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[SpaceX] Programme Starship et autres innovations


alexandreVBCI
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49 minutes ago, stormshadow said:

Isp le plus élevé (380s) hors moteur à hydrogène (beaucoup plus cher et difficile à stocker que le méthane)

C'est pas très environnement compatible tout ça :bloblaugh:

49 minutes ago, stormshadow said:

Isp le plus élevé (380s) hors moteur à hydrogène (beaucoup plus cher et difficile à stocker que le méthane)

Tout le monde fait pareil en LCH4/LOX ... sauf que Musk prétend qu'il fera mieux lorsqu'il développera une tuyere spécifique pour un décollage dans le vide ... comme les autres en fait.

49 minutes ago, stormshadow said:

Utilisation du méthane et oxygène pouvant être produit directement avec l'atmosphère de Mars

C'est pas tres original non plus il y a moult moteur tournant au CH4 ou au RP1 ...

49 minutes ago, stormshadow said:

Rapport poussée/poids et poussé/surface frontale du Moteur le plus élevé qui soit

Pourtant les Merlin font bien mieux ... et encore ici aussi pour le Raptor la seul source c'est un tweet de Musk ... qui ne donne pas de chiffre exact.

---

La vrai innovation c'est surtout s'il est vraiment réutilisable des centaines de fois ... depuis des bases dans l'espace ou la maintenance est compliqué ... pouvoir réutiliser sans maintenance est un vrai plus.

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1er tir statique pour le Booster 3 :

 

 

Il y a 21 heures, Ardachès a dit :

J'aimerai d'ailleurs, sauf si déjà fait, que tu m'expliques en quoi le "Raptor" est un moteur aussi exceptionnel.

En complément du lien de @g4lly et de la réponse de @stormshadow:

« Une variante est la combustion étagée à flux complet (full-flow staged combustion). Dans celle-ci, la turbopompe du carburant est entrainée par une préchambre fuel rich et celle du comburant par une préchambre oxidizer rich4. La totalité des ergols passe par l'une des turbines, d'où le nom de la configuration.

Seuls trois moteurs-fusées utilisant cette variante ont atteint le banc d'essai : le RD-270 dont le développement commence en 1962 mais est annulé en 1970 sans avoir jamais volé5 ; l'Integrated Powerhead Demonstrator (en) dans les années 1990 et 20006 ; et le Raptor de SpaceX dont le premier essai a eu lieu en septembre 20167 et le premier vol en août 2019».

 

=> On pourrait revenir aux discussions sur les développements et la mise au point des réacteurs d’avions de chasse : tout le monde connait la théorie, mais bien peu sont capables d’en fabriquer dont les performances sont à la hauteur, et qui sont exploitables.

Pour le moment, SpaceX est simplement la seule société au monde à en avoir développé un, puis à en avoir vérifié les performances et être entré en production industrielle. (Et bientôt à les réutiliser, parce qu’avec l’expérience qu’ils ont du Merlin, ça viendra vite).

Modifié par TarpTent
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Merci @g4lly, @stormshadow et @TarpTent pour ces détails même si ils sont bien trop techniques pour moi … Disons, si c'est possible, que j'aurai aimé savoir, en vulgarisant au maximum, ce qui fait qu'une société aussi jeune que SpaceX ait pu développer un tel moteur alors qu'il existe des "monstres" depuis plus de 3 générations ! 

Est-ce "simplement" le fait d'avoir orienté la recherche et l'ingénierie sur la ré-utilisation des moteurs ? 

Juste parce que la vision d'Elon, la conquête de Mars, a tiré l'ensemble vers une solution aussi pointu et innovatrice ? 

Décidément, quel homme … Il y a une série dans le "Monde" qui en 6 parties fait le pari de nous expliquer le personnage … Le début du premier article est juste hallucinant  :

Citation

… Il fait chaud, ce vendredi de juillet 2001, dans les montagnes rocheuses de l’Utah, au nord de Salt Lake City, quand Jim Cantrell reçoit l’appel d’un inconnu : l’homme prétend avoir fait fortune grâce à Internet, déclare tout de go qu’il veut lancer une mission vers Mars et qu’il entend, pour cela, acheter des fusées en Russie. Il se propose de sauter dans son avion privé pour rencontrer Jim à son domicile.

