KerbalSpaceChallenge

Lexique

Introduction et Résumé

I) Le contexte

II) La mise en orbite

III) Le Gravity Turn

IV) Et en pratique ?

Conclusion

Exercices d'application

Les mods en relation avec la thématique

[KSP] Suivez l'Guide n°0 : à la découverte de KSP !

[KSP] Suivez l'Guide n°1 : configuration des touches !

[KSP] Suivez l'Guide n°2 : conception basique d'une fusée !

Pour rejoindre l’espace, il n’y a pas trente-six solutions de nos jours : la fusée conventionnelle, celle que l’on connait depuis plusieurs dizaines d’années déjà, n’a pas beaucoup évolué et aucun changement de paradigme n’est à envisager avant un certain temps… Si KSP permet de mettre la main sur quelques SSTOs (Lexique) avant-gardistes et fonctionnels, il s’avère toutefois nécessaire de maitriser les lancements classiques afin d’en tirer le meilleur parti et de hisser tout là-haut, vos désirs de charges utiles les plus fous ! Toutefois, les veilles méthodes de mise en orbite, encore partagées il y a moins d’un an, n’ont plus grande pertinence aujourd’hui : exit les ascensions verticales, puis inclinaison de 45° à 10000m ! Il faut maintenant procéder au sacro-saint Gravity Turn, ou tenter de s’en approcher au mieux.

Et pour commencer, rien de tel que de chercher à comprendre ce qui permet à un objet de rester en orbite stable, via l’expérience de pensée d’un certain Isaac Newton : imaginez un canon, placé au sommet d’une montagne, disons… L’Everest, toit du monde ! Ce canon serait orienté parallèlement au sol, c’est-à-dire qu’il ne pointe ni vers le ciel, ni vers le sol, mais « bien en face », localement. En mettant une petite quantité de poudre et en procédant à la mise à feu, on observerait quelque chose de relativement attendu : le boulet forme une parabole, qui le rappelle au sol. En offrant un peu plus de poudre au dispositif, le boulet part plus vite, va plus loin, mais finit tout de même par rattraper le plancher des vaches. Mais que se passe-t-il si l’on ajoute vraiment beaucoup de poudre ?

Vient un moment ou la forme de la parabole de chute du boulet « épouse » la courbe de la terre : c’est-à-dire qu’il tombe, c’est indéniable, mais que le sol se dérobe sous lui à mesure qu’il progresse. C’est étonnant, mais c’est ainsi : sans atmosphère, c’est-à-dire sans frottement de l’air qui occasionne des pertes, un boulet de canon qui serait tiré avec une puissance suffisante (donc avec une vitesse de sortie importante) pourrait définir une orbite à 8000m d’altitude, et revenir au point de départ une révolution plus tard ! Et ainsi sans avoir eu besoin d’ajouter de la composante verticale, simplement en partant d’un point haut, celui de l’Everest, à priori sans obstacle possible.

Une orbite, c’est cela : tomber continuellement dans une direction, avec le sol qui se dérobe en permanence, si bien que jamais plus l’objet ne touche le sol. Dans les faits, la Terre ainsi que Kerbin et bien d’autres astres, disposent d’une atmosphère et cette dernière freine n’importe quel objet en mouvement, il est donc capital de s’extraire de cette contrainte pour définir une trajectoire qui demeure stable au cours du temps, c’est pourquoi les fusées ont besoin de grimper verticalement avant de faire comme le canon et de pousser à l’horizontal pour gagner en vitesse. Maintenant que nous venons de voir les éléments de bases permettant de définir une orbite, il reste à l’atteindre, à gagner la bonne altitude et la bonne vitesse… Et cela ne se fait pas au hasard.

Pour en savoir plus : effet centrifuge et relativité

Il va être question dans cette partie d’aborder les fondements de la mise en orbite via son application la plus simple : grimper verticalement puis pousser à l’horizontale. Cette méthode est obsolète et peu efficace, mais elle permet de bien appréhender les différents paramètres essentiels à l’ascension d’une fusée. C’est également le moyen de procéder à vos premiers lancements, une valeur « sure » et simple, que nous optimiserons par la suite. Lecteurs avisés, soyez patients et ne sautez pas cette partie !

Avant de commencer, on télécharge les fichiers fournis dans la rubrique Téléchargements de ce guide, un peu plus haut dans ce document, cela nous permettra d'avoir la même base commune pour apprendre 😉 Vous avez toute une sauvegarde cette fois, et vous trouverez quoi en faire dans l'onglet déroulant Téléchargements. On se retrouve sur le pas de tir, après avoir pris connaissance de la fusée intitulée "SlG3 - MunAr - Vector-100P" dans le VAB  ! Les plus observateurs constateront que par rapport au tutoriel précédent, le propulseur central a changé, la faute au stagiaire qui confond les références…

Le premier élément important c’est… De quel côté partir ? Ben oui, au nord ? A l’est ? A vrai dire, où bon vous semble, selon les usages votre direction de départ va varier… Citons par exemple l’orbite polaire, très utile sinon nécessaire pour la cartographie ! Il en est toutefois une qui s’inscrit comme référence absolue tant elle est utilisée : l’orbite équatoriale, c’est-à-dire celle qui survole précisément l’équateur de Kerbin, et qui se trouve ainsi dans l’exact même plan que celui de Mun. Toutefois, même une orbite équatoriale peut avoir deux sens, selon que l’on décolle vers l’Est (l’océan) ou l’Ouest (les montagnes), que choisir ? Il y a bien peu de raison qui vous amèneront à choisir l’Ouest. En effet, Kerbin tourne sur elle-même, comme la Terre, d’Ouest en Est : il faut essayer d’utiliser cette énergie que nous avons à tout instant, pour rendre nos décollages les plus économiques possibles !

A la manière d’un lanceur de poids qui tourne sur lui-même avant d’envoyer son projectile, en reposant à la surface de Kerbin qui tourne sur elle-même, nous avons une énergie non nulle, une énergie qui à tout instant nous « expulse » légèrement vers le ciel : on retrouve le phénomène précédemment cité, l’effet centrifuge qui repousse vers l’extérieur de la courbe. Sans cet effet, nous pèserions même un peu plus lourd ! De fait, cette énergie peut être appréhendée autrement : il nous faut 2200 m/s de vitesse horizontale pour se placer en orbite basse ? Eh bien sachez que Kerbin vous entraine, au sol, à quelques 175 m/s par sa rotation, d’Ouest en Est, ce que l’on peut vérifier très simplement au sol, en passant la NavBall en mode « Orbit » par plusieurs clics successifs sur l’indicateur de vitesse.

Cela signifie que c’est autant d’énergie économisée pour notre mise en orbite. Et c’est également autant de vitesse à compenser si vous choisissez de décoller vers l’Ouest… Bien, que cela donne-t-il en pratique ? Eh bien placez votre fusée sur le pas de tir, pleine puissance, SAS enclenché… Et mise à feu ! Ne touchez à rien d’autre, pour le moment, allez tout droit.

Si cela monte tranquillement, félicitations, vous gagnez en altitude ! Si la fusée part en looping incontrôlés, cela signifie que votre vitesse est trop importante et / ou que la fusée se trouve en situation d’instabilité critique. On peut bien sûr chercher à la rendre plus stable, cela peut par exemple se faire en ajoutant des ailerons tout en bas de la fusée, solution simple et efficace. Mais pas nécessairement recommandée... Des ailerons, c’est de la masse et des frottements en plus, deux grands ennemis de l’optimisation. A l’inverse, vous pouvez choisir de garder le contrôle en évitant à votre fusée d’être soumise à des contraintes trop importantes : pour cela, il suffit de réguler votre vitesse, soit en revoyant la conception de votre lanceur avec des propulseurs mieux dimensionnés, soit en réglant ces derniers (via un clic droit dans le VAB), soit en réduisant la puissance pendant le vol avec la commande des gaz.

Même si votre fusée garde le cap, ce qui devrait être le cas du lanceur proposé au téléchargement, vous constatez bien que son accélération est déraisonnable, et que cela n’est pas optimal : frottement atmosphériques extrêmes, montée en température, risque de perte de contrôle… Il est capital de maitriser la vitesse d’ascension d’une fusée. De fait, en veillant à ne pas dépasser certains paliers de vitesse à certaines altitudes vous pourrez observer que votre fusée se comporte mieux.

