Les mécanismes de propulsion des fusées

Résumé du document

TPE sur les mécanismes de propulsion des fusées.

Extraits

[...] Les charges sont de deux types : Oxydant. C'est le principal constituant du propergol en masse (de 60 à 80 ; Réducteur. En général à des taux n'excédant pas Ce sont des solides pulvérulents dont la forme et la taille contrôlent le taux maximum que l'on pourra introduire dans le liant. En pratique trois à quatre types de particules sont utilisées dans les propergols, ce qui suffit pour approcher le maximum de taux de charges théorique optimum. La nature de ces charges est évidemment le paramètre principal qui influe sur l'énergie du système, mais elle joue aussi sur la vitesse de combustion, puisqu'elle détermine la température de combustion et la masse molaire des gaz éjectés. [...]

[...] Des systèmes propulsifs mixtes existent et qui mettent en œuvre à la fois les deux concepts. Il apparaît donc qu'un système propulsif fait appel à deux éléments, la masse et l'énergie, chacun de ces éléments pouvant provenir soit du système lui-même, soit du milieu extérieur, soit encore en partie du système et en partie de l'extérieur. Par conséquent, les systèmes propulsifs peuvent théoriquement être répartis en neufs types, en fonction de la nature (interne, externe, mixte) de la source d'énergie et de la nature (interne, externe, mixte) de la source de masse. [...]

[...] Ils sont ensuite injectés dans la chambre. Il n'y a donc pas de perte. Cependant, pour permettre cette circulation, les pompes d'alimentation doivent fournir un surcroît de pression. Ce type de refroidissement est le plus courant sur les lanceurs spatiaux actuels et a été adopté sur la fusée Ariane 5. Protections ablatives : on tapisse les parois de la chambre et le col de matériaux composés de fibres, tissus ou poudres de silice ou de carbone liés par des résines phénoliques ou analogues. [...]

[...] Elle est le lieu de la réaction. La fonction de la tuyère est de convertir l'énergie thermique issue de la chambre de combustion en énergie cinétique. Elle convertit ainsi les gaz de faible vitesse et de pression et température élevées en gaz de vitesse très importante mais de basses pression et température. Géométrie du bloc de propergol. Comme nous l'avons évoqué, il est impossible d'interrompre la combustion d'un bloc de propergol solide. Néanmoins, il est possible d'en prévoir le niveau de combustion dans le temps et de régler ainsi le fonctionnement du moteur de façon précise : ce réglage se fait en fait déjà lors de la conception du chargement de propergol. [...]

[...] Il constitue le groupe propulsif de la fusée. La chambre doit être suffisamment solide pour résister à la pression et à la température générée par la combustion. Elle est le lieu de la réaction. La fonction de la tuyère est de convertir l'énergie thermique issue de la chambre de combustion en énergie cinétique. Elle convertit ainsi les gaz de faible vitesse et de pression et température élevées en gaz de vitesse très importante mais de basses pressions et température. La forme générale du contour d'une tuyère appelée profil de veine, présente trois parties essentielles : Le convergent qui canalise les gaz de combustion du propergol ; Le col qui, par le choix de ses dimensions, fixe le point de fonctionnement du moteur ; Le divergent qui augmente la vitesse d'éjection des gaz au cours de leur détente et améliore, de ce fait, leur effet propulsif. [...]