Connaissez-vous la propulsion hybride ? Probablement oui si le sujet de la propulsion spatiale vous intéresse, mais pour ceux qui ne voient pas de quoi je m’apprête à parler, voici un petit résumé.
Les trois types de moteurs spatiaux à forte poussée sont :
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les moteurs solides,
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les moteurs liquides,
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les moteurs hybrides.
Les moteurs solides mélangent dans une seule composition l’oxydant et le comburant. Ces compositions sont inflammables, parfois explosifs. Ils sont simples dans leur mise en oeuvre, mais leur fabrication est dangereuse et nécessite des compétences et des installations spécifiques. (Même chez les professionnels, l’accident arrive : voir l’accident au Canada chez Cesaroni le 24 mars 2016).
Les moteurs liquides fonctionnent par le mélange des carburant et comburant dans une chambre de combustion. Ces ergols sont stockés en phase liquide et nécessitent d’être poussés vers la chambre de combustion par des turbines. Ces moteurs sont complexes à fabriquer et à mettre au point, et font appels à beaucoup de compétences (cryogénie, turbomachines, etc.).
Les moteurs hybrides sont entre les autres moteurs : le combustible est solide, l’oxydant liquide. Ces moteurs sont les moins dangereux, et ne sont pas aussi complexes à réaliser que les moteurs liquides et sont plus sûrs (d’après la littérature).
Une société française du New Space s’est emparée du sujet (HYPR SPACE) et j’ai trouvé plusieurs projets étudiants sur ce thème. Néanmoins, la documentation de ces moteurs reste faible ou lacunaire.
Les trois oxydants les plus utilisés sont le protoxyde d’azote (N20), l’oxygène liquide (O2) et le peroxyde d’hydrogène (H202). Le N2O est le plus simple à mettre en oeuvre.
Parmi les combustibles classiques : paraffine, HDPE, et d’autres ‹ plastiques ›.
Je propose de constituer une documentation en français de ce type de moteur utilisant du N2O, puis d’aller sur une démonstrateur au sol.
Le sujets à traiter :
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le N2O : description, diagrammes de phase, toxicité, précautions d’emploi, compatibilité avec métaux, plastiques et graisses, etc.
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La plomberie à utiliser.
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Le réservoir.
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La diffusion du N2O dans la préchambre.
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ISP, carburants, vitesses de régression.
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Tuyères en graphite, protection ablative phénolique.
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Réalisation du banc d’essai au sol (à mettre en commun avec Ad Astra et/ou EVE) et de l’environnement de test.
L’impulsion du moteur d’essai devra rester en dessous des 640N.s pour ce projet. Pour des raisons pratiques, les assemblages (hors essai) seraient regroupés au Fablab de Chateau Thierry.
J’attends vos questions, remarques, commentaires, sur cette déclaration d’intention.
PS : le projet sera restreint puisqu’il devrait être considéré ‹ Dual Use ›.