Comment faire décoller proprement cette fusée, sans vitesse excessive ? Plusieurs choix s’offrent à vous, prenez le temps d’expérimenter par vous-même avec les éléments évoqués… Mais voici quelques propositions :p A vous de choisir l’une d’entre elles ou d’en cumuler plusieurs !

-        Dans le VAB, réduire la poussée des boosters solides à 65% (clic droit, curseur « thrust »).

-        Dans le VAB, changer le propulseur central KS-25 « Vector » par un propulseur LV-T30, moins puissant.

-        Sur le pas de tir, réduisez la puissance du propulseur central KS-25 « Vector » à 30% pendant les dix milles premiers mètres.

Un indice ? A toute étape de conception, la masse doit être la plus faible possible, gage d’efficacité dans pratiquement toutes les situations, quand on parle d'Espace !

Pour en savoir plus : solutions !

Après avoir retenue la solution proposée dans le Spoiler ci-dessus (vous pouvez également charger le craft "SlG3 - MunAr - LVT45-65P"), procéder à un nouveau décollage : l’accélération est désormais bien plus raisonnable n’est-ce pas ? En vue Mappemonde (touche [M]), surveillez votre trajectoire bleue, et notamment la petite flèche au sommet de la parabole, nommée « Apoapsis » (Lexique) : ce symbole indique l’endroit le plus haut de votre courbe, ainsi que son altitude et le temps restant avant d’y parvenir. Coupez les gaz quand il indiquera 100km, vous devriez normalement avoir découplé les boosters solides entre-temps.

Pour en savoir plus : trajectoire inertielle

Basculez immédiatement votre fusée de sorte à ce que son nez pointe vers l’horizon, sur la NavBall, entre le bleu et le marron : il est temps d’apporter de la vitesse à l’horizontale pour former l’orbite ! Rallumez les gaz dès que vous y êtes et surveillez l’extinction de l’étage pour passer au suivant, ainsi que découpler la coiffe, qui ne sert plus à rien maintenant que vous êtes sorti de l’atmosphère, et qui représente une masse significative.

Plein gaz donc, et on observe la courbe bleue en vue mappemonde : vous gagnez désormais beaucoup de vitesse tangentielle, vous reproduisez ce que fait le canon de Newton en haut de sa montagne et vous apportez chaque seconde énormément d’énergie à l’horizontale. De fait, la parabole s’écarte de plus en plus, c’est bien visible, nous en sommes en bonne voie pour la mise en orbite !...

… Sauf que non. Non parce que vous êtes déjà en train de retomber, le long de votre trajectoire, votre altitude diminue très rapidement, et vous n’allez pas tarder à rentrer dans l’atmosphère. C’est cuit, c’est le cas de le dire, vous n’arriverez pas à délivrer la quantité d’énergie suffisante pour atteindre la vitesse orbitale, vous n'en n'avez ni le temps, ni la capacité en fuel à bord.

Je suis sûr que vous l’avez ressenti : ce n’est pas la bonne méthode, ne serait-ce que parce que monter ainsi à la verticale ne donne aucune vitesse tangentielle, et qu’une fois arrivé au sommet, il reste tout à faire : livrer 2000 m/s de DeltaV, c’est colossal ! Sans même parler de carburant, ça représente une durée de propulsion conséquente, dont on ne dispose pas : la gravité nous rappelle au sol. Si l’on imagine avoir le temps, malgré cette méthode, vous constateriez que les réserves en carburant ne sont pas suffisantes, et vous n’atteindriez par l’orbite : c’est impossible, et de loin ! Pourtant, cette fusée a été faite pour remplir ce cahier des charges, une orbite stable et circulaire à 100km, avec même un peu de marge. Mais il faudra, pour y parvenir, procéder à un lancement dans les règles, l’objet de la partie suivante 😉

Par le passé, nous reproduisions donc bêtement le canon de Newton, en dessinant dans un premier temps la montagne via une ascension verticale, et en poussant très fort sur le côté en arrivant au sommet, pour donner la vitesse orbitale, purement « horizontale ». En évoluant un peu, on a tenté d’introduire des intermédiaires, via des paliers d’angles réguliers en fonction de l’altitude… Les fameux « 45° à 10000m ». Ça parlera à quelques joueurs ^^ C’était pas mal, vous pouvez essayer et vous en sortir ! Mais cela reste un compromis franchement peu convaincant, et il convient de mixer vitesse verticale et vitesse horizontale à tout instant, pour trouver le profil d’ascension parfait, celui qui limite les pertes et se montre fiable, j’ai nommé : le Gravity Turn !

Comme son nom l’indique, ce profil d’ascension exploite la gravité pour courber l’ascension d’une fusée, naturellement, sans qu’aucun contrôle ne soit nécessaire… En théorie. L’idée principale, c’est de donner une petite impulsion d’angle, peu après le décollage, en inclinant la fusée de quelques degrés : de la sorte, l’édifice se trouve en léger déséquilibre en partant d’un côté, décalant le vecteur prograde (Lexique) de l’ascension verticale pure : à partir de là, la gravité joue son rôle et tente de rappeler la fusée au sol, abaissant progressivement ce même vecteur prograde vers l’horizon… Sauf qu’entre temps, la fusée continue de grimper, tout l’enjeu devient donc de paramétrer le décollage pour qu’au moment où le vecteur prograde atteigne « naturellement » l’horizon, la fusée soit pratiquement à l’altitude et la vitesse orbitale ciblée !

Tout un programme ! Cela va trop vite ? C’est normal, le tout est expliqué au travers d’un cas pratique, un peu plus bas, pas de panique 😉 Mais il reste nécessaire de comprendre le « pourquoi du comment » pour bien saisir tout l’enjeu et l’apport du Gravity Turn.

Reprenons : il nous faut donner à notre fusée de l’altitude, et de la vitesse horizontale. On peut aisément comprendre que les deux se doivent d’être menés conjointement plutôt que séquentiellement, et cela peut assez simplement être appréhendé par géométrie, entre autre :

La distance parcourue par la fusée le long de sa trajectoire d’ascension est inférieure lors d’un Gravity Turn que lors d’une ascension verticale brute puis un burn horizontal. Cela peut se ressentir comme l’hypoténuse d’un triangle, ou un problème de composition de vecteurs : pour traverser une place carrée, il est plus rapide d’emprunter la diagonale plutôt que d’aller d’abord vers le haut, puis vers la droite, n’est-ce pas ? Eh bien là, c’est pareil 🙂

Mais le Gravity Turn va bien au-delà d’un simple raccourci : nous avons introduit qu’il peut normalement se passer de contrôle et si ce n’est pas tout souhaitable en pratique, cela reste vrai théoriquement. Il est de fait envisageable dans KSP de réaliser une fusée dépourvue de roue à réaction, de tuyère orientable ou d’ailerons, si si. Avec le gain que cela représente en matière de masse et / ou d’impact aérodynamique !

