Les flux de carburant ou l’échec de l’Hélios

Concevoir un grand vaisseau n’est pas quelque chose de trivial. Nous verrons ici comment éviter les pièges liés au carburants dans ce genre de construction.

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La communauté francophone de Kerbal Space Program a la chance de compter dans ses rangs quelques Youtuber de talent. Alors quand l’un de ses derniers voit sa dernière création, très prometteuse en terme de conception, rencontrer des problèmes de consommation de carburant, nous nous devons de lui venir en aide.

 

Je vous présente donc l’Hélios. C’est un magnifique croiseur construit par JC Denton composé de trois sections dockées en orbite. Le problème qui s’est posé à ce vaisseau a été que la consommation de fuel par les moteurs n’est pas symétrique. Cela engendre deux problèmes majeurs :

  • Le vaisseau se tord
  • Certains moteurs s’éteignent avant les autres.

Pour comprendre le problème, nous allons commencer par décrire rapidement les quelques règles sous-jacentes à la gestion de la consommation du carburant dans KSP, puis nous verrons pourquoi le croiseur Hélios assemblé en orbite rencontre des difficultés.

Résumé des règles d’utilisation de Fuel

Ces règles ont été déduite par Kasuha sur le forum officiel dans un post complet et régulièrement mis à jour. Nous proposons depuis quelques temps une version traduite de ce sujet.

L’objectif aujourd’hui est de vous en proposer un résumé rapide qui devrait résoudre une grande majorité des conceptions défaillantes. Le forum est également toujours là pour répondre à des problèmes plus complexes.

Le premier point est conceptuel. Au chargement d’un vaisseau ( sur le pas de tir, la piste ou déjà en vol), un calcul est effectué par chaque moteur. Chacun des moteurs va parcourir tout le vaisseau pièce par pièce afin de détecter quel réservoir est actif et quel réservoir peut servir de source de carburant.

Ce calcul met en œuvre huit règles qui détermineront la manière dont chaque pièce et réservoir seront analysées.

Chacun des réservoirs disponibles va se voir attribuer un numéro de priorité. Plus un réservoir à une priorité élevée et plus vite il sera vidangé. L’ordre de consommation de carburant se fera dans cet ordre et tant qu’un réservoir d’une priorité supérieure contient du carburant, les réservoirs de priorité inférieure restent en attente. Encore une fois, cette notion de priorité est unique par moteur. Si l’un des moteurs n’a plus de réservoir de priorité X, il commencera à vider les réservoirs de priorité X-1. Qu’importe que le moteur d’à coté vient juste de commencer ses réservoirs de priorité X+1

Imaginer que le moteur pompe le réservoir le plus proche et que ce dernier récupère du carburant dans les réservoirs d’à coté est une erreur.

Dans le cas des dockings en vol, il y a deux règles particulières qui s’ajoutent :

  1. Lorsque deux vaisseaux se dockent, l’ensemble est considéré comme un nouveau vaisseau unique qui viendrait d’être chargé. Chaque moteur refait alors ses calculs de priorités.
  2. Lors d’un arrimage en « multi-dock », seul l’un des docks servira pour les liaisons de fuel. Les autres n’auront qu’un impact sur la stabilité de la structure. Un et un seul dock servira aux calcul de priorité des réservoirs.

Un piège vient achever la question des docks. Si vous concevez un vaisseau avec plusieurs parties dockées entre elles dans le VAB, par défaut ces deux règles ne sont pas exécutés. Par contre, la séparation et le ré-amarrage viendra les exécuter.

Cas du hélios

Les problèmes de l’Hélios viennent des deux cas présentés ci-dessus. Le vaisseau à été assemblé en orbite a partir d’un système multidocks. En dehors de la difficulté de s’assurer que l’ensemble des docks se verrouille, uniquement l’un des trois docks servira au calcul des priorités des réservoirs.

Sachez qu’il n’existe toujours aucune solution pour déterminer à l’avance quel dock servira au transfert du fuel.

Proposition de solution

Nous pouvons résumer le cas présent par le schéma a droite.helios-4

En simplifiant le problème une fois le multi-dock effectué nous sommes dans l’une des deux situations présentées ci-dessus.

On pourrait toujours argumenter que l’ajout d’une fuel line (deux en réalité) entre les réservoirs réglerait le problème mais, dans les faits, non. L’ajout d’une fuel line ajoutera un élément au calcul des priorités et le premier réservoir consommé ne sera plus le réservoir au dessus du dock actif en transfert de fuel, mais celui d’à coté.

Une solution proposée est d’isoler les réservoirs des docks par une pièce qui ne permet pas le cross-feed ( en noir sur le schéma ci-dessous).

helios-4

Chaque colonne est composée ( de bas en haut) d’un moteur, un réservoir une paire de dock (les croissants), un SAS et d’un autre réservoir. Les flèches rouges sont des lignes de fuels ( tuyaux jaunes)

La solution est de séparer les docks des réservoirs par une pièce qui ne permet pas le passage du carburant (SAS / batterie … ) et de faire le câblage de carburant « à la main » ( en utilisant au maximum les outils de symétrie). Pour arriver à une organisation comme suit. Dans cet exemple, les deux réservoirs de la partie supérieure auront exactement la même priorité, à savoir : « une ligne de fuel après le dock qui fait le transfert de fuel ».

En règle générale, dès que vous voulez assembler un vaisseau en orbite dont le carburant est présent dans différentes sections, il est primordial d’isoler les volumes de fuel. Dans le cas d’un multi-dock nous ne pouvons que vous « encourager » à vous assurer que quelque soit le dock utilisé pour le calcul des lignes de fuel, tous les réservoirs se videront de la même manière.

Un solution pour s’assurer de ce cas est de faire des essais au sol; remplacez les docks par des moteurs (à utiliser un par un) et comparez l’ordre d’utilisation des réservoirs en fonction du moteur qui est en fonctionnement. Si votre montage de fuel est correct, l’ordre d’utilisation des réservoirs devrait être rigoureusement identique.

JC-Denton, tu as maintenant toutes les clefs pour revoir la conception de ton vaisseau, en espérant que le prochain vol se passera mieux.

Pour tout savoir des règles régissant la consommation du fuel, mais aussi des autres ressources de vos vaisseaux, n’hésitez pas à consulter la page de wiki dédiée à ces problématiques et n’hésitez pas à poser vos questions sur le forum.


Sources :

2 réflexions au sujet de « Les flux de carburant ou l’échec de l’Hélios »

  1. Bonne idée cet article ^^

    On devrait d’ailleurs davantage mettre en avant les vidéos françaises, surtout qu’il y en a moins qu’à une époque. Aussi bien pour un « staff pick » hebdomadaire que comme ici, comme support d’article !

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