Tutoriel écrit - Faire une orbite stable et circulaire

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Valdivarius
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Tutoriel écrit - Faire une orbite stable et circulaire

Message par Valdivarius » 03 janvier 2013, 21:24

[Tuto en cours de rédaction]

Le but de ce tutoriel sera de vous expliquer comment réaliser facilement une orbite stable alignée dans l'angle voulu et parfaitement circulaire.
J'ai moi-même pas mal galéré avant de faire de belles orbite et je n'y serait jamais arrivé sans l'aide de SteriCraft pour son tutoriel vidéo et de Adamma pour sa campagne intitulée Mission pack, je tiens donc à les remercier avant de commencer.

PARTIE 1 : Sortie de l'Atmosphère

Le plus simple est sans doute de quitter l'atmosphère, encore faut-il avoir suffisamment de carburant pour ça et une fusée maniable et bien conçue de préférence. Le but sera de partir en ligne droite puis de s'incliner jusqu'à atteindre une apogée dans un angle et à une distance voulue.

Ici nous chercherons à atteindre une orbite équatoriale et à une distance de 75km (+ ou - 1Km) autour de Kerbin
  • Avant de décoller assurez vous bien que vous avez bien configuré votre fusée, l'ordre d'allumage des moteurs et d'éjection des étages, etc...
  • Enclenchez le SAS (vous avez bien mis un système SAS n'est ce pas???)
    Ceci permettra que l'inclinaison de la fusée reste la même qu'au décollage, soit un angle de 90° en direction du ciel (centre de la face bleue de votre navigateur, voir fig.1)

    Imagefig.1: configuration au décollage et pendant la première phase du vol, les SAS sont enclenchés et votre inclinaison coïncide avec le centre de la face bleue du navigateur
  • Poussez la manettes des gazs à fond puis allumez les moteurs, si tout se passe bien votre fusée devrais décoller. Veillez à bien gardez l'orientation verticale en surveillant votre navigateur.
    Le fait de décoller verticalement plutôt que directement dans la direction voulue permet d'économiser du carburant en restant le moins de temps possible dans l'atmosphère.
  • Une fois que vous aurez atteint une altitude entre 10 000m et 20 000m vous pourrez commencer à manœuvrer votre fusée pour l'incliner dans la direction voulue (voir fig.2)
    Pour ce qui concerne le moment auquel virer, les avis sont partagés, personnellement je vous conseille de virer dès 10 000m si votre fusée compte principalement sur des voilures pour se diriger et d'attendre 20 000m si vous utilisez plutôt des RCS ou que vous avez besoin d'économiser du carburant, 15 000m étant un bon compromis.

    Imagefig.2: position à atteindre, l'inclinaison à 45° est indiquée par un trait faisant tout le tour de la navigateur pour être facilement repérable
  • N'oubliez pas de réactiver votre SAS quand vous êtes dans la bonne position (si la fusée a un peu tourné sur elle même, comme dans mon exemple, pas d'inquiétude, tout est normal ;) ).
  • Passez alors en vue orbitale en appuyant sur la touche "M" (par défaut) et déployez votre navigateur pour pouvoir contrôler votre fusée depuis cette vue (petite flèche en bas au centre de l'écran).
  • Maintenez la poussée de vos réacteur jusqu'à atteindre une apogée égale à l'altitude de l'orbite que vous voulez effectuer, ici 75Km, puis coupez les gazs (voir fig.3).
    Imagefig.3 : Navigateur sorti, gazs coupés et apogée à 75Km
  • En vous laissant porter par votre inertie vous devriez normalement dépasser les 70 000m et donc sortir de l'atmosphère.
    Si vous consommez de l'énergie, il est temps de sortir les panneaux solaires pour recharger vos batteries, vous pourrez accélérez sans crainte de les abimer car étant sorti de l'atmosphère ils ne seront plus soumis au frottement de l'air.
le but de cette partie étant atteint, il est donc temps de passer à la partie suivante de notre tutoriel.

PARTIE 2 : Mise en Orbite

Une fois sorti de l'atmosphère la prochaine étape consiste à transformer la vitesse verticale que nous avions pour sortir de l'atmosphère en vitesse horizontale pour se stabiliser sur une orbite.
  • Attendez que votre fusée atteigne l'apogée et, en attendant, inclinez la à 0° sur votre navigateur en vous servant de vos RCS (n'oubliez pas de déverrouiller le SAS avant d'effectuer la manœuvre)
  • Quand vous serez à l'apogée, avec votre indicateur de direction à 0°, relancez les moteurs à fond, en maintenant votre indicateur de direction aligné avec l'indicateur prograde.
    L'indicateur prograde (cercle jaune), vous indique dans quelle direction votre fusée se dirige et donc par extension dans quelle direction dans laquelle vous accélérerez le plus vite.