Pour en savoir plus : les 3 sources de gain (la 2ème va vous étonner)

Parlons-en, d’aérodynamique, car à ce sujet aussi le Gravity Turn s’inscrit comme ascension optimale : cette manœuvre permet tout simplement de présenter le profil minimal de la fusée à tout instant et ainsi de réduire autant que possible les effets de trainées ! Et si le Gravity Turn s’appuie sur la gravité pour abaisser le vecteur prograde, il demeure néanmoins nécessaire que le nez de la fusée soit régit par quelque chose… Et ce quelque chose, c’est l’atmosphère : les frottements vont naturellement guider la fusée dans son chemin de moindre résistance, à la manière d’une flèche, si bien que tout au long de l’ascension, un lanceur bien conçu opposera son profil le plus favorable au flux d’air de manière naturelle, sans avoir besoin de contrôle. Cela peut se comprendre de la manière suivante :

On peut constater sur cette image que la fusée vient d’initier son décalage d’angle, et que son nez est désaxé par rapport au vecteur prograde, sur la NavBall. De fait cela signifie qu’à cet instant, elle ne pointe pas exactement dans la direction de son mouvement, elle « glisse » légèrement et se trouve donc en déséquilibre aérodynamique. Une fusée bien conçue retrouvera naturellement son chemin sans qu’il ne soit nécessaire de faire quoi que ce soit et nous allons voir comment grâce aux flèches bleues qui symbolisent l’effet de portance des pièces (vous pouvez retrouver cette option d’affichage en appuyant sur [F12])

Il faut se dire que même si cela ne ressemble pas à une aile, chaque part a un petit effet de portance qui existe également dans le monde réel (phénomène de "corps portant"). De fait, la pression aérodynamique symbolisée par les vecteurs bleus, montre que le nez de la fusée veut aller vers la gauche de l’image… Problème, le bas de la fusée aussi, veut aller vers la gauche ! Or lorsqu’un édifice tourne sur lui-même, il le fait autour de son centre de masse, qui se trouve ici à peu près au milieu du lanceur (point orange). Pour savoir dans quel sens la fusée va tourner sous l’effet de l’atmosphère, il faut additionner les vecteurs bleus de part et d’autre du centre de masse : on arrive à un bilan plus élevé en bas, là où la fusée est plus large notamment grâce à ses deux boosters qui génèrent de la portance.

C’est donc la partie basse qui basculera un peu vers la gauche, amenant tout naturellement le haut à pivoter vers la droite, et que remarque-t-on ? C’est ce qui va permettre au nez de la fusée de retourner vers le vecteur prograde, dans son mouvement ! Pour respecter cet équilibre, il faut donc que la portance soit supérieure en partie basse, c’est-à-dire que le centre de portance soit en arrière du centre de masse. Comme pour un avion !

Pour en savoir plus : effet flèche

C’est ce mécanisme d’autorégulation qui permet théoriquement à un lanceur de se passer de tout contrôle pour mener à bien un Gravity Turn… Il faut toutefois prendre en considération qu’il est nécessaire d’initier le décalage d’angle au tout début, mais également que l’atmosphère se raréfiant avec l’altitude, le maintien du nez dans le prograde ne pourra plus être passif et qu’il faudra l’assister activement. En pratique on conserve donc le minimum, à savoir le plus souvent une tuyère orientable, généralement bien suffisante : certains propulseurs disposent d’une fonction « Gimbal » ou « Cardan », un mécanisme ingénieux qui dirige le flux des gaz sortant afin de garantir un couple mécanique permettant le contrôle de la trajectoire.

En pratique, c’est étonnamment « simple » : l’idée c’est donc de décoller, puis de basculer la fusée de quelques degrés d’un côté (très généralement l’océan à l’Est, pour profiter de la rotation naturelle de Kerbin, comme évoqué précédemment), et… de faire en sorte que la fusée pointe toujours vers son vecteur prograde. Ensuite il suffit d’attendre que l’apoapsis atteigne la valeur désirée, de couper les gaz, de rejoindre la position et de circulariser ! Facile non ? J Allez, entrons un peu plus de détails. Non non, rien de compliqué !

Il y a plusieurs façons de voir les choses pour le contrôle de la fusée :

- Le joueur manœuvre lui-même sa fusée pour faire en sorte que le nez pointe toujours dans son vecteur prograde. Pas évident au clavier dans la mesure ou les consignes sont en tout-ou-rien et manque de douceur : j’appuie, ou je n’appuie pas. Cela induit des contraintes mécaniques brusques, des changements de direction que le SAS souhaite contrebalancer… Ce n’est pas toujours évident, et c’est so 2014.

- L’utilisateur enclenche le SAS et verrouille la position prograde, à gauche de la NavBall. Pour une fusée raisonnablement rigide, c’est une solution intéressante et pratique, et elle marchera globalement tout le temps, nous vous la recommandons chaudement ! Petit point prévention et culture général : cela peut également être la source de catastrophe car le SAS fonctionne sur un système de correction qui ajuste en permanence. Si la fusée est un peu « souple » par exemple, une consigne d’angle du SAS peut avoir un retard dans l’application au sommet de la fusée (là où se trouve en général le poste de commande) et la consigne deviendra exagérée. Détectant cela, l’ordinateur renvoi une consigne contraire et ainsi de suite : la fusée entre en oscillation, laquelle peut même développer un phénomène de résonnance dont l’issue est rarement positive : le tout gigote jusqu’à la rupture. Pensez à ces fameux ponts qui se déforment terriblement sous l’effet du vent, au point de tomber en ruine ! Mais en général, ça marche très très bien.

- Dernière possibilité, plutôt peu intuitive à la base, et contraire à nos habitudes d’avant la version KSP 1.0.0 : couper tout contrôle, ne pas activer le SAS ! De la sorte, la fusée est libre et se dirigera selon une règle « simple » que nous avons abordée juste avant, celle de l’équilibre de pression. Cela requiert une conception réfléchie de votre lanceur, mais rien de bien insurmontable 😉

La plupart du temps, vous pourrez utiliser la seconde méthode, la plus simple à mettre en œuvre, tant que votre fusée est bien conçue et ne gigote pas comme une saucisse de Strasbourg xD C’est en tout cas celle que nous vous recommandons !

Mais alors, à quoi correspond un Gravity Turn correct ? Parce qu’effectivement il y a une infinité de trajectoires pouvant remplir ces conditions ! L’un commençant tard, l’autre plus tôt, parfois avec un profil plus agressif, ou au contraire plus « rond » … Tout ce qui compte, c’est d’avoir continuellement le nez dans le prograde. Oui, mais tout de même, on a un objectif au lancement d’une fusée : l’altitude de mise en orbite ! Eh bien le Gravity Turn parfait sera celui vous permettant d’aboutir à l’altitude cible, au moment où le prograde rejoint l’horizon, avec pile la bonne vitesse de circularisation

En d’autres termes, pratiquement pas de poussée horizontale à la fin puisque vous aurez tout fourni dans l’intermédiaire, une sorte de début de spirale ou la poussée ne serait jamais interrompue… Pas facile. Cela reste toutefois très théorique et nous n’avons pas cette faculté de précision sans outils tiers, il s’agit « simplement » de chercher à s’en approcher au maximum. Et pour cela seulement deux paramètres à prendre en compte, et je vous vois pousser un soupir de soulagement :

-        L’altitude du décalage d’angle initial : il faut bien lui donner le petit déséquilibre du début à cette fusée, pour que la gravité fasse ensuite effet ! Décaler à 2000m plutôt qu’à 1000m aboutira à des trajectoires très différentes.

-        L’amplitude du décalage d’angle initial : une consigne de 5° ou de 10° n’aura pas du tout le même impact, avec pour le dernier une trajectoire certainement trop agressive.

En règle générale, on fixe l’un de ces deux paramètres pour ne plus avoir qu’à surveiller l’autre : 5° de décalage d’angle est une bonne valeur, il reste alors à ajuster l’altitude de ce décalage en fonction des fusées et des altitudes cibles. Certains préfèrent d’ailleurs surveiller la vitesse plutôt que l’altitude, c’est parfaitement équivalent, avec des décalages d’angles généralement entre 20 et 100 m/s par seconde, par exemple, c’est même ce qu’on préfère, dans l’équipe.

A partir de là, selon votre degré d’exigence, c’est de l’essai itératif : vous décollez, vous réalisez un décalage d’angle de 5° à 25m/s, vous enclenchez le mode prograde et à 40000m votre fusée commence déjà à descendre ? Gravity Turn trop agressif, il faut retarder le décalage d’angle ! Vous essayez à 50m/s, toujours 5°, et cette fois c’est l’inverse, à 80000m la fusée est toujours à plus de 25° au-dessus de l’horizon ? Il faut abaisser l’altitude du décalage d’angle. Vous essayez à 30-35m/s et Bingo ! Vous y êtes. C'est d'ailleurs la valeur à retenir pour la fusée de référence livrée, répondant au doux nom de "SlG3 - MunAr - LVT45-65P".