… le reste est à l'avenant 

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Le 20/07/2021 à 11:39, Ardachès a dit :

ce qui fait qu'une société aussi jeune que SpaceX ait pu développer un tel moteur alors qu'il existe des "monstres" depuis plus de 3 générations


Il y a sans doute un ensemble de facteurs, mais l’on peut déjà citer :

- E. Musk et son câblage très particulier, à la fois créatif, pragmatique, avec un sens inné de la technologie et qui ne se met aucune limite intellectuelle

- son équipe d’ingénieurs, parce qu’il sait vraiment s’entourer*, aussi bien de très bons avec de l’expérience comme de jeunes créatifs un peu fous

- les nouvelles technologies actuelles, notamment l’impression 3D et la maîtrise de certains matériaux, qui autorisent des cycles d’essais / erreurs bien plus courts, et donc plus de prises de risques également

- le culot du nouvel entrant, parce que SpaceX pose dès le début de son modèle la rupture technologique comme une fin en soi (c’est dans ses gênes)

- le culot économique enfin, parce que SpaceX ne cherche pas a tout prix à être déjà établi pour ensuite compter ses sous en limitant la recherche au motif qu’il y a une boîte à faire tourner avec une marge toujours plus au ras des pâquerettes => chaque étape commerciale n’est qu’une étape pour continuer le développement bien au-delà de la cible initiale

 

Ce qui est certain, c’est que SpaceX détonne surtout parce que tous les autres se sont enkystés - pour pleins de raisons différentes, certaines plus avouables et acceptables que d’autres -. L’effort aurait été continu en R&D, aucun nouvel entrant n’aurait pu mettre un tel barouf.

 

*il a fait de même chez Tesla, où les performances du châssis en plus du moteur sont franchement impressionnantes, y compris sur circuit, alors que ce n’est ni une marque avec de l’ancienneté, ni une marque forgée par la compétition.

 

- - - - -

 

En attendant que Booster 4 soit fini d’assembler et à supposer qu’il prenne du retard - il est en cours d’intégration dans la highbay, les tronçons étant stackés relativement rapidement pour le moment - E. Musk envisage qu’un essai de tir statique du Booster 3 puisse être mené avec 9 Raptor.

 

Bref, hypothétique, mais ça devrait valoir son pesant de cacahuètes si ce test devait avoir lieu. (Et puis ça ferait patienter tout le monde, tout en apportant de données supplémentaires aux ingénieurs de SpaceX)

Modifié par TarpTent
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Citation

Il y a sans doute un ensemble de facteurs, mais l’on peut déjà citer :

- E. Musk et son câblage très particulier, à la fois créatif, pragmatique, avec un sens inné de la technologie et qui ne se met aucune limite intellectuelle

- son équipe d’ingénieurs, parce qu’il sait vraiment s’entourer*, aussi bien de très bons avec de l’expérience comme de jeunes créatifs un peu fous

- les nouvelles technologies actuelles, notamment l’impression 3D et la maîtrise de certains matériaux, qui autorisent des cycles d’essais / erreurs bien plus courts, et donc plus de prises de risques également

- le culot du nouvel entrant, parce que SpaceX pose dès le début de son modèle la rupture technologique comme une fin en soi (c’est dans ses gênes)

- le culot économique enfin, parce que SpaceX ne cherche pas a tout prix à être déjà établi pour ensuite compter ses sous en limitant la recherche au motif qu’il y a une boîte à faire tourner avec une marge toujours plus au ras des pâquerettes => chaque étape commerciale n’est qu’une étape pour continuer le développement bien au-delà de la cible initiale

Il y a aussi le fait que Space X a simplifié au maximum ses lanceurs au maximum pour réduire le prix au dépend des performances tandis que les autres ont fait le contraire puisqu'il conçoivent des fusées comme des missiles balistiques intercontinentaux (donc performances maximales peu importe le prix).

Ainsi la Falcon 9 et Starship n'ont que 2 étages (contre 3/4 pour les autres fusées) et utilisent le même carburant et même moteur avec des carburant facile à utiliser (kérosène et méthane au lieu de hydrogène) pour tous les étages. Tous les autres lanceurs utilisent des moteurs et carburant différend pour chaque étage, plus de l'hydrogène ce qui fait exploser leur coût.

