KSP Rocket Science

[Mahzel]

Sortez vos calculettes, vos tableaux noirs et feuilles volantes.
Rangez MechJeb, Engineer Redux ou VOID.

Ici je vous propose d'aborder la conception d'une fusée "complète" en partant de rien, avec rien d'autre que votre cerveau, du papier et des mathématiques comme on les aime.
Ce tutoriel s'adresse aux utilisateurs déjà familiers de la conception de fusée dans KSP, mais les débutants peuvent s'y attaquer aussi s'ils le désirent. Il aborde la théorie par un cas pratique connu : envoyer un bidule sur la lune, de préférence, à la Kapollo.

J'aime faire mes fusées "à la main", plutôt que de superposer des pièces et laisser engineer, void ou autres me dire si elle décollera ou pas. J'espère que ce petit papier vous donnera envie de faire de même.
Notez bien, c'est de la théorie. Si Jeb' se gauffre dans ses manoeuvres vous n'irez toujours PAS sur la Mün

A la fin du pdf, j'ai ajouté un petit glossaire pour mémoire et une fiche-guide pour concevoir vos étages (basée sur celle que j'utilise moi-même). L'ergonomie est sans doute pas parfaite, mais ça peut servir de base.

Sans plus attendre :
KSP Rocket Science

[Dakitess]

Si le document est à la hauteur de sa présentation, il risque de me plaire !! Depuis le temps que je cherche de mon côté à en faire un, en me perdant dans les boucles de raisonnements et en finissant par avoir la flemme... J'y trouverai probablement des réponses ! Je verrai ça sur mon PC

[Mahzel]

J'éspère ne pas te décevoir :p
C'est vraiment un petit truc pas à pas, j'essaye de pas trop nous perdre dans des graphiques et explications théorique en appliquant directement les maths à KSP

[Dakitess]

C'est pas mal du tout, ça devrait en aider plus d'un

Malheureusement je cherchais à tout mettre en équation, perso. Il faudrait mentionner à quel point tous les paramètres importent. Typiquement, le TWR qui n'apparait qu'anecdotique et à titre informatif, à en réalité une importance considérable, dans la mesure ou une montée trop lente va dégrader les calculs qui précèdent. Si je conçois une fusée avec un DeltaV parfait et même de la marge, mais que mon TWR du décollage est de 1.1, j'y perd. Même chose pour un second étage qui serait extrêmement efficace (Nuke, Ion) mais qui ferait chuter le TWR brusquement, ou qui imposerait une injection tellement longue qu'elle en devient tout sauf ponctuelle, avec une perte de précision dans la manoeuvre qui affecte directement le rendement global.

C'est à se tirer les cheveux quand on voit comme tout est lié. Ce ne doit pas être si compliqué, mais il doit falloir se poser un certain temps pour tout coucher correctement et effectuer les corrélations ^^

Dans tous les cas, ce n'est pas une critique de ton papier, qui aidera pas mal de gens cherchant à comprendre quelles mathématiques se cachent derrière tout ça, et tu reprends tout à fait de quoi concevoir une fusée qui a un objectif précis

Pour la suite, si jamais il y a, tu pourrais proposer quelques designs génériques, avec leur DeltaV correspondant. Je ne pense pas vraiment au Launcher, mais aux charges utiles d'injection interplanétaire. Perso, j'en ai quelques unes qui me font référence, dont je sais très bien les capacités, et je me permets d'extrapoler depuis leur configuration. Cela te permettrait probablement de sensibiliser sur quelques aspects comme l'efficacité au détriment des temps d'injection, ou encore l'importance de limiter le nombre de propulseurs, véritable poids morts dans le cas du nucléaire notamment. Et même, certains modules interplanétaires pour lesquels le Nuke devient contreproductif tant sa masse est énorme au regard du fuel embarqué et de la charge utile !

Bref, bon courage pour la suite, une bonne initiative que je suivrai si suite il y a

[Mahzel]

Le TWR est peut être en effet que trop anecdotique dans ce papier.... Mais d'expérience, un TWR de 1.4-1.5 suffit largement. Après c'est toujours le même compromis entre poussée et efficacité. Si j'avais gardé les mainsail pour une telle charge, il en aurait fallu (de mémoire, j'ai fait les calculs dans mon coin) plus d'une vingtaine. Le TWR était alors de 1.9 me semble.... mais sans prendre en compte les pertes de trainée qui auraient alors été bien plus conséquentes qu'avec 13 skippers.... Doit y'avoir de quoi calculer ça, mais c'est bien au-dessus des prétentions de ce tuto :p

je devrais p'têt faire un papier sur l'aérodynamique d'une fusée :p mais c'est moins dans mes compétences (enfin, p'têt qu'en fouinant un peu partout...)

edit : et puis avec l'aérodynamique bizarre de KSP, je suis pas sur de pouvoir arriver à un truc fiable :p

[Dezax]

Quand même!!
Super papier, je vais commencer par essayer de tout y comprendre car j'ai jamais était une lumière en math et au vue du tuto, j'ai quand même du boulot!!! Mais au moins après l'avoir digéré y'a moyen d'envoyer des monstres et ça, ça me parle! Violence pour avaler ça, mais ça vaut le coup!

