Statoréacteur - Définition

Source: Wikipédia sous licence CC-BY-SA 3.0.
La liste des auteurs est disponible ici.

Le statoréacteur (en anglais ramjet) est le plus simple des moteurs à réaction, il ne comporte aucune pièce mobile (stato pour statique). Il fut inventé par René Lorin en 1912.

Fonctionnement

modéle de statoréacteur
modéle de statoréacteur (Le statoréacteur est un système de propulsion par réaction des aéronefs, dont...)

Le statoréacteur est constitué d'un tube ouvert aux deux extrémités, dans lequel on injecte un carburant (Un carburant est un combustible qui alimente un moteur thermique. Celui-ci transforme...) qui se mélange (Un mélange est une association de deux ou plusieurs substances solides, liquides ou gazeuses...) à l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et...). Il s'enflamme grâce à un système d'allumage (Pour s'enflammer, le mélange air-essence, un gaz contenu dans le cylindre doit subir une...) puis la combustion (La combustion est une réaction chimique exothermique d'oxydoréduction. Lorsque la...) est ensuite entretenue à l'aide de dispositifs appelés "accroches flammes". Le résultat de cette combustion est la production de gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et...) chauds en grande quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire,...), qui s'accélèrent en se détendant dans la tuyère (Une tuyère ou tuyère propulsive, dans le domaine de l'astronautique, est un conduit (appelé...) terminant le réacteur (Un réacteur peut désigner :), provoquant une poussée (En aérodynamique, la poussée est la force exercée par le déplacement de l'air...) significative.

Malgré l'apparente simplicité du concept, l'efficacité d'un tel moteur (Un moteur est un dispositif transformant une énergie non-mécanique (éolienne, chimique,...) dépend grandement des formes intérieures du " tube ". La première partie, dite entrée d'air, permet de comprimer l'air (Théorème de Bernoulli) en abaissant sa vitesse (On distingue :). Cette baisse de vitesse s'accompagne également d'un échauffement de l'air. L'air arrive donc dans la chambre de combustion (Une chambre de combustion est une enceinte capable de résister à des changements de pression et...) avec une pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée...) et une température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et...) élevées et une vitesse réduite. Cette zone est dotée en général de plusieurs couronnes d'injecteurs qui pulvérisent le carburant et entretiennent la flamme. La forme de cette chambre et la disposition des injecteurs doit assurer la stabilité de la flamme et la qualité de la combustion et constitue la partie la plus complexe à mettre au point (Graphie). Enfin, comme pour tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) autre moteur à réaction (Un moteur à réaction est un moteur destiné à la propulsion d'un véhicule...), la forme de la tuyère génère la poussée par détente des gaz brulés. L'énergie thermique (L'énergie thermique est l'énergie cinétique d'un objet, qui est due à une agitation...) est transformée en énergie cinétique (L'énergie cinétique (aussi appelée dans les anciens écrits vis viva, ou force vive) est...).

Ce moteur (Un moteur (du latin mōtor : « celui qui remue ») est un dispositif...) a l'avantage de ne comporter aucune pièce mécanique (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes...) en mouvement. Il a par contre l'inconvénient de ne pas pouvoir fonctionner à vitesse nulle. Il doit donc être couplé à un autre système de propulsion (La propulsion est le principe qui permet à un corps de se mouvoir dans son espace environnant....) pour atteindre sa vitesse minimale de fonctionnement, ce qui limite considérablement son champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) d'application.

Le terme " statoréacteur " désigne usuellement le statoréacteur classique, ou statoréacteur à combustion subsonique. Dans ce type de statoréacteur, la vitesse de l'air dans la chambre de combustion est largement subsonique, de l'ordre de Mach 0,5. Mais au-delà d'une certaine vitesse extérieure, l'abaissement de vitesse nécessaire devient trop important et l'efficacité du moteur décroît. Cette limite se situe entre mach 5 et 6. Pour résoudre ce problème, la combustion doit s'effectuer en régime supersonique (Supersonique signifie « supérieur à la vitesse du son ».). On parle alors de statoréacteur à combustion supersonique ou superstatoréacteur ou encore scramjet. Entre mach 3 et mach 6 environ, le statoréacteur classique est le moteur le plus efficace. En dessous de Mach 3, il devient moins efficace que le turboréacteur (Le turboréacteur est un système de propulsion essentiellement utilisé pour les...) à simple flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments...).