Ariane Next qui doit succéder à Ariane 6 reprendra tous ses principes avec 2 étages seulement, méthane comme carburant et même moteur pour les 2 étages, plus 1ère étage réutilisable. C'est dommage que l'Europe n'ai pas fait directement Airane Next au lieu de Ariane 6.

https://satelliteobservation.files.wordpress.com/2020/01/astorg-conference-7-may-2019.pdf

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Ils sont quand même revenus sur beaucoup de simplifications annoncés en fanfare au début du projet. Par exemple le bâti moteur carré. Et la simplification en mettant le réservoir d'hélium à l'intérieur du réservoir leur a couté un échec. Celle de faire des essais sur le pad de lancement avec les réservoirs pleins a aussi mené à la destruction du pad. Contrairement à ce qu'ils affirment la Falcon 9 V1.1 est en fait une nouvelle fusée (nouveaux moteurs, configuration, structure, ...) justement permettant de l'optimiser au maximum tant les simplifications de la première version menait à des performances lamentables bien inférieures aux promesses (mais que valent les promesses d'un Musk on se demande ...).

Mais le résultat est un grand succès commercial se basant sur le grand nombre de tirs demandé par le gouvernement US sans concurrence internationale.

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il y a 7 minutes, Deres a dit :

Ils sont quand même revenus sur beaucoup de simplifications annoncés en fanfare au début du projet. Par exemple le bâti moteur carré. Et la simplification en mettant le réservoir d'hélium à l'intérieur du réservoir leur a couté un échec. Celle de faire des essais sur le pad de lancement avec les réservoirs pleins a aussi mené à la destruction du pad. Contrairement à ce qu'ils affirment la Falcon 9 V1.1 est en fait une nouvelle fusée (nouveaux moteurs, configuration, structure, ...) justement permettant de l'optimiser au maximum tant les simplifications de la première version menait à des performances lamentables bien inférieures aux promesses (mais que valent les promesses d'un Musk on se demande ...).

Mais le résultat est un grand succès commercial se basant sur le grand nombre de tirs demandé par le gouvernement US sans concurrence internationale.

Moi c'est justement ce que j'aime bien chez Elon : il n'est pas marié à ses idées. 

Modifié par Shorr kan
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il y a 19 minutes, Shorr kan a dit :

Moi c'est justement ce que j'aime bien chez Elon : il n'est pas marié à ses idées. 

Faut surtout qu'il arrête de donner des dates en permanence ...

J'ai déjà fréquenter des gens comme lui, très sur d'eux qui affirme tout le temps plein de trucs. Derrière, il y a souvent plus de culot que de talents. Quand tu es un expert du sujet tu te rends souvent compte que ce sont surtout de très gros pipoteurs qui répètent ce que leur ont dit d'autres experts. Je connais pleins de chef dans ma société qui quand il y a un problème font la tournée des experts internes discrètement puis vont voir leur supérieur en tête à tête pour lui faire croire que c'est eux les experts indispensables qui maitrisent tous les sujets. 

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il y a 44 minutes, Deres a dit :

Faut surtout qu'il arrête de donner des dates en permanence ...

J'ai déjà fréquenter des gens comme lui, très sur d'eux qui affirme tout le temps plein de trucs. Derrière, il y a souvent plus de culot que de talents. Quand tu es un expert du sujet tu te rends souvent compte que ce sont surtout de très gros pipoteurs qui répètent ce que leur ont dit d'autres experts. Je connais pleins de chef dans ma société qui quand il y a un problème font la tournée des experts internes discrètement puis vont voir leur supérieur en tête à tête pour lui faire croire que c'est eux les experts indispensables qui maitrisent tous les sujets. 

Ce que tu décris là c'est un peu le paradoxe de l'expertise: plus t'en sais sur un sujet, plus tu as tendance à voir surtout les obstacles. à l'inverse moins tu en sais, moins tu te laisse intimider par les difficultés, dont tu n'as souvent même pas conscience. L'inconscience c'est un peu un préalable à l'action.

