Dans cette partie, nous vous présenterons le principe, la constitution, les avantages et les inconvénients du moteur à propergol solide.
I-) Le fonctionnement du moteur à propergol solide
Un propulseur propergol solide est une fusée qui utilise la poudre comme carburant pour la propulsion. Il est constitué d’une enveloppe qui contient le propergol. Celle-ci doit pouvoir résister à la pression et aux très hautes températures. Le plus souvent, on utilise la fibre de carbone pour la construire.
Le moteur se compose aussi d’une tuyère, d’un allumeur et d’un canal longitudinal traversant le bloc de poudre et servant de chambre de combustion.
Lors du lancement, l’allumeur met le feu à une extrémité du canal et la combustion se propage sur tout le contour du canal. La combustion s’élargit de plus en plus. La courbe brûle à grande vitesse, produisant des gaz éjectés par la tuyère. Lors de la combustion, les joints permettent l’étanchéité.
Cependant, un problème se pose, le canal garde une forme cylindrique durant toute la combustion. Ainsi, la surface de la combustion augmente au cours du temps ainsi que la poussée qui croît invariablement.
Ces deux images proviennent de ce site .
Cette poussée ne peut être contrôlée,pour y remédier, les ingénieurs ont mis au point trois types de blocs successifs. Le bloc étoilé qui offre une grande surface de combustion au démarrage, le bloc médian qui présente une surface de plus en plus grande. En effet, lorsqu’il brûle, son trou central s’élargit. Et enfin, le bloc final dont la surface de combustion décroit au cours du temps.
Cette image provient de ce site .
Ensuite, grâce à l’effet Venturi, le gaz est éjecté par la tuyère à très haute pression.
II-) Performances du moteur cryogénique à ergols solides
Les performances de ce moteur sont multiples malgré sa faible impulsion spécifique 265 secondes, fournit une forte poussée.Il est, en effet, difficile d’atteindre les performances de ce type de moteur.
Pour le prouver nous allons calculer la vitesse d’éjection de ce type de moteur :
Ve=Isp*g
Ve=265*9 ,8
Ve=2597 m .s-1
Il permet de soulever dans les airs des dizaines de tonnes. En plus de sa forte poussée, ce moteur présente aussi une forte fiabilité. Il n’a pas besoin de distribution, ce qui rend sa construction relativement simple.
Le plus compliqué est s’en doute de « couler » le bloc de propergol dans l’étage du lanceur en lui faisant adopter la géométrie voulue, grâce à l’arrête centrale.
III- Les inconvénients du moteur cryogénique à propergol solide.
Ce type de moteur présente, cependant, des inconvénients. En effet, au cours d’un vol on ne peut pas le rallumer et sa poussée ne peut se moduler. De plus, il est impossible de tester ces moteurs car ils ne peuvent être utilisés qu'une seule fois.
Ainsi, les joints qui normalement devraient permettre l’étanchéité, sont parfois défaillants, ce qui conduit à des accidents tel que celui de la navette Challenger.