Il existe quelques repères qui, s’ils ne sont pas universels, permettent toutefois de retrouver des valeurs classiques d’un Gravity Turn : on cherche en général à passer les 20-25° vers 3500m, puis les 45° entre 8000m et 12000m et on espère être autour des 70° (20° au dessus de l'horizon, donc) en passant les 35-40000m environ. Il faut noter une chose : plus la fusée est puissante (TWR = rapport puissance / masse) plus le Gravity Turn devra être agressif et commencera tôt, sans quoi la fusée prend bien trop d’énergie verticale avant d’être soumise à la gravité qui la rappelle sur le côté. L’idéal étant au contraire de viser des fusées de tout gabarit ayant plus ou moins le même TWR : une fourchette de 1.4 à 1.6 permet de couvrir tous les usages et de conserver des ascensions suffisamment proches, qu’il s’agisse de mastodontes ou de petites fusées ! Avec tout de même quelques différences à la clé, bien évidemment.

Il est également possible de basculer l’ensemble de la fusée à l’horizontale dès 50000m si votre puissance le permet : vous ne rencontrerez plus de trainée (frottements) majeure à cette altitude, et plus tôt vous donnez de la vitesse horizontale, mieux ce sera, vous perdrez en Steering Losses ce que vous gagnerez en Gravity Losses, voir l’avant dernier « pour en savoir plus », un peu plus haut. Cela se fait sous réserve que ayez déjà acquis une belle énergie verticale ou que vous disposiez d’une puissance importante, sans quoi vous risqueriez de retomber et de ne pas atteindre votre altitude cible.

Surveillez votre apoapsis et coupez les moteurs quand l’altitude désirée est atteinte. On ne va pas entrer dans les détails des nœuds de manœuvre, puisque le prochain tuto sera justement dédié à ce formidable outil.  Vous pouvez néanmoins en déposer un simplement en cliquant sur la courbe au niveau de l'apoapsis, et tirer sur la poignée prograde (rond vert) uniquement afin : cela permettra aux néophytes d'être intrigué par cette petite nouveauté, et les initiés devraient noter que comparé à leurs ascensions précédentes, la manœuvre est très courte et économique ! Normal, vous avez effectué l’essentiel du travail pendant l’ascension, de manière optimale. Sachez simplement que pour circulariser l'orbite, il suffit de pousser a l'horizontale, au niveau de l'apoapsis, et coupez les moteurs quand vous êtes satisfaits de votre trajectoire. Tenez, j'arrive en moyenne à conserver un peu plus 70 unités de fuel dans le  réservoir du milieu, et vous ? 😀

Pour celles et ceux qui n’auraient pas la patience d’ajuster en 2-3 tirs leurs trajectoires pour une fusée donnée et qui veulent avoir de bonnes probabilités de réussite dès le premier coup, il suffit tout simplement de procéder volontairement à un Gravity Turn « un peu rond » et sécuritaire, en choisissant un décalage d’angle tardif. Vous gagnerez trop d’altitude, mais vous pourrez choisir de couper les moteurs quand l’apogée aura atteint son altitude cible et de réaliser un burn de circularisation là-haut. En d’autre terme, un intermédiaire entre le Gravity Turn et le lancement à l’ancienne, toujours mieux que ce dernier ! ^^

Ce qui compte c’est de parvenir à destination, n’hésitez donc pas à accommoder tous ces conseils pour faire votre propre recette… Même chez les joueurs expérimentés, chacun fait sa tambouille, avec pour objectif un compromis entre facilité, souplesse, efficacité, fiabilité, répétabilité, etc.

Notez par ailleurs que vous pouvez agir pendant l’ascension pour effectuer quelques corrections, tout en restant sur le mode de Suivi Prograde pour que la fusée y retourne toute seule. C’est le cas des décalages nord/sud qui arrivent parfois, et doivent être corrigés aussi tôt que possible, en y allant doucement sur les commandes.

C’est aussi l’occasion d’accentuer un peu un Gravity Turn déclenché trop tard, en « tirant » le prograde vers le bas en inclinant la fusée. Ou au contraire en retardant l’abaissement du Prograde et en le retenant quelques secondes : le GT vraiment parfait n’existe pas, n’hésitez pas à corriger votre ascension, en douceur, juste quelques petits ajustements 😉

On résume ? Vous allez voir, ça tient en quelques lignes à peine 😉 D’abord décoller, c’est important, si si. Puis on bascule la fusée de 5° vers l’océan entre 20 et 100 m/s, et on enclenche le mode prograde. On croise les bras, on stress un peu, on surveille et on ajuste si nécessaire, on alterne entre vue fusée et vue mappemonde à l’aide de la touche [M] et on guette la montée de l’apoapsis. Une fois que l’altitude ciblée est atteinte, on coupe tout, on attend d’arriver au sommet de la parabole, on burn encore une fois sur la prograde, et… « Voila » !

Si ça coince parce que la fusée retombe naturellement trop vite, c’est qu’il faut attendre un peu plus avant d’effectuer le décalage d’angle. Si la fusée retombe pas assez et prend trop d’altitude… Au moins, vous êtes Safe ! La prochaine fois, déclenchez votre décalage d’angle un peu plus tôt 😀

Cette méthode est valable sur strictement tous les astres, mais peut parfois être délicate à mettre en place ou simplement… inutile : c’est le cas des corps à très faible gravité, comme Minmus ou dans un cas extrême Gilly. En effet, la pesanteur y est si faible qu’il faudrait une puissance très contenue pour laisser le temps à la gravité de courber la trajectoire naturellement. Et il peut justement être intéressant d’avoir une puissance élevée pour réduire le temps de mise en orbite qui, rappelons-le, doit être aussi courte que possible dans la limite du raisonnable : ne pas trop frotter contre l’atmosphère sous peine de perdre en efficacité, ne pas utiliser de propulseurs trop puissant qui représenteraient une masse excessive et probablement un rendement moindre. Or sur ces petites lunes, pas d’atmosphère et même les petits propulseurs seront de toute façon bien assez puissants et avec une bonne ISP ! Ainsi la plupart du temps vous pencherez très vite votre module pour pousser à l’horizontal, pratiquement immédiatement après le décollage… Tout en évitant le relief souvent prononcé, bien sûr 😉 !

Oh, et… Pour terminer, essayez de réutiliser cette même fusée mais avec les propulseurs à poudre à 100%. Son rapport Puissance/Poids sera bien plus important, et devrait obliger à un Gravity Turn nettement plus agressif. Testez quelques profils d’ascension, et contemplez le gain potentiel en regardant le reste du carburant après avoir circularisé à 100 km : eh oui, un TWR élevé est plutôt une bonne chose, ce qui est tout à fait réaliste, mais bien moins simple à contrôler et pas vraiment compatible avec des lancements habités ! Les pertes par frottements atmosphériques liées à la vitesse élevée sont très généralement surestimées comparé aux pertes par gravité, dont il faut s’affranchir le plus rapidement possible en basculant la fusée au plus tôt. Retenez ça pour quand on vous dira « tu vas trop vite dans l’atmosphère, faut pas dépasser 300 m/s avant 10km » : foutaises ^^ Et même des vitesses vraiment très élevées ne sauraient retourner votre fusée si elle est correctement conçue et si vous suivez à tout instant votre Prograde 😉

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Et comme d'habitude, pour réagir à cet article, cela se passe sur le topic dédié du forum !

Lexique

Introduction et Résumé

I) Le contexte

II) Le VAB : interfaces et outils

III) Logique de conception descendante

IV) Construction de la fusée

Conclusion

Exercices d'application

Les mods en relation

[KSP] Suivez l'Guide n°0 : à la découverte de KSP !

Les fusées dans KSP ne sont « rien d’autres » qu’un empilage de tout un tas de parts élémentaires, remplissant chacune leur fonction, et permettant ensemble d’atteindre l’espace… Toutefois, quelques règles existent pour agencer au mieux ces éléments et obtenir des fusées convaincantes.

