Turbopompe
Uneturbopompeest enastronautiqueunepompeàcomburantou àcombustibleentraînée par uneturbinetournant à plusieurs milliers de tours par minute, qui met sous pression lesergols(carburant et comburant) avant leur injection dans lachambre de combustiond'unmoteur-fusée à ergols liquides.Cet élément du moteur joue un rôle essentiel dans la performance du moteur-fusée, car la poussée de celui-ci dépend de la pression des ergols arrivant dans la chambre de combustion.
Description
[modifier|modifier le code]La turbine qui entraine la turbopompe peut être mue par les gaz produits par ungénérateur de gaz.Le générateur de gaz est une petite chambre de combustion dans laquelle est brûlée une faible fraction des ergols: les gaz produits par cette combustion se détendent dans la turbine en entrainant les pompes. La puissance à fournir pour faire tourner les turbines:500chsur le petit moteurHM-7(7 tonnes de poussée), 14MW/ 19 000 cv sur le moteurVulcain.Une grande partie de cette énergie est perdue, et sur les moteurs les plus puissants, dits« à combustion étagée »,celle-ci est récupérée au prix d'une plus grande complexité: l'ensemble du carburant et une partie du comburant passe par une chambre de pré-combustion, qui tient lieu de générateur de gaz, avant d'entrainer la turbine puis les gaz produits sont réinjectés dans la chambre de combustion principale[1].
La turbopompe permet d'atteindre, pour les moteurs les plus performants, des pressions élevées:423barsen sortie de pompe sur le moteur cryotechniqueSSMEde lanavette spatiale américaine,270bars pour le moteur de la fusée japonaiseH-IIA.La pression, la vitesse de rotation (100 000 tours par minute pour la turbopompe à hydrogène du moteurVinci), le débit (4 tonnes par seconde pour le SSME) et les températures extrêmes des ergols cryogéniques font de la turbopompe la pièce la plus complexe à concevoir dans une fusée.
Alternative
[modifier|modifier le code]Lorsque la pression dans la chambre de combustion est inférieure à environ20bars (moteur-fusée à faible poussée), la turbopompe est remplacée par une simple mise sous pression des réservoirs d'ergols, réalisée par exemple à l'aide d'héliumstocké sous très haute pression. Au-delà de20bars, l'épaisseur des parois des réservoirs nécessaire pour résister à la pression engendre un poids excessif, et les constructeurs ont recours aux turbopompes[2].
Notes et références
[modifier|modifier le code]- P. Couillardp.63
- P. Couillardp.62
Annexes
[modifier|modifier le code]Articles connexes
[modifier|modifier le code]Bibliographie
[modifier|modifier le code]- CNES & CILF,Dictionnaire de spatiologie,CILF,,435p.(ISBN978-2-85319-290-3)
- Philippe Couillard,Lanceurs et satellites,Cépaduès éditions,,246p.(ISBN978-2-85428-662-5)