à la décharge d'Elon, ce dernier donne de sa personne pour en savoir assez sur les sujets qui l'intéresse (c'est un geek) et surtout engage ses ressources dans ses projets. Les cadres que tu décris et qui trustent le sommet des entreprises et administrations sont rarement aussi impliqués. Il est plus guidé par la passion que l'opportunisme (même s'il y en a une petite dose chez lui).

Pour ses promesses non tenues sur les dates, même s'il a promis de ne plus le faire je crois que c'est trop lui en demander, c'est plus fort que lui :laugh: 

 

Modifié par Shorr kan
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Il y a 7 heures, Deres a dit :

mais que valent les promesses d'un Musk on se demande

Quand le souci, c’est juste quelques dates annoncées, moi je dis qu’on peut s’y faire même si le personnage ne fait pas l’unanimité. Parce qu’au rang des promesses :

- un lanceur moins cher et vraiment réutilisable : checked

- des lancements fiables pour l’US Air Force, la Nasa et des clients privés : checked

- une capsule de ravitaillement de l’ISS : checked

- une capsule habitée : checked

- une constellation satellite de communication : checked, les performances étant déjà supérieures à la concurrence, même sans être au taquet

- un moteur fusée à flux complet : checked

 

(idem pour Tesla et le reste d’ailleurs).

 

Concurrents sur l’intervalle ? Nulle part.

- Blue Origin : toujours pas de Blue Glenn, ni de Constellation (et ils demandent le double pour aller sur la Lune)

- Boeing : à la ramasse sur la Capsule habitable, pourtant contractualisée en même temps. Fusée géante n’est qu’une récupération de fusée ancienne avec moteurs de la navette. Belle innovation, et en retard en prime.

- Autres agences spatiales : le réutilisable sur la pointe des pieds, annoncé mais sans avancée pour le moment. Idem impression 3D et j’en passe.

 

Simple et factuel. La caravane passe, peu importe ce qu’on en dise.

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En fait, faut surtout voir le budget de développement pour tout cela. Je ne crois pas qu'il soit si bas que cela. Les USA payent rubis sur l'ongle alors qu'en Europe cela discute pendant des années entre politiques pour accepter des projets avec moults closes de retour national et tractation entre entreprises. On le voit actuellement avec les italiens qui veulent taper au pot faire grossir VEGA pour prendre des tirs à Ariane 6 et les allemands qui en parallèle veulent de nouveaux lanceurs légers allemands en concurrence avec Véga par le bas.  

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Il y a 2 heures, Deres a dit :

moults closes de retour national et tractation entre entreprises. On le voit actuellement avec les italiens qui veulent taper au pot faire grossir VEGA pour prendre des tirs à Ariane 6 et les allemands qui en parallèle veulent de nouveaux lanceurs légers allemands en concurrence avec Véga par le bas.  

Clauses .... Mais closes s'appliquent bien aux ouvertures et alliances passées autour de l'ESA comme sur pas mal d'autres domaines ... ça sent pas bon tout ça  !                                           QUI manœuvre derrière tout cela ??    Fini le temps des coopérations européennes ?

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@Deres @Bechar06 : la discussion est intéressante, mais devra se continuer sur un autre fil, plus adapté.

 

Back to Starship SN20, qui aura des flaps plus petits que ceux utilisés jusqu’ici :


Bref, ils vont gagner en traînée comme en poids.

 

Cette photo prise hier montre d’ailleurs un peu la différence entre les flaps, celui en noir étant tuilé et destiné au SN20 :

 

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Petit complément à mon post d’hier sur le SN20, avec cette vue du SN20 en train d’être stacké dans la midbay.

La partie que je trouve intéressante est le tuilage particulier encadrant l’emplacement des flaps :

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À gauche dans la midbay, il s’agit du réservoir GSE-3.

 

 

Par ailleurs, un Raptor RSN57 a été retiré du Booster 3, et les préparatifs sont en place pour en retirer un second.
Est-ce qu’ils ont rencontré un souci,  ou seront directement réinstallés sur le Booster 4, voire la configuration doit être changée pour un tir statique du Booster 3 avec 9 Raptor ? Nous le saurons dans un prochain épisode (ou pas).

