Propulseur solideEdit
- Propulseurs composites constitués d’un oxydant solide tel que le perchlorate d’ammonium ou le nitrate d’ammonium, d’un caoutchouc synthétique tel que le HTPB, le PBAN ou le polyuréthane (ou de polymères énergétiques tels que le nitrate de polyglycidyle ou le nitrate de polyvinyle pour une énergie supplémentaire), de combustibles explosifs facultatifs (là encore, pour une énergie supplémentaire) tels que le RDX ou la nitroglycérine, et généralement d’un combustible métallique en poudre tel que l’aluminium.
- Certains propulseurs amateurs utilisent du nitrate de potassium, associé à du sucre, de l’époxy ou d’autres combustibles et composés liants.
- Le perchlorate de potassium a été utilisé comme oxydant, associé à de l’asphalte, de l’époxy et d’autres liants.
Les propulseurs qui explosent en fonctionnement sont peu utiles en pratique actuellement, bien qu’il y ait eu des expériences avec des moteurs à détonation pulsée. De plus, les composés à base de bishomocubane nouvellement synthétisés sont considérés au stade de la recherche comme des propergols solides et liquides de l’avenir.
GrainEdit
Les propergols solides sont utilisés sous des formes appelées grains. Un grain est toute particule individuelle de propergol quelle que soit sa taille ou sa forme. La forme et la taille d’un grain de propergol déterminent le temps de combustion, la quantité de gaz et le taux produit par le propergol en combustion et, par conséquent, le profil de la poussée en fonction du temps.
Il existe trois types de combustion qui peuvent être obtenus avec différents grains.
Combustion progressive Habituellement un grain avec de multiples perforations ou une coupe en étoile au centre fournissant beaucoup de surface. Brûlure dégressive Habituellement un grain solide en forme de cylindre ou de sphère. Brûlure neutre Habituellement une seule perforation ; lorsque la surface extérieure diminue, la surface intérieure augmente au même rythme.
CompositionEdit
Il existe quatre types différents de compositions de propergols solides :
Propergol à base unique Un propergol à base unique a la nitrocellulose comme principal ingrédient explosif. Des stabilisateurs et d’autres additifs sont utilisés pour contrôler la stabilité chimique et améliorer les propriétés du propergol. Propergol à double base Les propergols à double base sont constitués de nitrocellulose à laquelle on ajoute de la nitroglycérine ou d’autres explosifs liquides à base de nitrate organique. Des stabilisateurs et d’autres additifs sont également utilisés. La nitroglycérine réduit la fumée et augmente le rendement énergétique. Les propergols à double base sont utilisés dans les armes légères, les canons, les mortiers et les roquettes. Propergol à base triple Les propergols à base triple sont constitués de nitrocellulose, de nitroguanidine, de nitroglycérine ou d’autres explosifs liquides à base de nitrate organique. Les propergols à triple base sont utilisés dans les canons. Composites Les composites n’utilisent pas la nitrocellulose, la nitroglycérine, la nitroguanidine ou tout autre nitrate organique comme constituant principal. Les composites se composent généralement d’un combustible tel que l’aluminium métallique, d’un liant combustible tel que le caoutchouc synthétique ou le HTPB, et d’un oxydant tel que le perchlorate d’ammonium. Les propergols composites sont utilisés dans les gros moteurs de fusée. Dans certaines applications, comme le missile SLBM américain Trident II, la nitroglycérine est ajoutée au composite aluminium et perchlorate d’ammonium comme plastifiant énergétique.
Propergol liquideModification
Dans les fusées, trois principales combinaisons de bipropulseurs liquides sont utilisées : l’oxygène et l’hydrogène cryogéniques, l’oxygène cryogénique et un hydrocarbure, et les propergols stockables.
Système de combinaison oxygène-hydrogène cryogénique Utilisé dans les étages supérieurs et parfois dans les étages d’accélération des systèmes de lancement spatial.C’est une combinaison non toxique. Elle donne une impulsion spécifique élevée et est idéale pour les missions à haute vitesse Système de propergol cryogénique oxygène-hydrocarbure Utilisé pour de nombreux étages d’appoint des lanceurs spatiaux ainsi que pour un nombre plus restreint de seconds étages. Cette combinaison de combustible/oxydant a une densité élevée et permet donc une conception plus compacte du booster. Combinaisons de propergols stockables Utilisées dans presque tous les moteurs-fusées bipropulseurs à faible poussée, auxiliaires ou à réaction contrôlée, ainsi que dans certains moteurs-fusées de grande taille pour les premier et deuxième étages des missiles balistiques. Ils sont à démarrage instantané et conviennent au stockage à long terme.
Les combinaisons de propergols utilisées pour les fusées à propergol liquide comprennent :
- L’oxygène liquide et l’hydrogène liquide
- L’oxygène liquide et le kérosène ou RP-1
- L’oxygène liquide et l’éthanol
- L’oxygène liquide et le méthane
- Le peroxyde d’hydrogène et l’alcool mentionné ci-dessus ou RP-.1
- Acide nitrique fumant rouge (RFNA) et kérosène ou RP-1
- RFNA et diméthylhydrazine asymétrique (UDMH)
- Tétroxyde de diazote et UDMH, MMH, et/ou hydrazine
Les monopropulseurs courants utilisés pour les moteurs de fusées liquides comprennent :
- Peroxyde d’hydrogène
- Hydrazine
- Acide nitrique fumant rouge (RFNA)
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