SOUFFLERIES

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Souffleries : schémas de principe

Souffleries : schémas de principe
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Gustave Eiffel

Gustave Eiffel
Crédits : Laboratoire aérodynamique Eiffel

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Soufflerie Eiffel

Soufflerie Eiffel
Crédits : J.-M. Seguin/ CSTB/ Laboratoire aérodynamique Eiffel

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Soufflerie hypersonique F4 du Fauga-Mauzac (France)

Soufflerie hypersonique F4 du Fauga-Mauzac (France)
Crédits : ONERA

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Des souffleries pour les véhicules spatiaux

La soufflerie S4 de Modane (France)

Les souffleries à très haute vitesse répondent aux besoins spécifiques des missiles stratégiques, des fusées et des véhicules spatiaux. Lors d’une rentrée atmosphérique, ce sont des vitesses de l’ordre de 20 000 km/h qui sont atteintes. La première catégorie des souffleries hypersoniques est constituée de souffleries qualifiées de « froides » (dites aussi souffleries à basse enthalpie), c’est-à-dire que l’air est chauffé préalablement, juste suffisamment pour éviter sa liquéfaction. Du fait de sa détente dans la tuyère, l’air – ou tout autre gaz d’étude – atteint des températures très basses de quelques dizaines de kelvins, soit autour de — 250 0C. La soufflerie S4 du centre O.N.E.R.A. de Modane fonctionne suivant ce principe. Elle est constituée, d’amont en aval, par :

– des réservoirs d’air comprimé à 27 MPa,

– un réchauffeur à effet Joules montant jusqu’à 1 600 0C,

– un jeu de tuyères Mach 6,4, Mach 10 et Mach 12,

– un caisson d’essai,

– un diffuseur (dont la forme est convergente puisqu’on est en écoulement supersonique) pour comprimer l’air,

– une sphère à vide pour aspirer l’air éjecté du diffuseur.

Cette soufflerie permet des rafales d’une durée de 45 secondes à Mach 12. Dans cette catégorie de souffleries « froides », la simulation des phénomènes réels du vol hypersonique n’est pas complètement assurée, puisque la vitesse atteinte est encore insuffisante – bien qu’atteignant 6 500 km/h avec une tuyère Mach 12 – et que l’air conserve toujours sa structure moléculaire, n’étant pas le siège des phénomènes réactifs observés dans la réalité où il y a dissociation des molécules d’oxygène et d’azote du fait de la forte augmentation de la température à proximité des aéronefs. Cette augmentation de la température est due au frottement de l’air sur le véhicule, qui engendre, à ces vitesses, d’intenses flux de chaleur. C’est la forme de la tuyère qui permet l’obtention du nombre de Mach voulu, mais c’est la températ [...]

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Écrit par :

  • : professeur associé à l'université de Paris-Ouest-Nanterre-La Défense

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Pour citer l’article

Bruno CHANETZ, « SOUFFLERIES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 21 septembre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/souffleries/