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RÉSUMÉ
Plusieurs types de propulsion spatiale existent, selon la façon dont la masse propulsive est accélérée. Quel que soit la méthode retenue, la conception du système de propulsion fait appel à de nombreux principes et théories mécaniques. La connaissance et la maîtrise des outils mathématiques et physiques est nécessaire pour le dimensionnement et la réalisation du dispositif. Le présent article permet donc de rappeler les notions essentielles du vol (régimes, atmosphère standard...), les formules d'aérodynamique et de thermodynamique qui sont utilisées en propulsion, au stade d'avant-projet, ainsi que les différents niveaux de modélisation de l'air et de la combustion.
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Several types of space propulsion exist according to the way the propulsive mass is accelerated. Regardless of the chosen method, designing propulsion systems involves a significant number of mechanical principles and theories. The dimensioning and production of the devise requires the knowledge and mastery of mathematical and physical tools. This article thus reviews the essential notions of the flight (regime, standard atmosphere, etc.), the aerodynamic and thermodynamic formulae which are used in propulsion in the planning stages, as well as the various level of air and combustion modeling.
Auteur(s)
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Marc BOUCHEZ : Diplômé de l'École catholique d'arts et métiers de Lyon et de l'École supérieure des techniques aérospatiales - Ingénieur au département Aérodynamique – Propulsion – Létalité de MBDA France - Professeur vacataire de propulsion dans plusieurs universités et grandes écoles
INTRODUCTION
Ce dossier de quatre articles sur la propulsion aérospatiale se veut une introduction de plus en plus détaillée aux systèmes propulsifs d'avions, fusées, missiles.
Le présent article permet donc de rappeler les notions essentielles du vol (régimes, atmosphère standard...), les formules d'aérodynamique et de thermodynamique qui sont utilisées en propulsion, au stade d'avant-projet, ainsi que les différents niveaux de modélisation de l'air et de la combustion.
Les définitions principales sont discutées : indice constructif, taux de dilution, impulsion spécifique.
Dans le présent exposé, un intérêt particulier est porté au lien avec la conception du véhicule volant dont on veut étudier la propulsion et aux ordres de grandeur des paramètres liés à un niveau donné de technologie.
Les exemples et les données fournis sont tirés de la littérature ouverte, parfois volontairement laissés en langue anglaise, les applications de ces moteurs conduisant forcément à des restrictions sur certains points particuliers de ces systèmes propulsifs d'un point de vue commercial ou militaire.
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - ANDERSON (J.D.) Jr - Introduction to Flight. - Fourth Edition, Mc Graw Hill (2000).
-
(2) - Recherche et technologie dans le groupe Snecma, propulsion aéronautique. - Revue Scientifique et Technique de la Défense, no 59, mars 2003.
-
(3) - Collectif, sous la direction de JENSEN (G.E.), NETZER (D.W.) - Tactical Missile Propulsion. - Progress in Astronautics and Aeronautics, vol. 170, AIAA (1996).
-
(4) - GORDON (S.), McBRIDE (B.) - Computer Program for Calculation of Complex Chemical Equilibrium Compositions and Applications. - NASA Reference Publication 1311 (1994).
-
(5) - RAYMER (D.P.) - Aircraft Design : a conceptual approach. - AIAA education series, second edition (1992).
-
(6) - ISAKOWITZ (S.J.) - International Reference Guide to Space Launch Systems. - AIAA, second edition (1991).
- ...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Outils mathématiques et physiques.
-
Effet de la propulsion pour quelques missiles et classifications des différents propulseurs.
-
Lois simplifiées pour le dimensionnement et exercices d'applications.
-
Matériaux énergétiques
-
Combustion en écoulement supersonique - Turbulence. Applications....
ANNEXES
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