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Poussée

Introduction

Forces aérodynamiques s'exerçant sur un avion

En aérodynamique, la poussée est la force exercée par le déplacement de l'air brassé par un moteur, dans le sens inverse (En mathématiques, l'inverse d'un élément x d'un ensemble muni d'une loi de composition interne · notée multiplicativement,...) de l'avancement.

Poussée exercée par un moteur à réaction type moteur-fusée

La poussée ou plus exactement la force de poussée est le résultat de l'éjection des particules constituant les gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume propre : un gaz tend à occuper...) éjectés vers l'arrière de la fusée. En fait, la poussée est le résultat de la conversion de l'énergie thermique (La thermique est la science qui traite de la production d'énergie, de l'utilisation de l'énergie pour la production de chaleur ou de froid, et des transferts de chaleur suivant différents phénomènes...) prenant naissance dans la chambre de combustion (Une chambre de combustion est une enceinte capable de résister à des changements de pression et de température brusques, dans...) du moteur et se transformant en énergie cinétique lors du trajet du flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments (informations / données, énergie, matière, ...)...) de gaz tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) au long de la tuyère.

Thermiquement parlant, la poussée dépend des conditions de pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.) et de température au foyer du moteur.

La relation donnant la valeur de la force de poussée est la suivante :

F = ve.qm + A1.(P1Pa)

dans laquelle :

F, poussée en newtons (N)
ve, vitesse (On distingue :) d'éjection des gaz en m/s
qm, débit massique en kg/s
A1, aire de la section de sortie de la tuyère en mètres carré
P1, pression à la sortie de la tuyère en Pa
Pa, pression ambiante ou pression à l'extérieur en Pa

Cette relation se simplifie lorsque P1 = Pa et devient F = ve.qm dans ce cas précis on dit que la tuyère est adaptée ou que le régime de fonctionnement est adapté. C'est dans ce régime que le moteur de fusée a son meilleur rendement.

Variation de la poussée avec l'altitude

Si on écrit la formule de la poussée de la façon suivante :

F = F0 + A1.(P0Ph)

dans laquelle :

F, poussée à l'altitude h
F0, poussée au niveau de la mer (Le niveau de la mer est la hauteur moyenne de la surface de la mer, par rapport à un niveau de référence adéquat.)
P0, pression au foyer
Ph, pression à l'altitude h
A1, aire de sortie de la tuyère

L'étude de cette relation nous montre qu'effectivement, la poussée varie avec l'altitude et que la section de sortie de la tuyère sera d'autant plus grande que le moteur sera conçu pour des altitudes élevées.

Source: Wikipédia publiée sous licence CC-BY-SA 3.0. Vous pouvez soumettre une modification à cette définition sur cette page.

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