Le VAB, Vehicle Assembly Building, le plus haut bâtiment du jeu, est justement le lieu d’assemblage des fusées, compte tenu de sa verticalité. S’il s’agissait de concevoir un avion, vous iriez plutôt dans le « SPH », le Space Plane Hangar, bien plus adapté avec sa forme allongée. Ce sont les deux seuls bâtiments auxquels vous aurez accès pour la conception de vos engins. Ils sont extrêmement similaires en fonctionnalités, si bien que vous pouvez concevoir un avion dans le VAB et un fusée dans le SPH sans aucun souci… Seule la logique, le bon sens, et la volonté de trier les choses devraient vous amener à bien répartir vos crafts :p

L’unique subtilité réside dans la symétrie par défaut : dans le SPH, plutôt fait pour les avions, il s’agit d’une symétrie « Miroir » bien pratique quand il s’agit de poser des ailes symétriques, des réservoirs de part et d’autres… Ou encore pour concevoir un Rover et sa ribambelle de roues motorisées. Le VAB quant à lui adopte par défaut une symétrie « Axiale » bien plus utile pour les fusées où l’on souhaite fréquemment disposer des parts par lot de 2-3-4-6-8, comme c’est le cas d’un réservoir central accueillant 4 boosters à poudre.

Mais même cette spécificité peut être ajustée dans chaque bâtiment, si bien que l’on peut retrouver momentanément une symétrie axiale dans le SPH si désirée ou inversement… Nous verrons cela plus tard 😉 Cela étant dit, il est justement temps de choisir pour aujourd’hui le VAB, afin de découvrir la construction des fusées en pratique !

Vous devriez vous retrouver devant l'interface ci-dessus.

1. Tout en haut à droite, une ribambelle d’outils très classiques, avec dans l’ordre les boutons « New » ; « Load » ; « Save » ; « Launch » et « Exit » dont je vous épargne la traduction 😉 Allez, pour mieux appréhender la suite, chargeons une fusée préconçue, la KerbalX, emblématique s’il en est, qui va apparaître au centre de la scène et remplir ce VAB tristement vide. A la fin de ce tutoriel, c'est votre fusée patiemment conçue qui trônera fièrement ici !

2. A droite, l’arbre de staging ! C’est super important, cette barre montre, de bas en haut, l’ordre des actions de votre fusées. Avec la fusée KerbalX chargée, l’arbre est déjà bien fait, vous pouvez donc comprendre par la pratique comment cela fonctionne : survolez la première case, vous allez voir en surbrillance les propulseurs sur la fusée, vous permettant de confirmer qu’effectivement ce sont bien eux qui vont s'activer en premier. Puis constaterez que cette fusée se déshabille par paires en larguant ses Boosters deux à deux, puis le corps central, puis l’étage supérieur, etc.

3. En bas, à gauche sous ces onglets, plusieurs petits outils bien pratiques, que sont les centres de masse / poussée / portance, respectivement, que nous détaillerons plus tard ; Le sélecteur de symétrie, par clic successif, ici en x2, dispo en x1 / x3 / x4 / x6 / x8 ; Le bouton Snap Angle qui permet d’activer ou non le positionnement par angles incrémentaux des parts. En général, mieux vaut le laisser comme il est là, c’est bien plus pratique et précis. La fonction désactivée permettra quelques placements libres, à des fins de design ou par contraintes.

4. En haut à gauche, 4 « Gizmos » qui vont servir à manipuler les parts déjà posées, en translation, en rotation, et d’autres trucs qui trouveront leur place plus tard. Ben oui, de nouveau « plus tard », sinon on n’avance pas et on ne fait que de l’interface, ce qui n’est pas le plus excitant, vous en conviendrez ! Tous les principaux outils seront introduits progressivement dans ce document, avec un cas pratique d'utilisation, c'est quand même plus ludique ^^

5. Enfin, tout à gauche, on rentre dans le bois dur : les onglets qui stockent les parts disponibles. C’est en anglais (Not Anymore :D), oui, mais… Vous devriez pouvoir vous en sortir, et on ne va pas les passer en revue bêtement, ce serait long et pas des plus intéressant ^^ Sachez tout de même que vous avez accès dans l’ordre aux catégories suivantes :

« Modules de commandes » : les organes qui permettent le pilotage, qu’ils soient électroniques ou habités. C’est généralement la pièce par laquelle on commence, puisqu’au moins un pod est obligatoire, pour le contrôle de votre création.

« Réservoirs de fuel » : le nom parle de lui-même, tout plein de tailles, de carburants différents pour coller à des usages précis, nous en reparlerons.

« Propulsion » : l’ensemble des propulseurs à votre disposition. Cela regroupe aussi bien les moteurs à réaction qui fonctionnent en atmosphère avec l’oxygène ambiant, que les moteurs fusées ! Il ne sont pas trop difficiles à différencier, pas d’inquiétude :p

« Contrôles » : les parts qui vous permettront d’améliorer ou d’apporter quelques éléments de contrôles à votre fusée. C’est notamment le cas des roues à réactions, qui permettent aux satellites et stations de s’orienter dans le vide sans appui (en apparence) par conservation du moment angulaire.

« Structures » : tout un tas de parts vous permettant de créer des raccords entre les diamètres, de poser des poutres, de renforcer, de… De faire du bâtiment ? Oui pourquoi pas ^^

« Découpleurs et séparateurs » : de quoi faire en sorte que votre fusée s’épluche correctement lors de son ascension, en larguant les poids morts ! Vous verrez, c’est capital.

« Charge utile » : tout le nécessaire pour encapsuler vos satellites, vos rovers, vos instruments, de plein de façon différentes, pour éviter qu’ils ne prennent la chaleur, la poussière, ou pire !

« Aérodynamique » : ailes, entrées d’air, cônes aéro… Tout ce qui est susceptible d’interagir avec une atmosphère, en gros.

« Contact au sol » : roues de rover, trains d’atterrissage, pieds déployables, toussa toussa !

« Thermique » : certaines parts ont tendance à dégager beaucoup de chaleurs qu’il faut en encaisser et / ou évacuer : vous retrouverez ici une sélection de boucliers et radiateurs pour rayonner tout ça vers l’extérieur !

« Energie » : toutes les parts permettant de générer et stocker de l’énergie sous forme électrique.

« Communications » : des antennes, des relais, pour pouvoir échanger des infos avec le sol de Kerbin !

« Sciences » : ben ouais, quand on va dans l’espace ou au sol d’une planète étrangère, on ne part pas les mains vides, comme dirait votre Maman ! Plein d’instruments pour relever des choses, des trucs, des bidules ^^

« Utilitaires » : ce qui ne rentrait pas dans les autres catégories.

Plutôt bien rangé tout cela non ? Vous verrez on s’y fait vite et bien.

Avant d’assembler la fusée qui suit, observons les quelques aspects qui définissent sa conception et influencent ses performances. La première chose à savoir, c’est qu’une fusée se construit de haut en bas, c’est-à-dire du dernier étage vers le premier. Cela permet de « spécialiser » chaque segment de la fusée en fonction du contexte spécifique de son utilisation : on ne conçoit pas un Lander comme un premier étage de fusée, le cahier des charges est bien différent car les contraintes sont très spécifiques ! Cette conception descendante vous permet ainsi de partir de la fin de la mission et de progressivement ajouter les étages de la fusée permettant à l’ensemble d’aboutir. Prenons un exemple, l’aller-retour pour la Mun, vous aurez besoin, grossièrement :

• D’un Lander capable de revenir sur Kerbin
• D’un étage de transfert capable de vous propulser de l’orbite de Kerbin à celle de Mun
• D’un ou plusieurs étages de lanceurs afin de propulser tout ce qui précède en orbite stable autour de Kerbin.

Il faut lire entre les lignes car plusieurs sous-segments se cachent dans ces 3 principaux points ! Par exemple, le Lander capable de revenir, il lui faut être doté d’un bouclier thermique, bouclier qui n’a d’utilité que s’il est exposé au plasma, et que rien ne le recouvre : il faudra ainsi prévoir un découpleur séparant la partie « utilitaire » du Lander (pieds, réservoirs, propulseurs…) de la capsule minimale, celle qui ramène la sonde à bon port, avec le moins de masse possible et l’ensemble de ses parts protégés des échauffements thermiques.

Concernant l’étage de transfert, il convient là aussi de définir plusieurs choses, et notamment sa capacité, son rôle : se limite-t-il à faire la navette Kerbin-Mun ou doit-il également aider à atterrir sur cette dernière, permettant ainsi d’envisager un Lander minimaliste, l’essentiel du travail ayant été accompli avant ? La réponse à cette question viendra dimensionner une bonne part de la charge utile !

