Pilotes Québec

Question:
À quelle vitesse circule la navette, lorsqu'elle atteint l'extrémité supérieure de la Tour de lancement?

Hummm je ne sais pas si le but du quizz est de trouver l'info quelque part ou de déterminer soit même la réponse... mais voici un estimé qui devrait normalement s'approcher de la réalité.

Tout d'abbord voici quelques infos techniques qui seront utiles plus loin dans la démo:

Poids de la navette au lacement: 4 500 000 lbs (ou 2 041 165.665 Kg)
Poussé fournie par un lanceur SRB 3 300 000 lbs ( ou 14 679 131.28 newtons)

(infos d'une gracieuseté de boeing: http://www.boeing.com/defense-space/spa ... facts.html)

De plus en observant le vidéo du lancement de la navette endavour, on peut chronométrer le temps nécessaire à la navette pour se rendre au top de la tour de lancement à partir du moment ou le 0 du décompte est donnée ce délais est estimé à 6 secondes.

Une fois ces données en main on peut débuter la démarche de calcul en utilisant l.équation de la vitesse d'un corps qui est donnée comme étant:

Vt= V0+at

Vt= vitesse au temps temps
V0= vitesse initiale de la navette
a = accélération de la navette
t = temps ou l'on désire connaitre la vitesse de la navette

Nous disposons déjà de V0 qui est en fait 0 car au départ la navette ne bouge pas, et nous connaissons le temps t soit 6 secondes. Il ne nous manque donc que l'accélération de la navette.

Pour déterminer l'accélération de la navette, on se servira de la seconde loi de Newton:

F=ma

F= Force (ici la force généré par les SRB)
m = masse
a = accélération

En remanipulant l'équation pour isoler a, on obtient:

a = F/m

Donc l'équation de la vitesse devient:

Vt=V0+(F/m)t
Vt=0+((14 679 131.28 x 2)/2 041 165.665) x 6
Vt= 86.3 m/s soit 310.68 km/h

Voila donc une estimation de la vitesse de la navette au moment ou elle arrive au sommet de la tour de lancement: 310.68 km/h

Martin

Allô, fans de quiz.

Je me souviens d'avoir entendu ça, dans un reportage:

Rendu là, elle monte à
160 Km/H, ou +-100 Milles/H.

Cieux bleus.

Camflight, le calcul est bon! Mais je questionnerais l'hypothèse d'une accélération constante vu l'énorme quantité de fuel qui est déchargée durant les 6 premières secondes du lancement.

Avec tes chiffres et une accélération constante de 14.4 m/s^2, on arriverait à une hauteur de la tour de 260 mètres (1/2 a t^2), alors que sa hauteur réelle est de 107 mètres. Y a quelque chose qui cloche!

Charles

À mon avis l'hypothèse d'accélération constante est a peut près bonne... si on exclue le fait que dans la toute première seconde elle est peut-être croissante. Mais on peut la considérer constant car généralement un tuyère de fusée est conçue pour délivrer un thrust constant.

On a effectivement une certaine variation de masse étant donné le carburant brûlé... mais en 6 sec je suis pas certain que c'est significatif sur la masse totale...

Je crois que l'erreur provient plutôt du fait que mes données de thrust comptait déjà les deux SRB... on aurait dont une accélération de moitié...
ça coïnciderait donc mieux avec les chiffre évoqués par C-JEAN et la hauteur à laquelle PlasticMan fait référence...

Mais bon... reste que ça demeure une grossière approximation.

Comme le dit Camflight, la masse a peu d'influence pour les premières secondes du vol, puisque l'augmentation de l'accélération serait moindre.(en supposant que la perte de masse est négligeable) On peut donc supposer que l'accél est constante. Par contre, pour un temps plus grand, il faut considérer la diminution de la masse, car même si le trust est contant, il fournit la même quantité de Newton et ainsi fait accélérer plus rapidement une masse plus faible.


P.s: selon moi, l'accélération de la navette tourne plus aux alentours de
15,68m/secondes au carré, car les astronautes subissent 1, 6 G


Elliot

C-JEAN wrote:Allô, fans de quiz.

Je me souviens d'avoir entendu ça, dans un reportage:

Rendu là, elle monte à
160 Km/H, ou +-100 Milles/H.

Cieux bleus.

Je seconde, j'ai vu cette info dans les internets ce midi. Vitesse atteinte de 100 mph à environ T+10 secs. C'est à peu près le moment où la navette atteint le haut de la tour.


Papa_Golf

Moi, Robert je dirais 150 Km/hr

Quand dis-tu?

JC

Voici les informations que j'ai trouvé sur le site de la NASA


H + 3s :

la Navette commence à s'élever.
Le bruit à l'extérieur est de plus de 160 dB.
Les astronautes subissent une accélération de 1,6G : le choc est très violent !
La célèbre phrase "Lift off ! We have lift off!" ("décollé ! nous avons décollé!") retentit alors.
H +5s :

La Navette est déjà à plus de 150 km/h et passe au-dessus du pas de tir.
Le centre de contrôle de Houston (Texas) prend le relais du centre spatial du KSC (Kennedy Space Center; Floride).
H +7s / H +10s :

La Navette effectue une manœuvre de roulis (pivote sur son axe longitudinal) pour s'orienter selon un angle d'azimut spécifique à la mission. Il peut varier de 28,5° à 62° par rapport à l'équateur. Pour un angle plus grand que ce dernier, elle devrait survoler des régions habitées, mais depuis l'accident de Challenger en 1986, la NASA refuse désormais à le faire.
H +30s :

Les pressions sur la structures étant trop fortes, le pilote automatique réduit alors la poussée des trois moteurs SSME de 100 à 65% afin d'éviter tous risques de dommages supplémentaires.
H +50s :

Le véhicule est à 8.000 mètres d'altitude et file à plus de Mach 1.
H +1min :

La poussée des trois moteurs SSME de la Navette est de nouveau à pleine puissance étant donné que le vaisseau est entré dans des zones où l'air devient de plus en plus rare.


Elliot 8)

Lorsque la navette pivote sur elle-même, c'est dans le but d'être dans l'angle des ondes de communications avec les émetteurs/récepteurs au sol!

Hummm tout semble en effet confirmer que dans mes données le thrust des SRB était pour les deux combinés...

la vitesse corrigé correspondrait donc : 155.34 km/h ce qui correspond aux autres chiffres évoqués.

et cela correspond à une accélération de 7.19 m/s^2 soit environ .7 g ajouté a la gravité terrestre on a donc environ 1.7 g hummm tout s'enligne comme il se doit on dirait bien.

Martin

Réponse:
100/mh, 160/kmh!