La Chine teste un moteur hypersonique capable de pousser un avion à neuf fois la vitesse du son
Il utilise du kérosène d’aviation, qui est beaucoup moins explosif que l’hydrogène.
Des chercheurs chinois affirment avoir testé avec succès un moteur à détonation hypersonique capable de pousser les avions jusqu’à Mach 9, soit neuf fois la vitesse du son. De plus, le moteur utilise du kérosène d’aviation comme carburant, qui ne présente ni le coût ni le risque d’explosion des solutions à l’hydrogène.
Publiée dans un article revu par des pairs, la recherche indique que c’est la première fois qu’un moteur à détonation à base de kérosène a été testé publiquement.
Un moteur à détonation utilise une chaîne d’ondes de choc pour faire avancer l’avion en injectant du carburant dans un canal en forme d’anneau, avant de l’enflammer pour former une explosion contrôlée. L’onde de choc enflamme ensuite la série suivante de carburant injecté dans le canal, créant une cascade de détonations qui s’auto-entretiennent tandis que les produits de combustion sont éjectés par l’arrière.
Ces moteurs libèrent plus d’énergie que les alternatives hypersoniques, notamment le scramjet dans lequel les États-Unis investissent, et sont nettement plus efficaces à grande vitesse. Pour le transport de marchandises ou les voyages importants, cela pourrait signifier des économies étonnantes.
Les tests ont utilisé le tunnel de choc hypersonique JF-12, le plus grand tunnel de choc au monde, qui reproduit les conditions de vol hypersonique. Avec un diamètre allant jusqu’à 3,5 mètres, le tunnel peut simuler les conditions de Mach 5-9, permettant de tester les profils et les moteurs des avions hypersoniques.
Les moteurs à détonation ne sont pas un concept nouveau, mais le rêve d’utiliser du kérosène d’aviation a posé des problèmes aux scientifiques, car il brûle plus lentement que l’hydrogène. L’utilisation du kérosène nécessiterait une énorme chambre dix fois plus longue que les moteurs à hydrogène actuels, et il n’est pas possible de grossir les choses quand on voyage à une vitesse proche de Mach 9.
Pour contourner ce problème, Liu Yunfeng et ses collègues de l’Institut de mécanique de l’Académie chinoise des sciences ont trouvé une solution ingénieuse mais simple : une petite bosse (qu’ils appellent un “renflement”) dans l’entrée d’air permet au kérosène d’exploser plus facilement. Lorsque l’air tourne autour de la chambre à des vitesses énormes, il entre en collision avec la bosse et crée une petite onde de choc qui contribue à enflammer le combustible.
Ils ont testé leur création avec du carburant RP-3 et ont réussi à créer une poussée puissante et soutenue.
Le vol hypersonique devient rapidement une petite forme de la course à l’espace, les nations du monde entier étant à la recherche de technologies hypersoniques pouvant alimenter des missiles, des avions de ligne, etc. Les avions qui se déplacent à cette vitesse sont presque impossibles à arrêter avec la technologie actuelle, de sorte que l’appel à créer des moteurs viables est rapidement mis au premier plan de la recherche et du développement.
La recherche a été publiée dans le Journal of Experiments in Fluid Mechanics.
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Source : IFLScience – Traduit par Anguille sous roche
