Une équipe chinoise affirme que le moteur hypersonique peut atteindre Mach 9 avec du carburéacteur à faible coût

Des scientifiques du monde entier ont construit moteurs à détonationmais ils utilisent principalement l’hydrogène comme carburant, qui a un prix élevé et un risque d’explosion.

Le moteur de Liu utilise du RP-3, un carburéacteur que l’on trouve couramment dans les aéroports chinois.

“Le kérosène d’aviation est le carburant de choix pour les moteurs aérobies en raison de sa densité énergétique élevée et de sa facilité de stockage et de transport”, a-t-il déclaré.

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L’idée d’utiliser du carburéacteur pour alimenter un vol hypersonique existe depuis des décennies, mais la difficulté d’enflammer le kérosène dans de l’air extrêmement chaud et rapide a posé un défi aux scientifiques.

“Ce n’est pas facile de faire exploser”, a déclaré Liu.

Le kérosène brûle plus lentement que l’hydrogène, de sorte que les moteurs alimentés au kérosène nécessitent généralement une chambre de détonation plus longue pour conserver le mélange carburant-air pendant une plus longue période.

Des modèles informatiques ont estimé que la chambre de détonation d’un moteur alimenté au kérosène devrait être 10 fois plus longue que celle d’un moteur utilisant de l’hydrogène.

La longueur supplémentaire serait impossible pour la plupart des avions hypersoniques, où chaque millimètre compte, selon l’équipe.

Le moteur de l'équipe chinoise brûle du kérosène d'aviation, générant une série d'explosions quelques millisecondes après l'allumage.  Photo : Institut de mécanique, Académie chinoise des sciences

Le moteur de l’équipe chinoise brûle du kérosène d’aviation, générant une série d’explosions quelques millisecondes après l’allumage. Photo : Institut de mécanique, Académie chinoise des sciences

Mais les scientifiques chinois ont découvert qu’une simple modification – ajouter une bosse de la taille d’une vignette à la surface de l’entrée d’air du moteur – pourrait faciliter l’allumage du kérosène tout en gardant la taille de la chambre petite.

Lorsque l’air frais arrive par la bouche étroite de l’entrée en forme de coin du moteur, les molécules d’air en mouvement rapide sont comprimées et chauffées.

L’air chaud se mélange ensuite à de minuscules gouttelettes de kérosène, qui se séparent pour former des molécules encore plus petites.

Les résultats de l’essai, mené dans diverses conditions dans le tunnel JF-12, suggèrent que ces ondes de choc induites par les chocs pourraient non seulement enflammer le kérosène, mais aider à confiner les explosions dans un petit espace, générant une alimentation constante en poussée.

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La Chine a développé plusieurs missiles hypersoniquesy compris le DF-17 et le YJ-21, capables de frapper un bâtiment ou de déplacer un navire de guerre assez rapidement pour échapper à la plupart des systèmes de défense aérienne.

Le gouvernement chinois prévoit de trouver des applications civiles à la technologie hypersonique en construisant une flotte d’avions capables de transporter des passagers n’importe où sur la planète en une heure ou deux.

Pendant ce temps, l’entrepreneur de la défense Lockheed Martin prévoit d’effectuer le premier vol du SR-72, un avion espion hypersonique sans pilote connu sous le nom de “Son of Blackbird”, d’ici 2025.

Les avions hypersoniques doivent être capables d’effectuer des vols de routine sur de longues distances dans des conditions extrêmes. La réduction des coûts de construction et d’exploitation reste un défi majeur, selon les scientifiques et les ingénieurs impliqués dans le développement de la technologie.