    Imagefig.4 : Ici, votre direction en orange est alignée au centre de l'indicateur prograde, tout deux alignés à 90°, il est temps de rallumer les moteurs.
  • Vous êtes arrivés à la partie la plus délicate pour réussir une bonne orbite, tout en maintenant les gazs allumés il va falloir réussi à maintenir votre vaisseau constamment sur l'apogée en évitant que celle ci ne se décale trop vers l'avant ou trop vers l'arrière, n'hésitez pas à réduire la poussée si besoin.
    Si vous dépassez votre apogée (Ap vers l'arriere de votre trajectoire), changez votre inclinaison à environ 15° dans la partie bleue du navigateur pour la faire revenir à votre niveau (voir fig.5). si votre apogée vous dépasse (Ap vers l'arriere de votre trajectoire), visez 15° dans la partie marron de votre navigateur (voir fig.6).

    Imagefig.5 : inclinaison à 15° dans la partie bleue pour faire revenir votre apogée vers vous lorsque vous l'avez dépassée

    Imagefig.6 : inclinaison à 15° dans la partie marron pour faire revenir votre apogée vers vous lorsqu'elle vous a dépassée.
  • A ce stade vous devriez normalement voir votre trajectoire s'étendre de plus en plus le long de l'équateur de Kerbin, continuez à faire les manoeuvre précédente jusqu'à voir apparaitre votre périgée et que celui-ci atteigne 75km, coupez alors les moteurs.
    Une fois votre périgée au delà de 70Km vous serez considéré comme étant en orbite stable autour de Kerbin, car le périgée étant le point le plus proche de la planète, celui-ci étant situé hors de l'atmosphère vous ne pourrez plus retomber tant que vous ne modifierez pas votre vitesse.
Si vous êtes extrêmement doué (ou que vous avez eu de la chance :) ) votre orbite sera parfaitement circulaire et alignée avec l'équateur, dans le cas contraire il est temps de commencer quelques manœuvres pour corriger tout cela.


PARTIE 3 : Corrections d'angle et d'altitude géostationnaire

Vous êtes maintenant en orbite cependant en regardant votre apogée et votre périgée (voir fig.7) vous voyez qu'il y a une différence de (45km et des bananes dans l'exemple) entre les deux, ce qui signifie que l'orbite n'est pas parfaitement circulaire, ce qui peut rendre les futures manœuvres plus délicates, notamment dans le cas d'une station spatiale par exemple.
Imagefig.7 : vue d'une orbite non circulaire autour de Kerbin, le périgée étant beaucoup plus bas que l'apogée.
  • Une fois en orbite laissez défiler le temps jusqu'à environ 1min avant d'atteindre un des deux points particuliers (Périgée ou Apogée dans notre exemple)
  • 1min avant d'atteindre l'apogée, dirigez votre fusée vers le cercle prograde
  • 5s à 10s avant d'atteindre l'apogée vous pouvez commencer à allumer vos moteurs à fond, vous verrez alors que l'altitude du Périgée augmente tandis que celle de l'Apogée ne bouge quasiment pas.
    Lors d'une accélération ou d'une décélération sur une orbite, l'effet le plus visible se fera toujours au point diamétralement opposé de cette orbite, c'est pour cela qu'il est plus sage d'attendre d'etre à l'apogée ou ou périgé pour effectuer de telles actions.
  • Une dizaine de secondes après avoir dépassé l'apogée, coupez les moteurs (ou avant si le périgée à atteint l'altitude que vous souhaitiez ;) )
  • Attendez cette fois ci d'atteindre le périgée et effectuer la même manœuvre en visant cette fois ci le rétrograde (cercle jaune avec une croix à l’intérieur).
    Viser le rétrograde en accélérant aura pour effet de réduire votre vitesse tout en faisant baisser l'altitude du poin diamétralement opposé donc de l'apogée
Dernière modification par Valdivarius le 04 janvier 2013, 12:48, modifié 29 fois.

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Re: Tutoriel écrit - Faire une orbite stable et circulaire

Message par DucLebowski » 03 janvier 2013, 21:50

Ah ben merci, ça va m'aider à boucler la mission problématique (pour moi) du mission pack. Je commençais mon inclinaison bien trop tôt apparemment.

