Les propulseurs à réaction
Un turboréacteur simple flux, qui est le réacteur classique des avions, fonctionne ainsi : l'air qui entre est compressé, mélangé au carburant et brûlé. Les gaz résultants actionnent la turbine, qui entraîne le compresseur, avant d'être éjectés pour produire de la poussée.
| Admission | Compression | Combustion | Échappement |
|---|---|---|---|
| Entrée d'air | Chambres de combustion | Turbine | Sortie des gaz |
| Section froide | Section chaude |
Un turboréacteur double flux fonctionne comme un simple flux, mais avec une différence :
L’air entrant est divisé en deux flux. Une partie passe dans le cœur du moteur (compression, combustion, turbine, éjection), tandis que l’autre contourne le moteur sans passer par la combustion. Ce second flux améliore le rendement et réduit la consommation et le bruit.
Ce type de moteur est celui qui équipe la majorité des avions modernes tels que l’A380.
Le statoréacteur fonctionne sans turbine ni compresseur : l’air entre à grande vitesse, est comprimé naturellement par la forme du conduit, puis mélangé au carburant et brûlé. Les gaz chauds sont ensuite éjectés, produisant la poussée. Il ne fonctionne qu’à haute vitesse et est principalement utilisé pour la propulsion des missiles.
| Admission d'air (M>1) | Injection de carburant | Accroches flammes | Tuyère (M=1) | Sortie d'échappement (M>1) |
|---|---|---|---|---|
| Compression (M<1) |
Un moteur fusée fonctionne en expulsant des gaz brûlés, ce qui crée une force qui propulse la fusée en sens inverse (action réaction).
Il transporte à la fois le carburant (pour l’énergie) et le comburant (pour la combustion), ce qui lui permet de fonctionner même dans l’espace, où il n’y a pas d’air. Les moteurs à propergols solides brûlent sans arrêt, tandis que ceux à propergols liquides permettent un meilleur contrôle. La tuyère de Laval, qui a une forme de sablier, accélère les gaz pour produire plus de poussée.
Turbopropulseurs et turbomoteurs
Un turbopropulseur utilise une turbine à gaz pour entraîner une hélice, qui fournit l’essentiel de la poussée. L’air est comprimé, mélangé au carburant et brûlé. Les gaz actionnent une turbine reliée à un réducteur, qui adapte la vitesse de l’hélice. Une faible poussée résiduelle provient des gaz d’échappement. Ce type de moteur est notamment présent sur l’Airbus A400M.
| Hélice | Réducteur | Compresseur | Turbine | Chambre de combustion | Sortie d’échappement | Axe |
Un turbomoteur utilise une turbine à gaz pour transmettre une force motrice. L’air est compressé, mélangé au carburant et brûlé. Les gaz actionnent une première turbine qui entraîne le compresseur, puis une turbine libre reliée à l’arbre de transmission. Une faible poussée résiduelle est produite par l’échappement des gaz.
| Compresseur | Turbine du compresseur | Turbine libre | Chambre de combustion | Arbre de transmission | Sortie d’échappement |
I) ⚡️ L’aviation électrique en aviation
L’aviation électrique repose sur des moteurs électriques à hydrogène, offrant une alternative propre. Elle réduit les émissions et le bruit, améliore l’autonomie des batteries. Les hybrides électriques et thermiques sont une solution intermédiaire.
II) 🔧 Les contraintes du développement durable
- L’aviation doit réduire son impact environnemental : émissions de CO₂, bruit et consommation.
- Production durable : amélioration de l’efficacité énergétique, carburants durables (SAF) et développement de technologies comme l’hydrogène ou l’électrique.
- Maintenir sécurité, rentabilité et performance.