Quid du lanceur lui-même ? Supposons que son seul rôle soit l’envoi de l’étage de transfert et du Lander en orbite basse. Il convient alors de définir le meilleur assemblage (en terme de coût ou d’efficacité, chacun ses objectifs !) permettant de remplir cette contrainte, et cela n’est possible qu’après avoir intégralement caractérisé tout la masse à envoyer : aux yeux du lanceur, la charge utile n’est qu’une boite noire ayant une masse et un volume.

A chaque fois, un étage sert à mettre en mouvement tout ce qui le surplombe, ainsi que sa propre masse, c’est ce qu’il faut retenir : impossible de dimensionner la quantité de carburant et la poussée d’un Lander si l’on n’a pas d’abord conçu la capsule et ses instruments qui représenteront une masse. Impossible d’imaginer l’étage de transfert qui véhiculera tout cela si ce n’est pas encore défini. Impossible de construire un lanceur en dessous si l’on n’a pas circonscrit tout ce qui précède. Mettre en orbite 2t, 10t, ou 25t, ce n’est plus du tout le même type de fusée qui s’en charge !

La logique de conception descendante permet ainsi de penser à toutes les étapes du vol, de concevoir en connaissance de cause (contexte d’utilisation) et de dimensionner chaque étage pour respecter tous ceux qui le surplombe. Encore une fois ? Un étage doit pousser tout ce qui se trouve au-dessus de lui, il faut donc définir ce « tout ce qui est au-dessus », étape par étape, étage par étage.

Pour construire une fusée, il faut ainsi se fixer un objectif et identifier les différentes étapes, et il s’agira pour ce tutoriel d’un aller-retour Kerbin-Mun-Kerbin, non habité, avec un maximum de découvertes des outils de conception :

• Décollage et mise en orbite
• Transfert de Kerbin à la Mun
• Circularisation autour de Mun
• Atterrissage sur Mun
• Décollage de Mun et mise en orbite
• Transfert de Mun à Kerbin
• Réentrée atmosphérique

On attaque en pratique ? 😉

Allez zou, nous allons bâtir ensemble votre première fusée. Quoi, y’en a qui ont déjà assemblé des énormités ayant explosé sur le pas de tir dès le chargement ? Bien ! Dans ce cas, votre première fusée réfléchie 😉

Nous allons nous placer comme objectif d’atteindre Mun et d’en revenir avec une petite sonde inhabitée, parce que nous ne sommes pas cruels face à vos inévitables échecs du début :p La fusée qui en résultera sera utilisée dans les prochains tutoriels, celui de la mise en orbite, puis celui de l’aller-retour Kerbin-Mun. C’est qu’on fait bien les choses ici, les tutos sont préparés depuis tellement longtemps qu’il y a toute une continuité réfléchie ! Nous n’allons pas passer en revue tous les détails d’une conception avancée : ce n’est pas pour rien qu’un second tuto est prévu afin d’approfondir certains aspects, qu’il s’agisse d’astuces de placements de parts (clipping et compagnie) où de logique de performance. Mais nous allons tout de même pouvoir aborder plusieurs point afin d’appréhender ce qui fait le « bon choix » d’une part, ou au contraire ce qu’il faut éviter.

Débutons tout de suite par le haut, la pointe, le dernier élément de la mission : la charge utile. Nous souhaitons qu’elle soit dotée d’un pod électronique pour gérer son contrôle, l’ordinateur de bord donc, et ce sera notre toute première part, comme dans la plupart de vos futures constructions. Comme il s’agit d’un baptême, les ambitions seront raisonnables, nous pouvons partir sur un petit pod comme celui-ci-contre. Un clic droit dans la bibliothèque des parts vous renseigne sur quelques compléments d’infos : on lit notamment ici que ce pod est capable de gérer le contrôle sur plusieurs axes, ce qui va nous intéresser. Il est léger, petit et consomme peu d’énergie, partons là-dessus.

Pour en savoir plus : les pods électroniques

En dessous, il faudra penser à une source d’alimentation électrique. C'est l'occasion de découvrir le principal mode opératoire d'assemblage : celui des nodes verts. Vous allez effectivement constater qu'en approchant une Part auprès d'une autre disposant d'une extrémité libre, un magnétisme s'active et vous guide, permettant de stacker très simplement des éléments à la vertical les uns des autres, comme des Lego. Enchainons avec l'ajout de 4 instruments sur les flancs du pods hexagonal, afin de vous montrer le placement libre sur les surfaces : profitez-en pour découvrir l'effet du crantage en l'activant / le désactivant !

Immédiatement au-dessus, nous allons pouvoir ajouter un parachute, le plus petit de tous, qui sera bien suffisant et du bon diamètre. Il garantira le retour de cette sonde sur Kerbin afin d’en récupérer les éventuelles expériences. Et puis pour la gloire, naturellement ! Pour l’ajouter, il suffit de l’approcher du pod déjà en place, comme précédemment pour la batterie : vous noterez une fois posé que ce parachute ne comporte pas de node vert disponible dans sa partie supérieure, rien ne pourra y être accroché, et c'est bien logique ^^

Il est maintenant question de récupérer toute cette petite sonde sur Kerbin, et si possible en état de restituer quelque chose… Et non des fragments de métal éparpillés suite à une réentrée un peu brutale dans l’atmosphère. Pour cela, nous allons recourir à un bouclier thermique, placé sous la batterie. Et comme nous avons plusieurs petites choses qui débordent sur les flancs, les instruments, il va nous falloir un diamètre de protection un peu plus large, vous en conviendrez, ce qui nous donne l’occasion de nous rendre dans l’onglet Structures et Thermique pour y découvrir les convertisseurs de diamètres et les boucliers associés.

La batterie, c’est pas mal, mais aussi suffisante qu’elle puisse être pour endurer quelques manœuvres, elle ne l’est pas au regard de toute une mission aller-retour : il faut ajouter quelques panneaux solaires, en réfléchissant à leur orientation pour limiter les cas de Black-Out. Ça arrive vite ! Nous allons avoir l’opportunité de découvrir les options de symétries puisque nous allons déposer 2 panneaux diamétralement opposé sur le flanc du convertisseur de diamètre. Pratique non ? 😉 Même chose pour deux petites batteries additionnelles sur l’on pose sur les flancs de la première batterie cylindrique.

Pour en savoir plus : la symétrie

Nous allons ajouter 4 antennes à cette sonde qui prend forme, et nous allons en profiter pour utiliser les outils d’ajustement de positions et de rotations, ce qu’on appelle fréquemment les « Gizmos », que nous avons introduit quelques pages au-dessus. Une astuce importante : appuyez sur la touche [F] pour passer du référentiel absolu à celui de la Part et inversement, très TRES utile, notamment pour enfoncer légèrement les antennes dans l’axe de leur longueur. Une autre astuce importante ? Pour les réglages fins, utilisez la touche [MAJ] de votre clavier pendant vos actions sur les axes des Gizmos ! Indispensable 😉 Profitez-en pour tourner de 90° les deux panneaux solaires précédemment installés pour qu’ils mordent moins dans la batterie…

Nous avons enfin notre charge utile, c’est-à-dire l’ensemble des parts qui servent concrètement à quelque chose : le reste ne sera que le moyen de véhiculer tout cela au fil des différentes étapes ! En parlant d’étapes, nous voici arrivé à la suivante, celle qui va permettre à cette charge utile de revenir du sol de Mun à Kerbin. Vous vous rappelez ? On se passe le film à l’envers et on construit la fusée de haut en bas. Nous allons ici supposer un découplage optimal (et intéressant) où l’on laisse au sol de Mun tout ce qui n’est plus utile après l’atterrissage : pieds, réservoirs, etc. Un peu comme pour Apollo !

Il nous faut donc un dispositif de séparation puis juste en dessous, simplement un peu de carburant associé à un propulseur adapté. Ici, le découpleur est un anneau explosif, qui va séparer deux segments : vous venez d’ajouter une pièce très importante dans l’univers Kerbal 😉 Cet anneau est nécessaire car quand nous allons ré-entrer dans l’atmosphère, et nous voulons exposer le bouclier directement, et non des réserves de carburant imbrûlées qui pourraient causer une explosion destructrice.

