Propulsion liquide

Fusée spatiale

Tout d'abord, il convient d'expliquer ce qu'est un ergol:

 

Un ergol, dans le domaine de l’astronautique est une substance qui permet de fournir de l’énergie. Ils sont utilisés pour la propulsion de la fusée. Un ergol est composé du comburant et du carburant ( éléments oxydants et réducteurs ). A titre d'exemple, cela correspondrait à l’essence que l’on utiliserait dans nos voitures.

Les ergols sont parfois appelés propergols.

Le moteur-fusée à ergols liquides transforme en force propulsive l’énergie dégagée par la réaction chimique entre deux ergols: le combustible, et le comburant.

Ces deux corps sont injectés sous forte pression dans la chambre de combustion. Leur combustion très vive produit une grande quantité de gaz à haute température. Accélérés par leur passage au travers de la tuyère, leur éjection à grande vitesse produit la poussée.

 

Les vitesses d’éjection peuvent être très élevées : 2000 à 3000 m/s

Les impulsions spécifiques (Isp) peuvent atteindre 500s, suivant les couples d’ergols choisis.

Bien que plus complexes que les propulseurs à poudre, les propulseurs à liquides présentent plusieurs avantages :

 

- Les propergols liquides sont plus énergétiques.

- La durée de fonctionnement peut être commandée.

- Ces moteurs peuvent être rallumés en vol.

- On sait concevoir des moteurs à poussée modulable.

- Avec des chambres refroidies, ils peuvent fonctionner longtemps.

 

Mais il présente également des inconvénients :

 

La nécessité d’injecter les ergols sous forte pression dans la chambre de combustion complique la réalisation des moteurs-fusées à propergols liquides, comme on peut le voir sur la photo ci-dessus, dans la partie supérieure du moteur (turbo-pompes).

Moteur-fusée Vulcain, de l'étage principal du lanceur Ariane 5. Ce moteur est alimenté par de l'hydrogène et de l'oxygène liquides et développe une poussée de l'ordre de 1100 kN.