Propulsion classique

Fusée spatiale

Tout le principe de la fusée est basée sur sa propulsion. La propulsion désigne tout le système dont le rôle est déplacer l'objet, en l'occurence la fusée. Nous allons vous présenter la propulsion dîtes "classique" ou "chimique". Elle comprend plusieurs phases et plusieurs modes de transmission d'énergie.

Il existe évidemment d'autres modes de propulsion mais qui sont rarement utilisés pour des missions spatiales de grandes envergures et sont pour la plupart toujours au stade expérimental. Tous ces différents modes ont pour but de mettre en orbite un véhicule de manière plus rentable que celui actuellement utilisé.

 

En effet pour soulever une masse d'environ 50kg, il "suffit" d'environ 50MJ, ce qui est l'énergie fournit par 1,5L d'essence (1L équivaut à 34,8MJ)

E = m.g.h avec m=50kg, g=9.8N/kg et h=100000m

E= 50x9,81x100000

E~ 50 MJ

 

On remarque que la hauteur utilisée est 100km, cette hauteur correspond à la ligne de Kármán. A cette hauteur l'atmosphère est trop ténue pour générer de la portance avec des ailes. Pour qu'un avion puisse voler à cette altitude, il faudrait qu'il atteigne une vitesse sufisante pour se mettre en orbite.

 

Donc nous avons vu que 1,5L permet théoriquement de mettre en orbite une masse de 50kg mais pour utiliser ces 1,5L, il faut les apporter dans la fusée en plus du moteur et du matériel nécessaire au vol, ce qui signifie que la masse à monter augmente et qu'il faut prendre plus de carburant ayant lui même une masse, ainsi de suite. Par exemple la fusée Saturne V a utilisé 1 287 000 de litres de carburant pour monter une charge utile (astronautes, matériels...) de 100 tonnes.

 

Il a donc été mis au point d'autres moyens de propulsion comme la propulsion ionique ou plasmique, la propulsion nucléaire (Projet ORION) ou encore la propulsion solaire. Mais nous n'étudierons pas ces modes de propulsion car il serait difficile et supérieur à nos moyens de les utiliser pour construire une fusée à eau, ces types de propulsion étant également au rang expérimental.