Pour le delta V, la formule est censé être ça: DV = ln(MassePlein / MasseVide) * ISP * 9,81
Mais je comprend pas le 9,81?! C'est une constante à multiplié à chaque fois où j'ai raté quelque chose?

[Nevjoia]

C'est une constante, celle qui représente la gravité de Kerbin. Donc oui, elle est toujours présente, mais elle dépend de l'astre.

J'ai pas mal utilisé ce PDF, d'ailleurs je tiens à remercier son créateur, car il y a tout ce qu'il faut pour construire des fusées équilibrées et économiques.

Par contre, personnellement, je ne m'embête pas avec le calcul mélangeant l'ISP atm et l'ISP vac pour l'étage de lancement ; je fais le même calcul que dans le vide, mais avec l'ISP atm. Ca donne un résultat plus pessimiste sur le nombre de réservoirs, mais c'est tant mieux.

Du coup je me suis concocté un petit fichier Excel que j'utilise pour quasiment toutes mes fusées. J'y indique toutes les masses des pièces de ma charge utile, puis le delta V dont j'ai besoin, et ça me donne le nombre de réservoirs pour chaque étage. A la fin, je calcule le nombre de moteurs requis pour faire décoller tout ça, et c'est partit !

J'ai quelques fois eu des problèmes, en particulier pour l'aller-retour sur le sol de Mün (d'ailleurs Jeb est toujours coincé en orbite dans sa capsule sans carburant...), mais sinon ça marche plutôt bien.

[Dezax]

Ha bein oui, évidemment! Mais du coup c'est une constante pour des départs mais pour des retours de certains astre y'a un intérêt à refaire un calcul en prenant en compte la gravité de celui ci ou l'incidence est trop insignifiante pour la prendre en compte?

Du coup je me suis concocté un petit fichier Excel que j'utilise pour quasiment toutes mes fusées. J'y indique toutes les masses des pièces de ma charge utile, puis le delta V dont j'ai besoin, et ça me donne le nombre de réservoirs pour chaque étage. A la fin, je calcule le nombre de moteurs requis pour faire décoller tout ça, et c'est partit !

Du coup ça te permet d'automatiser tes calculs ou je me trompe? Car si c'est le cas, je pense que je viendrai vers toi quand j'aurai le pdf en tête car ça m’intéresse!

[Nevjoia]

Ha bein oui, évidemment! Mais du coup c'est une constante pour des départs mais pour des retours de certains astre y'a un intérêt à refaire un calcul en prenant en compte la gravité de celui ci ou l'incidence est trop insignifiante pour la prendre en compte?

Hum. Faut que je réfléchisse à ça, parce que je n'ai jamais pensé à modifier la constante gravitationnelle. D'autant plus qu'on la considère constante, mais qu'en fait elle varie en fonction de l'altitude...

9,81 c'est la moyenne au niveau du sol, que ce soit sur Terre ou sur Kerbin. Pour simplifier les calculs, on la garde constante, pas de problème.
Sur un astre plus petit (comme Mün), ce n'est pas gênant car on va surévaluer l'effet de la gravité. On aura du carburant en trop au final, mais tant pis.
Pour une planète plus grande, ça pose problème. Impossible d'atterrir sur Jool (enfin si, mais le Kraken empêche probablement le retour...), par contre Eve a une accélération gravitationnelle de 16,7 m/s² (soit 1,7x celle de Kerbin, merci le wiki).

Du coup ça te permet d'automatiser tes calculs ou je me trompe? Car si c'est le cas, je pense que je viendrai vers toi quand j'aurai le pdf en tête car ça m’intéresse!

Oui, les calculs sont fait automatiquement par Excel, j'ai juste à entrer les données (masse des éléments, delta V, ISP du moteur, ...). Je vais essayer d'en faire une version plus ergonomique, parce que pour l'instant, moi je m'y retrouve, mais d'autres...

[Dezax]

Ha bein voilà, tu compte sur une constante et en faite c'est pas une constante hein!
Merci pour tes réponses, je vais me mettre tout ça dans le crane!
Je n'oublie pas cette histoire de tableau exel, ça pourra être très pratique comme méthode!