Modifié par TarpTent
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Le rythme de fabrication devrait progressivement s’accélérer, une seconde highbay, bien plus large que la première, sera prochainement assemblée :

 


La highbay sert aujourd’hui à assembler aussi bien les Starships que les Boosters et les réservoirs externes.

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OLIT vient de recevoir son 9ième et dernier segment, comme prévu bien moins haut que les autres mais de forme originale :

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Par ailleurs, la table de Lancement qui doit venir coiffer le Pad Orbital A a enfin été amenée sur le site de lancement. Logiquement demain, les infrastructures nécessaires au lancement de SN20 / Booster 4 seront donc en place.
 

Il restera ensuite bien évidemment à réaliser les raccordements à la ferme de carburant, la grue de mise en place de SN20 sur Booster 4 ainsi que les systèmes de verrouillage de Booster 4 sur son pad (et j’en passe et j’en oublie) avant que l’ensemble ne soit opérationnel.
Mais au moins l’essentiel du grutage d’exception devrait être fini pour cette fois - en attendant l’assemblage de la seconde tour près du futur Pad Orbital B.

 

On va enfin pouvoir reparler vol orbital.
En parlant de cela, la rumeur actuelle postule une date de fin de stacking des Booster 4 et SN20 pour le 05 août.
 

Le site a l’origine de celle-ci est la chaîne Youtube "What About It", et elle est reprise en boucle. Il n’y aura pas longtemps à attendre pour savoir si la rumeur est finalement fondée.

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Voilà à quoi s’amuse SpaceX :

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Voilà à quoi s’amusent les suiveurs (totalement hypothétique) :

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Le soufflé autour de cette histoire de tour pouvant attraper le Booster Super Heavy n’est pas près de retomber. :happy:


 

Côté Booster 4 et SN20, le stacking avance à grands pas, tout comme la préparation du nez pour la pose des tuiles :

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Et E. Musk lui-même se prend au jeu et a posté une photo assez surprenante du segment d’alimentation des 29 Raptor du Booster 4, vu de dessus :

Bref, de la tôle autour, des tubes au milieu, des bonhommes, des échafaudages et des échelles, le tout en plein air : on est loin des salles stériles :laugh: .

Il a finalement une vision très « russe » de la technologie : ça doit fonctionner dans n’importe quelle condition et être rustique - ce qui n’empêche pas un énorme travail d’ingénierie derrière - .

 

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Comme avec les Legos : quand les modules sont prêts, tout s’assemble ensuite relativement rapidement.

> Table de lancement du pas de tir orbital installé aujourd’hui :

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> les grid fins sont en train d’être fixées sur Booster 4 (sacrées tailles, les palettes) :

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> et le nez couvert de tuiles du SN20 est lui aussi positionné sur son segment porteur :

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Les prochains jours risquent de voir le mécano continuer à vitesse accélérée, avec notamment la fixation des flaps pour le SN20.
 

 

À titre personnel, et c’est du purement spéculatif de ma part, je n’attends pas un lancement avant début septembre.

- SpaceX a plus d’intérêt à réussir ce premier vol qu’à rusher la date de celui-ci. Donc ils vont prendre leur temps.

- On devrait très logiquement avoir les tirs statiques préalables de SN20 et du Booster 4 avant qu’ils ne soient assemblés ensemble.

- un nouveau support de présentation est en train d’être fabriqué juste à côté de ceux supportant SN15 et SN16 : dès qu’il sera fini, il accueillera certainement Booster 3 afin que Booster 4 le remplace sur le Pad suborbital A pour ses propres tirs statiques.

- Si cela se passe comme souvent, il devrait se passer entre 5 et 8 jours entre le positionnement sur un Pad et le test de tir statique lui-même. SpaceX fait systématiquement un test de remplissage à pression ambiante, puis un test cryo (qui a été suivi d’un autre simulant toute la durée d’un vol, dernièrement), et enfin monte les réacteurs pour réaliser (au moins) un tir statique. Cette fois, cette opération sera menée pour Booster 4 et SN20, en décorrélé nécessairement, donc il y a de grandes chances pour que ça s’étale sur la majeure partie du mois d’août.