Domaine d'application

projet américain utilisant un statoréacteur en 1947
projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a...) américain utilisant un statoréacteur en 1947

Les grandes nations étudient ce systéme de propulsion avec des succès divers.

Au lendemain de la Seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui...) Guerre mondiale, on a cru, notamment en France, à l'avenir du statoréacteur. René Leduc construisait ses avions " Leduc " qui ne brillèrent guère par leurs performances et se révélèrent difficile à piloter, le statoréacteur supportant mal les changements de taux d'injection (Le mot injection peut avoir plusieurs significations :). Plus réussi, l'intercepteur à propulsion mixte turbo/stato Nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.) Aviation (L'aviation est une activité aérienne définie par l'ensemble des acteurs,...) 1500 " Griffon " dépassa mach 2 entre 1957 et 1959. Mais le développement des turboréacteurs, beaucoup moins contraignants, a mis fin à la carrière du statoréacteur. En 1960, l'Armée de l'Air et l'Us Air Force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un...) ont testé la cible volante française CT41 qui était équipée de deux statoréacteurs et qui pouvait atteindre mach 3,1. Trop rapide pour son temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...), aucun avion (Un avion, selon la définition officielle de l'Organisation de l'aviation civile internationale...) ne pouvant l'intercepter, ce pour quoi elle avait été conçue, elle fut donc abandonné en 1965. Aujourd'hui, on trouve des statoréacteurs avec accélérateurs à poudre (La poudre est un état fractionné de la matière. Il s'agit d'un solide présent...) intégrés dans des missiles supersoniques comme les ASMP.

Aux États-Unis, la NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de...) et l'US Air Force ont fabriqué plusieurs appareils fonctionnant avec un statoréacteur dont un drone (Un drone ("faux bourdon" en anglais) ; ou UAV (Unmanned Aerial Vehicle) est un aéronef...) de reconnaissance trisonique dans les années 1960. Le Blackbird utilise des moteurs particulier, qui comprend un turboréacteur entouré d'un statoréacteur, lequel assure une part croissante de la poussée en grande vitesse, un peu comme dans le griffon.

Un moteur du futur ?

Les recherches sur les superstatoréacteurs, qui sont des statoréacteurs à combustion supersonique qui utilisent l'oxygène (L’oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de...) contenu dans l'air pour la combustion, et non pas dans des réservoirs, comme les fusées, sont prometteuses. Malgré des défauts majeurs (les problèmes thermiques, rendement à hautes vitesses) on espère pouvoir atteindre des nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre...) de Mach très élevé, de l'ordre de 10. Des concepts proposant d'utiliser successivement un moteur fusée (Fusée peut faire référence à :) pour une accélération (L'accélération désigne couramment une augmentation de la vitesse ; en physique,...) initiale, puis un statoréacteur (combustion subsonique), un superstatoréacteur (combustion supersonique) et enfin à nouveau une fusée pour sortir de l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) sont étudiés. L'idée générale est d'utiliser l'oxygène contenu dans l'air pendant l'accélération dans l'atmosphère, jusqu'à Mach 10 à 12, pour économiser sur la masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un...) d'oxygène classiquement embarquée par une fusée et donc gagner en masse utile (satellite) que pourrait transporter le système. La validité du concept n'est pas encore démontrée.

Page générée en 0.047 seconde(s) - site hébergé chez Contabo
Ce site fait l'objet d'une déclaration à la CNIL sous le numéro de dossier 1037632
A propos - Informations légales | Partenaire: HD-Numérique
Version anglaise | Version allemande | Version espagnole | Version portugaise