1. Principe de base :
Les moteurs de fusée fonctionnent selon le principe fondamental de la troisième loi du mouvement de Newton :pour chaque action, il y a une réaction égale et opposée. Les fusées génèrent une poussée en expulsant des gaz chauds à grande vitesse à travers des tuyères, propulsant ainsi le vaisseau spatial vers l'avant.
2. Propulseurs et combustion :
Les propulseurs de fusée sont généralement une combinaison de carburant et d’un comburant, stockés dans des réservoirs séparés. Le comburant fournit l’oxygène nécessaire à la combustion, permettant au carburant de brûler efficacement. Lorsque les propulseurs sont allumés, ils subissent une combustion contrôlée dans la chambre de combustion.
3. Création de gaz chauds :
Le processus de combustion convertit l’énergie chimique des propulseurs en énergie thermique, créant des gaz à haute température et haute pression. Ces gaz chauds se dilatent rapidement et deviennent les gaz d'échappement du propulseur.
4. Conception de la buse :
La tuyère de la fusée est un composant essentiel qui façonne et accélère les gaz chauds. La forme de la buse convertit efficacement l'énergie thermique des gaz en énergie cinétique, dirigeant les gaz d'échappement à des vitesses incroyablement élevées.
5. Conservation de l'élan :
Lorsque les gaz d'échappement à grande vitesse sont expulsés par la tuyère, ils génèrent une poussée importante en raison de la conservation de l'impulsion. Selon ce principe, la dynamique globale du système reste constante. Lorsque les gaz d'échappement sont accélérés vers l'arrière, le vaisseau spatial reçoit une poussée vers l'avant égale mais opposée.
6. Systèmes de contrôle :
Les moteurs de fusée intègrent souvent des systèmes de contrôle pour réguler la direction de la poussée. Des tuyères réglables, des supports de moteur mobiles ou des systèmes de contrôle d'attitude garantissent que le vaisseau spatial peut maintenir la trajectoire et l'attitude souhaitées pendant le vol.
7. Types de moteurs de fusée :
Il existe différents types de moteurs de fusée conçus à des fins différentes. Certains types courants incluent :
- Fusées à propergol liquide :Les propulseurs sont sous forme liquide, fournissant une impulsion spécifique élevée (efficacité).
- Fusées à propergol solide :Les propulseurs sont sous forme solide, offrant des conceptions et une fiabilité plus simples.
- Fusées hybrides :combinent un combustible solide avec un comburant liquide, offrant un compromis entre propulsion solide et liquide.
Conclusion:
Les moteurs de fusée sont des dispositifs puissants qui convertissent l’énergie chimique en poussée pour la propulsion des engins spatiaux. Leur capacité à générer une poussée importante en expulsant des gaz chauds à grande vitesse a permis aux humains d’explorer l’univers, de lancer des satellites en orbite et même de s’aventurer vers d’autres corps célestes. Les moteurs de fusée continuent de faire partie intégrante de l’exploration spatiale et repoussent les limites de ce que nous pouvons réaliser dans notre quête pour comprendre et explorer la vaste étendue du cosmos.
