkovski se calcule à partir du principe de conservation de la quantité de mouvement. Principe qui découle directement des lois fondamentales de la mécanique de Newton.
En résumé, le Graal c'est Newton. Tsiolkovski ne fait qu'utiliser Newton pour calculer le Dv d'un astronef. Est-ce que cela répond à ta question Titou ?

Avatar de l’utilisateur
Titou1384
Messages : 26
Inscription : 03 mai 2014, 12:27
Contact :

Re: EMdrive, 3e loi de Newton et équation de Tsiolkovski

Message par Titou1384 » 27 janvier 2016, 17:12

@_xenolife_ : Conceptuellement, je dirais qu'il y a un problème de rapport (utiliser cette équivalence nous fait passer par un facteur de c^2).
J'ai pas eu tellement le temps de me pencher là dessus, et je connais pas assez en profondeur la relativité restreinte pour me prononcer, par contre j'ai trouvé ça :
https://fr.wikipedia.org/wiki/E%3Dmc2#F ... .C3.A9rale
A méditer :-D

@Rothor : Ah, merci, c'est bien ça que je cherchais, il y a donc bien une relation mathématique établie amenant à l'équation de T.
Et si tu veux achever de satisfaire ma curiosité, j'aimerais bien savoir quelle est, en quelque sorte, la démonstration de ce théorème :-D

Avatar de l’utilisateur
Rothor
Messages : 502
Inscription : 16 novembre 2015, 17:19
Localisation : Dans le VAB, à bricoler
Contact :

Re: EMdrive, 3e loi de Newton et équation de Tsiolkovski

Message par Rothor » 27 janvier 2016, 19:21

La démonstration est dans Wikipedia ;)
https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89qua ... siolkovski

Avatar de l’utilisateur
Titou1384
Messages : 26
Inscription : 03 mai 2014, 12:27
Contact :

Re: EMdrive, 3e loi de Newton et équation de Tsiolkovski

Message par Titou1384 » 27 janvier 2016, 20:54

Meh... meh...

Bon, OK, je suis un âne !
Merci encore !

Répondre

Qui est en ligne ?

Utilisateurs parcourant ce forum : Aucun utilisateur inscrit