Juste en dessous du réservoir, un petit convertisseur de diamètre qui n’a rien d’obligatoire mais permet un certain esthétisme pour lier le tout petit propulseur. D’ailleurs, pourquoi ce propulseur ? Eh bien, au sol de Mun, la gravité est considérablement moindre que sur Kerbin ou sur Terre, ce qui fait que même une faible puissance permet d’en décoller. En outre, un propulseur puissant est bien souvent un gros propulseur, encombrant d’une part, mais surtout lourd, et la masse est votre ennemie lors de la conception d’une fusée, vous devez aller à l’essentiel et choisir les composants qui correspondent au contexte ! Sachez également que les gros propulseurs développant beaucoup de puissance, mènent parfois à des compromis qui sacrifient une partie du rendement énergétique : les plus petits ont tendance à être davantage « efficace » ! Ha, et tant qu’à faire, on va ajouter 4 petits panneaux, tout comme les précédents, sur l’adaptateur de diamètre que nous venons d’installer, de sorte à être sûr que nous captons du soleil depuis n’importe quelle orientation. Croyez en un vieux loup de l’espace, être à court de jus, c’est chiant !

Pour en savoir plus : impulsion spécifique

Concernant la capacité du réservoir utilisé, vous allez devoir nous faire confiance : sans outils / mods, il n’est pas possible de dimensionner correctement, autrement que par l’expérience, au fil des vols. Frustrant ? Ca dépend, ce n’est pas plus mal de commencer ainsi. Croyez en le vétéran qui écrit ces lignes et qui n’a jamais installé de mods autre que graphique 😀 Néanmoins, concernant ces mods indéniablement très utiles, pensez à visiter la rubrique dédiée, présente à chaque fin de tuto. Nous voilà désormais avec notre module de retour, capable de revenir sur Kerbin depuis le sol de Mun. On continue à remonter le temps, et cette fois nous nous attaquons à l’atterrissage sur cette dernière !

Là encore, il est capital d’identifier le besoin : nous allons partir du principe que nous allons dédier un étage à l’atterrissage, c’est-à-dire que ce lui que nous allons construire ne s’occupe que du trajet allant de l’orbite de Mun au sol de Mun : en somme, suffisamment de fuel, un propulseur, et… Des pieds ! Pensez bien au découpleur permettant à la partie du dessus de re-décoller de Mun, hein ? 😉

Tadaaam, voici le nécessaire pour atteindre le sol de Mun. Reste à l’atteindre, au départ, cette petite lune, qui n’est pas tout à côté quand même. Pour cela, c’est parti pour la conception d’un étage de « transfert », c’est-à-dire l’étage qui nous permettra de faire le transit de Kerbin à Mun et d’y stabiliser notre orbite. Rien de bien sorcier, on ajoute à nouveau un découpleur, puis du carburant, puis un propulseur… Eh ! Quand on vous disait que ce n’était pas plus compliqué que ça ! 😀

Une subtilité toutefois : tout ce que nous venons d’assembler est plutôt « fragile », avec des instruments à l’air libre, des pieds qui dépassent sur les flancs, pas terrible d’exposer tout cela ainsi, il va quand même falloir traverser toute l’atmosphère de Kerbin lors du lancement ! L’usage d’une coiffe, tout comme IRL, est donc carrément conseillé. Et puis avouez que ça à de la gueule… Pour la forme, c’est vous qui voyez, mais restez raisonnable dans le volume total car les parois impliquent de la masse et des frottements atmosphériques franchement pas négligeables. Ah, aussi, nous on utilise une petite structure pour rehausser tout ça, histoire que la coiffe puisse proprement englober sa charge.

Là, à force de remonter le temps, de parcourir les étapes de la fin vers le début, nous en arrivons… Au départ depuis l’orbite de Kerbin. Notre ensemble est désormais capable de rejoindre Mun, puis d’y atterrir, puis d’en redécoller et enfin de rentrer dans l’atmosphère de Kerbin. Yay ! Ne reste plus qu’à placer tout ce petit bordel en orbite bien propre, au commencement. Et ça, c’est le rôle d’un lanceur, d’une fusée tout entière. Après tout, on dit qu’une fois en orbite de la Terre / de Kerbin, on est à mi-chemin de n’importe où 🙂 Comprenez ici que la mise en orbite depuis notre planète bleue, correspond à une grande partie de l’énergie que vous allez devoir rassembler. Plusieurs raisons à cela, que nous aurons l’occasion de décliner dans le prochain tutoriel, mais un avant-goût : gravité importante, présence d’une atmosphère mais aussi le fait que vous allez devoir transporter toute la charge que nous venons de concevoir précédemment, sans toucher à ses réserves ! C’est là que l’on appréhende dans quelle mesure chaque petit kilo compte, d'autant plus si ce kilo est situé tout en haut de la fusée et "pèsera" tout au long du voyage.

Eh bien, cette étape aura beau être plus consistante en matériel que précédemment, elle ne diffère que peu dans sa logique : assembler du carburant et des propulseurs pour hisser tout cela en orbite. Là, nous pouvons à nouveau segmenter l’ascension en elle-même, en essayant de se rappeler de ce que font les fusées IRL : souvent, on observe la mise à feu d’un Core central, aidé de Cores latéraux. Puis les latéraux se détachent, le central poursuit seul sa course, se découple, et permet à un dernier étage, généralement pas bien gros, de circulariser l’orbite : c’est une démarche qui fonctionne bien, très bien même, et nous allons nous attacher à la reproduire tant elle deviendra un standard de vos futures conceptions optimisées.

On propose donc un petit étage capable de circulariser, et en réalité, cet étage est cumulé avec celui du transfert que nous venons de réaliser précédemment : oui, cet étage va terminer la mise en orbite puis enchainer avec la manœuvre que mènera le tout vers Mun, pour la simple et bonne raison que cela permettra d'éviter à des débris de rester en orbite, nous en parlerons dans le prochain tutoriel 😉 Une subtilité toutefois, nous allons ajouter une nouvelle part : il s’agit d’un dispositif comprenant une roue d’une certaine masse que l’on peut mettre en rotation grâce à un moteur électrique. Par « réaction », ou plus rigoureusement par conservation du moment angulaire, le module qui est équipé de cet IRW tournera dans le sens opposé. Vous l’aurez compris, c’est un système de contrôle de l’attitude (l’orientation si vous préférez) qui ne consomme que de l’électricité, cool !

Pour en savoir plus : les roues à réaction

Ce dernier étage de lanceur ne parviendra pas à plusieurs dizaines de kilomètres tout seul, il lui faut l’aide d’un ou plusieurs étages encore, en dessous. Commençons par le centre, en ajoutant, une fois n’est pas coutume, du carburant et des propulseurs. A ce propos, niveau propulseur, nous allons choisir celui qui dispose d’une tuyère orientable, un excellent moyen de contrôler l’attitude de votre fusée pendant son ascension, comme sur la plupart des lanceurs IRL. Un clic droit dans la bibliothèque de parts vous permet de constater qu’effectivement le moteur que nous avons choisi dispose de cette faculté, nommée « Gimbal ». Vous n’auriez pas oublié le découpleur sans que je vous le rappelle, n’est-ce pas ?...

En l’état, ça ressemble déjà carrément à quelque chose ! Et pourtant, on le ressent, elle est « trop petite », elle n’a pas l’énergie requise à la mise en orbite du module sous-coiffe. KSP est suffisamment bien fait pour qu’une fusée qui « paraisse » probable, cohérente, homogène, soit effectivement capable d’atteindre l’orbite. Le jeu est d’ailleurs plus permissif, permettant l’envoi de charge plus lourde à ISO-fusée que ce qu’on arrive à faire IRL. Mais là, il ne faut pas exagérer, ça fait quand même bien peu de carburant pour atteindre l’orbite. Il n’y a pas que ça : le propulseur à la base du lanceur n’est pas assez puissant, il développe une poussée inférieure à la masse de tout ce qui le surplombe : on parle d’un TWR (Thrust To Weight Ratio = Rapport Poussée / Poids) inférieur à 1, qui a pour conséquence que la fusée ne s’élève pas d’un pouce, tout en brulant son carburant. Un peu dommage… C’est également le cas de beaucoup de fusées IRL qui, pour maintenir des performances honorables sur le propulseur central et principal, ne développe pas une poussée suffisante, seul.

On peut alors utiliser des propulseurs d’appoints, sur les côtés, très souvent à poudre : ils sont peu onéreux et délivre généralement une poussée phénoménale, capable d’arracher des masses très consistantes du LaunchPad ! Relativement peu efficace, énergétiquement parlant (le fameux paramètre d’ISP), ils sont là pour parcourir la première dizaine de kilomètres, parfois moins, livrant ensuite le reste de la fusée avec une vitesse conséquente, mais également une masse moindre : dans ce genre de configuration, l’étage central est la plupart du temps déjà allumé pour fournir une poussée complémentaire mais également contrôler le lanceur, via la tuyère orientable dont nous parlions précédemment, chose très délicate à mettre en place sur des Boosters solides ! De fait, puisque le propulseur central est allumé, il consomme le fuel de ses réservoirs, et au découplage des propulseurs d’appoints, la fusée est plus légère, l’atmosphère moins dense, le TWR peut être alors supérieur à 1 🙂

On y va ? Il va falloir cette fois utiliser des découpleurs latéraux que l’on va poser sur les flancs en utilisant la symétrie X2. Puis on ajoute des propulseurs solides, les « moyens », qui semblent homogènes avec le reste de la fusée, n’est-ce pas ? Surplombés de leurs cônes aérodynamiques, ils sont du plus bel effet ! Notez que ces boosters viennent avec leur propre tuyère, pas de propulseur à ajouter en dessous, mais sachez également qu'ils sont dépourvus de poussée vectorielle, raison pour laquelle vous devrez allumer le propulseur central dès le début : de toute façon, un propulseur qui ne sert pas, c'est de la masse morte.

Pour en savoir plus : position des découpleurs latéraux

Il semblerait que nous y sommes ? Une vraie fusée, entière, qui a de l’allure et mûrement réfléchie ! Ne reste plus qu’à ajouter quelques pieds de structure rétractables pour stabiliser son lancement, ce serait dommage de la voir tomber sous l’effet de la brise (inexistante) de KSP. Pour leur placement, c’est à la guise de l’imaginaire comme dirait Gad, essayez de réfléchir en matière d'effort, ce qui doit être soutenu, ce qui risque de « pendre » ou de se déformer… Et faite attention à ce que rien ne se trouve dans le chemin des pieds qui ne se rétractent pas totalement, lors de l'ascension, hein ?

Deeeeernière étape : le STAGING ! 😀 Mais siiiiii vous savez, l’arbre à droite rempli de petites cases, dont on a parlé il à quelques (haha) pages avant. Il va falloir checker s’il est cohérent et le corriger, le cas échéant ! Vous pouvez survoler chacune des petites cases et voir en surbrillance quelles sont les parts concernées : ne s’affichent dans cet arbre que les éléments pour lesquels une action de déclenchement est requise, c’est-à-dire essentiellement les propulseurs, les découpleurs, les coiffes et parachutes 🙂 Pour aménager cet arbre, vous pouvez simplement glisser les petits carrés ou vous le souhaitez ! Des actions simultanées sont tout à fait possible, avec deux carrés dans le même groupe de déclenchement.

Cette fois, il est préférable de commencer par le bas (enfin !), pour refaire le fil des évènements du vol, ce qui nous donne :

• Allumage du propulseur central
• Immédiatement après en simultané allumage des boosters à poudre en même temps que le désencrage des bras de soutient : comme en vrai la plupart du temps 😀
• Découplage des boosters latéraux lorsqu’ils arrivent à court de carburant solide et s’éteignent
• Découplage de l’étage central lorsqu’il a consommé tout son carburant
• Allumage du petit propulseur suivant, pour entamer la circularisation
• Ouverture de la coiffe, nous aurons quitté l’atmosphère dense à ce stade :p
• Découplage après extinction du petit propulseur
• Allumage du petit propulseur suivant, lors de la phase d’atterrissage
• En simultané : découplage et allumage du mini propulseur d’ascension depuis Mun ! Eh oui, si l’on découple sans immédiatement amorcer le propulseur, on va juste… Tomber sur le côté ^^
• Découplage du bloc propulsion restant afin de présenter le bouclier à nu lors de la réentrée atmo
• Déclenchement du parachute

Vous avez ça ? 🙂 Libre à vous d’innover sur certains points mais les marges de manœuvres sont réduites, n'allez pas ouvrir la coiffe trop tôt, ni déclencher le parachute lors de l'atterrissage sur Mun dénuée d'atmosphère ^^

Allez, côté « optimisations » pour ceux qui n’ont pas la patience d’attendre le tuto sur la mise en orbite, pour terminer ce document : pratiquement toutes les parts possèdent des « options » via un clic droit, essayez sur les Boosters à poudre de votre fusée : ici, le « Thrust Limiter » va nous intéresser et désigne la « limite de puissance » en pourcentage. En l’état, ainsi équipée de son propulseur central et de ses appoints latéraux, la fusée va développer une poussée trop importante, que nous allons pouvoir réduire en ajustant ce « Thrust Limiter » à 65%. Trop de puissance conduirait à une accélération trop importante, menant la fusée à des vitesses excessives au moment de traverser l'atmosphère, qui provoquerait des frottements et échauffements que l'on souhaite garder à un niveau raisonnable. Et on pourra voir que... Que ça se discute 😉

Deuxième option intéressante quand on fait un clic droit sur la plupart des propulseurs, le « Gimbal Limit ». Les plus attentifs auront reconnu le paramètre qui gère l’orientation de la tuyère, dont nous parlions quelque part, plus haut. Bien souvent, la valeur de 100% est contre-productive en cela qu’elle sur-compense les oscillations entraînant une régulation brusque et indésirable. Pour plus de douceur, un réglage entre 20 et 50% est préférable. Si toutefois votre fusée venait à ne pas répondre à vos attentes en matière de contrôle, c’est peut-être le paramètre qu’il vous faudra remonter à 100%. Mais c’est rare. Vraiment.

Troisième Tweak / Tweakable (oui, c’est le nom que l’on donne à ces options) intéressant, celui de la coiffe qui se nomme « Clamshell Deploy » et qu’il vous faut passer à « ON » : cela vous permet de solidariser la coiffe en quelques parties plutôt qu’une myriade de fragments disgracieux… Comme en vrai quoi ! D’ailleurs le nombre de côtés se pilote juste au-dessus, dans le slider « Sides ». Vous pouvez en profiter pour régler la puissance d’éjection en mettant « 300 » au paramètre Ejection Force, pour bien écarter les deux parties.

En dernier lieu vous pouvez, par esthétisme, robustesse et RolePlay, poser des « struts » au niveau des goulets d’étranglement structurel afin de rigidifier une zone éventuellement « fragile ». Un avertissement : n’en abusez PAS. C’est une très mauvaise habitude que d’en mettre partout, c’est moche, ça rame, c’est lourd et ça génère des frottements si exposé au flux d’air. Et non, les fusées ne sont pas abusivement molle tant que le pilotage est adéquat... La symétrie est votre alliée pour la pose efficace de ces Struts, que vous retrouverez dans l’onglet des Structures. C'est vraiment une autre part emblématique de KSP, ce "Scotch de l'Espace" 😀

On pourrait faire durer le plaisir avec bien des aspects, mais il faut en garder pour la prochaine fois, vous ne croyez pas ? ^^ Pour finir, ce lanceur que vous venez d’assembler est TRES simplement réutilisable pour une autre charge utile. Après tout, IRL, on ne crée pas un lanceur pour chaque satellite, on réutilise des Design éprouvés dans lesquels on a confiance ! Pour cela, il vous suffit de faire un clic gauche sur la petite structure métallique, juste au-dessus de la base de la coiffe, et normalement vous avez « saisi » toute la fusée, d’un seul bloc, sauf la charge utile. Cool nan ? Maintenant, glissez là dans l’onglet avancé dédié aux « Sub-Assemblies » : vous pourrez l’y retrouver et la sélectionner comme une IMMENSE part unique, pré-fabriquée !

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