Propulsion des aéronefs - Définition

Le statoréacteur

Schéma du statoréacteur

Le statoréacteur est un réacteur dont la compression est assurée uniquement par la forme de la manche d'entrée. Sa conception est très simple puisqu'il n'utilise pas d'élément tournant. Il ne peut fonctionner que si sa vitesse est élevée et ne peut donc pas servir pour un avion décollant de manière autonome.

Domaine d'utilisation

Ce propulseur n'a pas connu de développement substantiel sur avion. Par contre, il est utilisé sur les missiles air-air, ceux-ci étant lancés à partir d'un avion dont la vitesse propre sert au démarrage du statoréacteur. Sa grande consommation spécifique le confine à des utilisations de courte durée. Noter que la post-combustion, utilisée sur les turboréacteurs, peut être considérée comme l'ajout d'un statoréacteur derrière la turbine.

Limitations technologiques

Les turbomachines sont des engins complexes ; on peut identifier des facteurs qui limitent leurs performances :

• vitesse critique en bout de pale : la somme des vitesses d'avance (vitesse de l'avion) et de rotation de la pale est accrue à l'extrados de la pale par la courbure du profil. La vitesse totale atteint rapidement un régime transsonique, voire supersonique. La conséquence est une limitation de la puissance transmissible : limitation du diamètre et/ou de la vitesse de rotation des parties tournantes, augmentation du nombre de pales, hélices à deux étages (contra-rotatives).
• fluage des aubes de turbine : la turbine HP, la première, reçoit le flux d'air le plus chaud. Les ailettes ont tendance à se déformer sous l'effet de l'inertie (allongement dû à la pseudo force centrifuge). Les constructeurs recherchent de nouveaux matériaux ou céramiques susceptibles de mieux résister aux efforts à température élevée. En parallèle, on peut refroidir les ailettes en faisant circuler de l'air froid dans des canaux ou des cavités qui la traversent ; cette solution développée initialement pour les moteurs militaires (moteur M88 du Rafale) est maintenant couramment utilisée pour les moteurs civils, comme par exemple le CFM56 qui équipe les Boeing 737 et les Airbus A320. Enfin on notera l'emploi croissant de nouvelles techniques de fonderie permettant d'obtenir des aubes monocristallines et ainsi une meilleure tenue au fluage (suppression du fluage intergranulaire) et aux chocs thermiques.
• les turbines (réacteurs et turbopropulseurs) ne présentent leur meilleure consommation spécifique qu'à fort pourcentage de puissance. À faible puissance (c'est-à-dire au parking, au roulage, en descente), la combustion se fait moins bien et la consommation spécifique augmente fortement. Pour cette raison, la consommation par passager des avions à réaction augmente quand la distance de vol diminue.