PROPULSION HYPERSONIQUE

La propulsion aérobie (c'est-à-dire qui utilise l'oxygène de l'atmosphère pour la combustion d'un carburant) assure la plus grande partie des besoins de propulsion pour les aéronefs évoluant dans le domaine de nombre de Mach (rapport de la vitesse de vol sur la vitesse locale du son) allant de 0 à un peu plus de 3.

En revanche, un certain nombre de difficultés techniques majeures limitent encore à quelques missiles dotés de statoréacteurs l'emploi de cette propulsion aérobie à un nombre de Mach élevé, l'essentiel des besoins de propulsion pour les hautes vitesses étant couvert par la propulsion par moteurs-fusées à ergols liquides ou à propergols solides.

Pourtant, grâce à son impulsion spécifique élevée, la propulsion aérobie pourrait modifier fondamentalement les capacités opérationnelles de la plupart des systèmes aéronautiques et aérospatiaux actuels. L'impulsion spécifique est définie comme le rapport entre la poussée produite et le débit de poids du couple d'ergols utilisé. Exprimée en secondes, elle représente le temps pendant lequel 1 kilogramme d'ergols peut sustenter une masse de 1 kilogramme soumise à la pesanteur terrestre. Pour un moteur-fusée, les ergols considérés sont le combustible et le comburant, qui sont tous deux embarqués dans le véhicule. Dans le cas de la propulsion aérobie, seul le combustible est pris en compte (le comburant est puisé dans l'atmosphère). Ainsi, en fonction du nombre de Mach de vol considéré, l'impulsion spécifique d'un moteur aérobie à hydrogène est de 6 (en subsonique et en supersonique) à 2 (en haut hypersonique) fois plus élevée que celle d'un moteur-fusée à hydrogène et oxygène liquides (460 s). En vol de croisière à vitesse constante, la consommation d'ergols embarqués est proportionnelle à l'impulsion spécifique. Pour un vol accéléré, il faut plutôt considérer l'« impulsion spécifique véhicule », qui considère la poussée diminuée de la traînée aérodynamique et de la pesanteur (il s'agit donc de la capacité d'accélération vraie […]