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Lien hyperloop avec la catapulte électromagnétique


(Damien) #1

On m’a récemment posé la question du lien entre ce projet d’hyperloop miniature et le spatial. Au-delà de répondre que c’est un très bon moyen de transport potentiel sur la Lune ou sur Mars, il me semble que ça peut être une excellente brique de base pour un projet plus large de catapulte électromagnétique, comme le projet StarTram.

Nous allons implémenter sur la plateforme dans une prochaine itération la notion de sous-projet, que pensez-vous de créer un projet de catapulte électromagnétique dont cet hyperloop miniature deviendrait un sous-projet ?


(Cedric) #2

J’adore :heart_eyes: , j’ai plein de concepts à pour réaliser une catapulte électromagnétique pour CubeSats.


(Nico) #3

Hello !

du point de vue technique, il y a masse de concepts discutés dans le livre blanc Hyperloop.

ça répond même à des problématiques qu’on n’image pas forcément !

  • Nico

(Damien) #4

Je viens de voir cette news qui date de début 2018 à propos de Spinlaunch, une startup qui travaille sur une catapulte magnétique avec accélération dans une boucle. Peu d’informations publiées pour le moment, mais ça montre qu’on n’est pas seuls à avoir ça derrière la tête, et à travailler sur le sujet. Certains estiment donc que ça peut devenir un système de lancement viable !


(Christophe Juillet) #5

Salut Damien,

Le choix de la boucle dans le cas de Spinlaunch est surprenant.
Lorsqu’on s’intéresse au sujet, on arrive assez rapidement à la conclusion qu’une difficulté majeur de ce projet vient de la force centrifuge et que la configuration la plus performante consiste en un arc de cercle orienté vers le haut.

Si je reprends les paramètres du projet StarTram Generation 1 du premier message, soit 30g et 8780m/s, j’arrive aux paramètres suivants:
Soit la force centrifuge a=v^2/r
Pour a = 300m/s^2 (30g), on a:
a*r=v^2
r=v^2/a
r=8780^2/300
r=256961m
Soit un rayon d’environ 257km, ou encore 1614km de circonférence.

Avec un tunnel linéaire pour une même accélération on a:
d=a/2 * t^2 et v=a*t
Soit t = 8780/300 = 29.266s
et d = 300/2 * 29.266^2 = 128480m
Soit une longueur de tunnel de 128km vs 1614km
La configuration linéaire présente une économie d’un facteur 12!

Reste le problème de l’angle d’élévation. Il faut courber le tunnel vers le haut, mais avec un rayon suffisamment élevé, toujours à cause de la force centrifuge, donc creuser profond.

La longueur du tunnel est inversement proportionnelle à l’accélération supportée par le satellite. On a donc intérêt à augmenter les g. Si on passe à 100g ce qui reste supportable mécaniquement, on réduit la longueur à 38km.

Les trois autres points difficiles sont: la décélération dans l’atmosphère, l’échauffement du projectile et l’interface entre le tube sous vide et la sortie.

Les deux premières difficultés sont inversement proportionnelles à l’échelle du projectile et à l’angle d’élévation, la durée de passage dans l’air étant inversement proportionnel à celui-ci.

L’échauffement est un problème majeur. Wikipédia donne 30kw/cm^2 à dissiper ce qui est déjà énorme, alors que le coefficient de traînée (Cx) indiqué est de 0,09, ce qui me semble très optimiste en supersonique. Il me semble sauf erreur que le Cx du Concorde passe autour de 1 lors du passage en mode supersonique, l’écoulement de l’air passant du mode laminaire à turbulent. Quelqu’un du CNES pourrait peut-être confirmer? :slight_smile: