PROPULSION HYPERSONIQUE

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Des défis techniques majeurs

Obtenir une combustion supersonique efficace

En dépit du temps de séjour très court – de 1 à 2 millisecondes – dans la chambre de combustion, il faut organiser un mélange intime de l'air et du combustible et obtenir leur réaction complète. Si la température locale est suffisamment élevée (supérieure à 900 0C), le temps de cette réaction chimique ne pose pas de problème dans le cas du mélange hydrogène-air, mais peut entraîner des complications dans le cas de l'utilisation d'un combustible de type hydrocarbure, en particulier si celui-ci est injecté sous forme liquide (il existe nécessairement un délai de vaporisation).

Un jet de combustible pénètre peu dans un écoulement supersonique d'air, notamment s'il est très peu dense, comme l'hydrogène. Afin d'assurer une bonne répartition de ce combustible, il faut donc recourir à des mâts d'injection qui distribuent le combustible partout dans la chambre de combustion mais qui constituent autant d'obstacles créant une traînée supplémentaire réduisant la performance globale du moteur.

Sensibilité du bilan aéropropulsif

L'air servant à la combustion est capté dans l'atmosphère, et se voit conférer de 40 à 75 p. 100 de la vitesse d'avancement du véhicule, ce qui constitue une perte d'énergie (traînée de captation) importante, compensant en partie la poussée fournie par la tuyère. Si, à Mach 2, pour obtenir une poussée nette de 1 il faut une poussée à la tuyère de 2 pour compenser une traînée de captation de 1, à Mach 8, il faut une poussée à la tuyère de 7 pour compenser une traînée de captation de 6. Le bilan aéropropulsif (rapport de la poussée sur la traînée) se dégrade ainsi de plus en plus quand le nombre de Mach de vol augmente.

Il est donc indispensable d'optimiser les performances de chacun des composants et la manière de les intégrer dans le système propulsif et sur le véhicule et de recourir à une géométrie variable du système propulsif pour assurer une performance suffisante sur un très grand domaine de vol.

Il faut pouvoir essayer le système complet au sol (essais en jet libre), ce qui néce [...]


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Principe de fonctionnement d'un statomixte

Principe de fonctionnement d'un statomixte
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X-51A Waverider

X-51A Waverider
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Écrit par :

  • : coordinateur du groupe de recherches et technologies Propulsion et énergie embarquée au sein d'E.A.D.S.

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François FALEMPIN, « PROPULSION HYPERSONIQUE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 24 novembre 2020. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/propulsion-hypersonique/