- SpaceX doit également terminer OLIT en lui adjoignant ses bras, évidemment, mais surtout en plaçant sa grue à son sommet. Aucune idée du temps nécessaire, mais il doit bien y en avoir pour encore 6 à 8 jours de travail* avec également les raccordements au système d’alimentation. Est-ce que ce travail sera interrompu ou non par les test de cryo et tirs statiques, c’est la grande question.

- les 3 Raptor Rvac sont sur site, les 2 derniers sont arrivés aujourd’hui. Numériquement, il y a donc le nombre de Raptor pour SN20 sur site.

- Booster 4 lui n’a pas encore le compte, il me semble. On attendra donc de nouveaux arrivages, d’autant plus que les 3 utilisés pour le tir statique de Booster 3 ont finalement été renvoyés à McGregor. E. Musk avait déjà indiqué que d’ici au vol orbital, les Raptor allaient encore être optimisés à la marge : je pense que l’on est précisément dans ce processus-là en ce moment, pour eux.

 

 

*après, une part des équipes SpaceX travaillant sur les infras est en 3/8, mon approche sur la base de jours ouvrés n’est peut-être pas non plus la plus pertinente…

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Le 31/07/2021 à 22:46, TarpTent a dit :

- Si cela se passe comme souvent, il devrait se passer entre 5 et 8 jours entre le positionnement sur un Pad et le test de tir statique lui-même. SpaceX fait systématiquement un test de remplissage à pression ambiante, puis un test cryo (qui a été suivi d’un autre simulant toute la durée d’un vol, dernièrement), et enfin monte les réacteurs pour réaliser (au moins) un tir statique. Cette fois, cette opération sera menée pour Booster 4 et SN20, en décorrélé nécessairement, donc il y a de grandes chances pour que ça s’étale sur la majeure partie du mois d’août.


Évidemment, il suffit que j’émette une hypothèse pour qu’E. Musk fasse son maximum pour me démentir…
 

Bref, Booster 4 a déjà quasiment tous ses Raptor installés, au cours d’un rush qui aura été mené cette nuit à grands renforts d’employés SpaceX rapatriés depuis le milieu de la semaine dernière sur le site pour l’occasion (mais c’est une autre histoire à base de Jet d’E. Musk réalisant plusieurs vols par jour pour les transporter tous).

 

 

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Il aura fallu attendre 50 ans pour enfin voir une fusée plus puissante que Saturn 5.

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(Ils ont installé 29 Raptor en 1 nuit, avec l’aide d’un transpalette, et en plein air… je dis ça comme ça…)


L’allure très particulière du SN20 avec ses tuiles, qui continuent d’être posées à la main, et notamment leurs positions par rapport aux flaps. Ces derniers sont d’ailleurs en cours de fixation.

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il y a 28 minutes, TarpTent a dit :

(Ils ont installé 29 Raptor en 1 nuit, avec l’aide d’un transpalette, et en plein air… je dis ça comme ça…)

Juste énorme !
 

Merci @TarpTent grâce à cette phrase toute simple de nous faire prendre conscience de l’exploit.

On ne dira donc plus « ils sont fous ces Romains » mais « ils sont fous chez SpaceX » :biggrin:

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il y a 14 minutes, Chronos a dit :

Ces tuiles vont devoir être posées à la main avant chaque tir ?

 

Quid de le rentabilité de l'engin avec cette variable ?


De mémoire c'était un problème récurrent avec les navettes spatiales


J’attendrai d’en savoir plus sur leur process industriel à ce sujet avant de me prononcer.


Ce qui est déjà certain pour moi, c’est que :

- c’est sans doute un sujet renvoyé à (un peu) plus tard, l’important pour SpaceX est de tester le vol orbital et la rentrée atmosphérique. À la cadence de production actuelle, l’entuîlage à la main n’est pas vraiment un souci.

- Un four pour réaliser ces tuiles sur place a d’ores et déjà été amené à Boca Chica. J’imagine que les coûts de production et des matériaux doivent être bien moindres qu’à l’époque de la Navette. Quant à savoir quand ils pourront automatiser cette phase au maximum, il faudra sans doute attendre quelques mois avant de connaître la réponse.

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