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Re: Tutoriel écrit - Faire une orbite stable et circulaire

Message par SolarLiner » 03 janvier 2013, 23:05

inclinaison de la fusée -> attitude;
navigateur ->navball;
entre 10 000m et 20 000m -> entre 8 et 12km (selon le wiki KSP et les calculs faits, c'est plus économe, plus bas trop de pression, trop haut trop de vitesse donc utilisation de fuel en plus pour corriger le VV);
15 000m étant un bon compromis -> 10km étant un bon compromis;

Certes sur certains points je titille un peu, mais c'est un tuto pour débutant, autant expliquer et faire plus dans l'exact pour pouvoir abréger par la suite.
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Re: Tutoriel écrit - Faire une orbite stable et circulaire

Message par Valdivarius » 04 janvier 2013, 10:36

merci de tes conseils SolarLiner, toute aide est bonne à prendre cependant:

- je trouve plus simple pour un débutant de parler d'inclinaison de la fusée que d'attitude, il faut se mettre à la place de qqun qui ne connait pas encore tout les termes appropriés je pense
- navigateur ou navball, là je trouve que navigateur fait plus français, mais je veux bien indiquer le terme navball entre parenthèse la première fois pour que ceux qui liront puissent s'y retrouver si ils vont sur des forums en anglais ou autre
- pour ce qui est de l'altitude, je prend en compte tes conseils et j'aimerais avoir d'autres avis sur la question, si tu as un article sur un autre forum qui en parle ou qqch comme ça je consulterais avec plaisir.

Voilà et n'hésitez pas à commenter ou à proposer des améliorations, je vais essayez de terminez celui là aujourd'hui et d'en commencer un autre pour aller sur la Mun (si l'accès au site me le permet :D )

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Re: Tutoriel écrit - Faire une orbite stable et circulaire

Message par kred1176 » 26 janvier 2013, 01:03

Salut,

Je ne sait pas si ça a déjà été dit ou notifié quelque part ( je viens d'arriver et n'ai pas tout lu ) , mais sachez qu'il est possible de faire une orbite dite "Géostationnaire" (cliquez pour voir mes sources)
c'est a dire une vitesse nul par rapport a la surface de kerbin pour rester tout le temps au dessus du KSC et cela de manière fixe

( modèle orbital utilisé dans la réalité par la télévision par satellite par exemple )

pour en arriver a ça, il vous suffit de suivre le Tutorial de Valdivarius mais de viser une hauteur de 2.868.750m à l' Apogé , une fois cette apogée approché et le périgée a peut près de même hauteur il est recommandé d'utiliser le propulseur Ionique car étant de faible puissance il permet de faire vos manœuvres plus facilement

Image

Mon exploit ( lol ) cliquez pour agrandir

Image

A bientôt !

Fred.

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Re: Tutoriel écrit - Faire une orbite stable et circulaire

Message par Dakitess » 26 janvier 2013, 08:13

Tiens, mes calculs m'avaient globalement mené au même résultat :) Ou as tu trouvé la donnée concernant l'altitude nominale d'une orbite Géostat' ?

Plutôt (très) intéressant pour la réalisation d'une Station, mais faut pas être mauvais sur les lanceurs, ça change légèrement de catégorie, le juste suffisant pour les 100k ne fonctionnera plus ^^

Vais peut être recréer une partie sur cette base moi, tiens.
ImageImageImage

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Re: Tutoriel écrit - Faire une orbite stable et circulaire

Message par SteriCraft » 26 janvier 2013, 09:54

Le géostationnaire a été déjà réalisé depuis 6 mois environ grâce à nos amis les américains qui ne manquent pas de nouvelles idées, et l'altitude pour l'orbite géostationnaire a été calculée, vérifiée, et inscrite sur le wikipédia francophone (il est incomplet, mais la page Kerbin est terminée).
[i]"If you can get to orbit, you're half-way to anywhere." - Robert A. Heinlein[/i]

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Re: Tutoriel écrit - Faire une orbite stable et circulaire

Message par TheFumelgo » 26 janvier 2013, 12:48

Parle aussi de l'inclinaison (nodes), c'est important pour une orbite, même si c'est à peine plus compliqué que de jeter un caillou sur un vieux :o

Sur une flaque, je veux dire ;)

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Re: Tutoriel écrit - Faire une orbite stable et circulaire

Message par kred1176 » 26 janvier 2013, 12:51

je n'ai rien calculé personnellement et je n'invente rien j'ai supposé que c’était faisable vue que le moteur du jeu nous permet de faire des orbites et j'ai juste taper
"kerbal space program geostationary orbit" dans Google et suis tombé ce forum
ou il explique le coup du propulseur Ionique ou finaliser aux RCS ainsi que l'altitude a atteindre
du coup j'ai essayé j'y suis a peut prés parvenu mal-grès que mon apogée et ma périgée diffèrent un petit peut
Je suppose que je ne pourrais pas faire mieux que 0.1 m/s par rapport a la surface (le pro-grade et le rétrograde ont simplement disparus de mon assiette) je ne sait donc pas dans quelle direction pousser pour réduire encore ma vitesse

J'aimerais aussi trouver pour faire une orbite Géosynchrone qui est utilisé pour la surveillance par satellite ou envoyer des information a certaines heures de la journée ( ça forme un 8 ) peut être en inclinant légèrement l'orbite ?

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Re: Tutoriel écrit - Faire une orbite stable et circulaire

Message par DucLebowski » 26 janvier 2013, 12:57

Après ça plus question que je me rate (même si ça va de mieux en mieux)! Merci. ;)

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