Bibliographie & annexes
Présentation
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RÉSUMÉ
Les systèmes de propulsion aérospatiaux (avions, fusées, missiles, sondes, satellites...) sont généralement de deux types : les réacteurs et les propulseurs à hélice. Les réacteurs fonctionnent grâce à l'expulsion à grande vitesse du produit de la combustion d'ergol, tandis que les autres utilisent le brassage d'un débit important de l'air ambiant (au moyen d'hélices, par exemple). Cet article présente différentes catégories de propulseurs et définit les principales grandeurs utilisées dans le domaine de la propulsion, par exemple l'impulsion spécifique ou l'indice constructif. Les grandes tendances industrielles sont également évoquées.
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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 - Professeur vacataire de propulsion dans plusieurs universités et grandes écoles - Membre émérite de l’Association Aéronautique et Astronautique de France - Ingénieur au département « Flight Engineering & Propulsion » de MBDA, - Bourges, France
INTRODUCTION
Les articles [BM 3 000], [BM 3 001], [BM 3 002] et [BM 3 003] se veulent une introduction aux systèmes propulsifs d’avions, fusées, missiles, sondes, satellites… Le présent article, premier de la série, fournit le minimum indispensable sur le sujet.
Les articles suivants permettent de rappeler les notions essentielles du vol, les formules d’aérodynamique et de thermodynamique utilisées en propulsion, au stade avant-projet, ainsi que les différents niveaux de modélisation, les lois de conception simplifiées pour une croisière, une accélération, un vol balistique initialement propulsé.
Un intérêt particulier est porté dans cet article 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 des systèmes propulsifs d’un point de vue commercial ou militaire.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de févr. 2010 par Marc BOUCHEZ
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Présentation
Classification de différents propulseurs
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3. Notations et principales grandeurs usuelles
3.1 Unités de mesure SI et anglo-saxonnes
Les unités le plus souvent utilisées dans cet article sont celles du système international (SI). Une vitesse s’exprime en mètre par seconde (m.s−1), une pression en pascal (Pa), voire en bar (1 bar = 105 Pa) ou en MPa. Les grandeurs thermodynamiques des fluides intervenant dans la propulsion mettant en jeu le joule (J) ou le watt (W), par exemple les capacités thermiques massiques (cp, cV, et par extension r), sont en J.kg−1.K−1. Les températures sont exprimées en kelvin (K).
Les principales unités anglo-saxonnes encore utilisées dans les articles et les ouvrages de propulsion sont rappelées ci-dessous :
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pour la pression, 1 psi (pound per square inch : livre-force par pouce carré) correspond à 6 897 Pa (c’est pour cela que certaines pressions de référence pour les propergols sont données pour 70 bar. De même, 1 psf (pound per square foot : livre-force par pied carré) correspond à 47,89 Pa ;
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pour les longueurs, le pouce fait 25,4 mm, le pied 304,8 mm (et non pas 333 mm) et le mile (marin ou nautique, utilisé en propulsion aérospatiale) vaut 1 852 m.
La livre britannique (lb ou lbm) vaut 0,4535 kg tandis que le gallon américain équivaut à 0,003785 m3.
Une BTU (British Thermal Unit) vaut 1 055 J.
HAUT DE PAGE3.2 Notations employées
Les notations utilisées seront celles que les spécialistes des différents types de propulsion emploient couramment en France. Elles ne sont cependant pas unifiées d’un type à l’autre, comme le montrent les exemples du tableau 1 (les paramètres de la 1re colonne ont une signification différente suivant le type de moteur des autres colonnes).
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Notations et principales grandeurs usuelles
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - COLLECTIF, sous la direction de, JENSEN (G.E.), NETZER (D.W.) - Tactical Missile Propulsion. - Progress in Astronautics and Aeronau- tics, vol. 170, AIAA (1996).
-
(2) - COMMISSION TECHNIQUE PROPULSION 3AF - Propulsion spatiale 2015-2050. - Document technique de référence édité par l’Association Aéronautique et Astronautique de France (2013).
-
(3) - HILL (P.), PETERSON (C.) - Mechanics and Thermodynamics of Propulsion. - Addison &Wesley ed. (1992).
-
(4) - DAVENAS (A.) - Technologie des propergols solides. - Éd. Masson (1989).
-
(5) - SUTTON (G.P.), BIBLARZ (O.) - Rocket Propulsion Elements – Seventh Edition. - A Wiley-lnterscience Publication ISBN 0-471-32642-9 (2001).
-
(6) - ANDERSON (J.D.) Jr. - Introduction...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Propulsion aérospatiale – Outils mathématiques et physiques.
-
Propulsion aérospatiale – Classification et utilisation de différents systèmes propulsifs..
-
Propulsion aérospatiale – Lois simplifiées pour le dimensionnement et exercices d’applications.
-
Statoréacteur, Propulsion aérobie moyenne ou grande vitesse.
-
Matériaux composites à matrice céramique et à renfort par fibres longues.
-
...
ANNEXES
https://www.safran-aircraft-engines.com/fr
https://www.safran-power-units.com/fr/systemes-propulsifs/
https://www.nammo.com/what-we-do/rocket-motors/
https://www.safran-group.com/fr
https://www.sto.nato.int/pubications/Pages/default.aspx
(AGARD OTAN)
http://www.aerospacelab-journal.org/
https://www.cfd-online.com/Wiki/Main_Page/
http://www.aircraftenginedesign.com
...
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