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Scramjet

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Le projet X-43

Il s'agit d'un statoréacteur à combustion supersonique capable de puiser l'oxygène nécessaire à sa combustion non pas dans des réservoirs mais directement dans l'atmosphère.

Dans l'actualité : le projet X-43 fait partie du programme de recherche hypersonique Hyper-X de la NASA qui ambitionne la mise au point d'un futur avion à ultra-haute vitesse propulsé par un scramjet (Supersonic Combustible Ramjet).

Le HyShot IV, prototype développé par des chercheurs de l'université de Queensland (Australie) a accompli plusieurs tests avec succès, et a atteint la vitesse de Mach 8. Le dernier de ces tests remonte au 30 Mars 2006.

Les avantages des scramjets

Ces moteurs à réaction à jet supersonique - ou scramjets - offrent de nombreuses possibilités pour accroître l'accessibilité, la flexibilité et la sécurité dans les vols à ultra-haute vitesse dans l'atmosphère ainsi que dans la première étape d'une mise en orbite. Leur avantage réside dans la possibilité, dès qu'ils ont été accélérés jusqu'à mach 4 par un moteur conventionnel, de voler dans l'atmosphère jusqu'à environ mach 15 sans devoir emporter une lourde réserve d'oxygène comme les fusées doivent le faire jusqu'à présent. De plus, alors que les fusées conventionnelles produisent leur pleine poussée durant toute la durée de leur fonctionnement, la puissance des scramjets peut être modulée durant le vol à l'instar d'un moteur d'avion.

Les difficultés à concevoir ce type de moteur

Les problèmes rencontrés dans la conception de ce genre de superstato sont les suivants :

  • Les problèmes thermiques : Les entrées d'air sont conçues pour capter un débit d'air maximum à partir d'une section aussi petite que possible (pour limiter la traînée et la masse), ce qui conduit à des problèmes thermiques importants : l'air est à près de 1000 degrés Celsius à Mach 5, et 2000 degrés Celsius à Mach 7 !

  • Les entrées d'air : pour les mêmes raisons (traînée, échauffement), l'étude des formes géométriques des entrées d'air est cruciale ;

  • Le nombre de Mach limité : outre l'aspect thermique, lorsque le nombre de Mach dépasse 8 ou 10, le rendement propulsif du moteur diminue fortement. Ainsi, on peut se rendre compte à quel point l'objectif du NASP (Mach 25) était surréaliste !
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