Moteur-fusée 49677 30666468 2008-06-15T14:27:13Z Pld 71269 précision cat. (*) [[Image:Moteur-Vulcain.jpg|thumbnail|350Px|[[Moteur Vulcain]] de la fusée Ariane au Musée des Sciences et des Techniques de la Villette à Paris.]] Les '''moteurs-fusées''' sont des [[moteur à réaction|moteurs à réaction]] utilisés sur les [[Fusée spatiale|fusée]]s, presque tous sont prévus pour fonctionner aussi bien hors de l'atmosphère terrestre qu'au niveau du sol ou de la mer. Pour ce faire, ils embarquent leur [[comburant]] en plus de leur [[carburant]]. Il existe deux grandes catégories de moteurs-fusées : * moteur-fusées à [[ergol]]s solides ; * moteurs-fusées à ergols liquides. ==Carburant/comburant== Différents couples carburant/comburant, peuvent être utilisés dans ces moteurs. * '''Poudre+oxygène'''. Utilisé pour les [[Fusée (pyrotechnie)|fusées de feux d'artifice]] ainsi qu'en appoint de puissance au décollage des avions très gros porteurs et des fusées de lancement de véhicules spatiaux. * '''Hydrogène+oxygène'''. extrèmement difficile à utiliser à cause de l'inflammabilité de l'[[hydrogène]], ce couple est dangereux d'utilisation du fait des risques élevés d'explosion. Il est employé par la [[navette spatiale américaine]] (avec ses propulseurs à poudre pour l'ascension primaire). Il est également utilisé par le moteur [[Snecma]] HM7-B ([[Ariane 4]]) et par les [[Moteur Vulcain|moteurs Vulcain]] et Vulcain 2 ([[Ariane 5]]). * '''Kérosène+oxygène'''. Facile d'emploi mais moins performant que le couple Hydrogène+oxygène. Il est utilisé par les fusées [[Soyouz]] et était utilisé par le premier étage de la fusée lunaire [[Saturn 5]]. * '''Métal+oxygène'''. Dans certains cas, on utilise l'oxydation rapide de métaux simples comme réaction chimique. Pour cela, il faut pulvériser le métal afin d'augmenter la surface de combustion, certaines ''poudres'' sont ainsi faites en utilisant de l'[[aluminium]], du [[soufre]], du [[magnésium]] (comme dans certaines anciennes lampes [[flash photographique]]s), ou du [[lithium]]. De manière générale, les carburants les plus courants (et les plus simples) sont : <div style='-moz-column-count:2; -moz-column-gap:10px;'> * [[Hydrogène]] * [[Lithium]] * [[Bore]] * [[Carbone]] * [[Sodium]] * [[Magnésium]] * [[Aluminium]] * [[Phosphore]] * [[Soufre]] * [[Potassium]] * [[Fer]] </div> Les comburants les plus simples sont : * [[Oxygène]] * [[Fluor]] Les couples d'ergols les plus courants sont : * [[Oxygène]] liquide / [[Kérosène]] (Soyouz, Saturn 5 (1{{er}} étage) ) * [[Oxygène]] liquide / [[Hydrogène]] liquide[LH2] (navette spatiale, Ariane 5, Delta IV, Energia, Saturn 5 (2<sup>e</sup> et 3<sup>e</sup> étage) ) * Tétraoxyde d'azote (N<sub>2</sub>O<sub>4</sub>) / diméthylhydrazine asymétrique ([[UDMH]]) ([[Proton (fusée)|Proton]], Ariane 1 à 4 (1<sup>er</sup> et 2<sup>e</sup> étage), [[Vanguard]]) Pour donner un exemple de la complexité réelle (au-delà des informations de base données plus haut), dans le cas, très médiatisé, des propulseurs de la [[navette spatiale]] américaine, la mixture d'[[ergol]] dans chaque moteur de propulseur consiste en (% massiques) : * 69,6 % de [[perchlorate d'ammonium]] - le comburant / oxydant * 16 % d'aluminium - le carburant * 12,04 % de [[polymère]] qui permet de lier les deux composants * 1,96 % d'un agent de nettoyage [[époxy]] * 0,4 % d'oxyde de fer - catalyseur ==Moteurs à ergols liquide== Ces moteurs utilisent des ergols stockés dans des réservoirs séparés, qui sont injectés dans une chambre de combustion puis éjectés par la tuyère, générant la poussée. Exemple : Soyouz, booster d'[[Energia]], ===Moteurs à ergols hypergoliques=== Les ergols hypergoliques ont la particularité de s'embraser spontanément lorsqu'ils sont mis en contact, ce qui permet de simplifier le moteur. Exemple : le moteur de remontée du module lunaire du [[programme Apollo]], les moteurs de manœuvre de la navette spatiale. ===Moteurs à ergols cryogéniques=== Ces moteurs utilisent des ergols cryogéniques stockés à très basses températures. Le seul couple d'ergols de ce type utilisé en situation réelle est [[Oxygène]] liquide / [[Hydrogène]] liquide. Exemple : moteur principal de la navette spatiale américaine, moteur principal d'Ariane 5, moteur principal d'Energia. ==Moteurs à ergols solides== Ces moteurs utilisent un mélange d'ergols sous forme solide. On utilise alors le terme de [[propergol]] pour désigner un mélange oxydant/réducteur autonome ou semi-propergol lorsqu'un autre composant doit être apporté (par exemple : air dans un [[statoréacteur]]). Les moteurs à propergol solide sont constitués d'un corps de propulseur rempli de propergol qui peut être mis en forme à part puis mis en place dans le corps de propulseur, ou bien coulé puis cuit ''in situ'' dans le corps de propulseur, ce qui est généralement le cas pour les gros propulseurs récents. La combustion se déroule idéalement en couches parallèles. La géométrie initiale du bloc de propergol fixe alors la loi d'évolution de surface du bloc, donc sa loi de débit et de poussée. Les géométries les plus courantes sont : * à combustion frontale : le bloc brûle "en cigarette", c’est-à-dire avec une surface de combustion faible en regard du volume mais constante ; * avec un canal : un canal est pratiqué dans l'axe du bloc et la combustion évolue radialement. Le canal peut être axisymétrique ou présenter un motif particulier, souvent en étoile. Exemple de moteurs à propergol solide : [[booster]]s à poudre de la navette spatiale américaine, boosters à poudre d'Ariane 5, les russes ont aussi utilisé quelquefois ces moteurs, la plupart des propulseurs de missiles tactiques ou balistiques. ==Voir aussi== {{Article détaillé|Amorçage d'une tuyère}} {{Autres projets| commons=Category:Rocket engines| wikt=moteur-fusée| <!--Wiktionnaire--> v=| <!--Wikiversité--> b=| <!--Wikilivre--> s=| <!--Wikisource--> q=| <!--Wikiquote--> n=| <!--Wikinews--> }} === Liens internes === * [[Fusée spatiale|Fusée]] * [[Moteur]] * [[Ramjet]] * [[Scramjet]] {{Portail|astronautique}} [[Catégorie:Moteur-fusée|*]] [[cs:Raketový motor]] [[de:Raketentriebwerk]] [[fa:موتور موشک]] [[en:Rocket engine]] [[pl:Silnik rakietowy]] [[ru:Ракетный двигатель]] [[uk:Ракетний двигун]]