Comment fonctionne un moteur à réaction ?

La vitesse de l’air prélevé dans l’atmosphère subit une augmentation grâce à sa combustion au cœur du moteur avant qu’elle ne soit rejetée vers l’arrière, se qui crée la poussée qui fait avancer l’engin.Des quantités d’air importantes sont aspirées par un compresseur qui va augmenter sa pression progressivement , l’air comprimé poursuit son chemin dans des chambres de combustion où il est mélangé à du kérosène ce qui va ensuite crée un mélange explosif. Après sa combustion le mélange produit une importante quantité de gaz chauds, qui sont rapidement éjectés à l’arrière, qui vont ensuite entraîner une turbine qui va entraîner le compresseur , c’est un cycle. La vitesse de l’air qui est prélevé dans l’atmosphère est augmentée grâce à sa combustion au cœur du moteur avant qu’il ne soit rejetée vers l’arrière  ce qui assure la poussée qui fait avancer l’engin.
La poussée (noté F) d’un moteur à réaction se définit comme le produit du débit-masse d’air (m) par la différence entre les vitesses de sortie (Vs) et d’entrée (Ve) du flux gazeux :
F=m(Vs-Ve)

m=kg         Vs=m/s        Ve=m/s

Dans le domaine de l’énergie, plus le travail fourni par la poussée important plus la vitesse du véhicule est grande et celle de l’éjection faible. Le mieux étant que l’éjection fasse du surplace alors toute l’énergie est transférée au véhicule ; ce qui implique d’adapter très souvent la vitesse de l’éjection à celle du véhicule. Ceci étant en réalité impossible car chaque moteur aura son régime de fonctionnement adapté à la vitesse de croisière du véhicule.

mar-schema

1-L’air froid pénètre le réacteur par l’avant au niveau de l’entrée d’air et est mis sous pression par le compresseur ;

2-L’air compressé entre dans la chambre de combustion où il est mélangé au carburant puis enflammé : il prend alors plus de place avec la dilatation liée à la chaleur et l’explosion du mélange produit une grande force de poussée ;

3- L’air violemment expulsé fait tourner une turbine en sortant du moteur : cette turbine est fixée sur le même axe que le compresseur à l’entrée du moteur qu’il entraîne donc à son tour .

Le moteur à réaction est constitué de plusieurs parties :

-La soufflante: Qui se comporte comme une hélice d’avion standard et fournit une partie de la poussée.

-Le compresseur: Qui met sous pression l’air entrant par l’avant du réacteur grâce à un système de roues à ailettes.

-La chambre de combustion: Qui crée un mélange d’air sous pression et de carburant qui seront ensuite enflammés.

-Les turbines: Reliées à l’axe central , transmettent leurs rotations à la soufflante et aux compresseurs.

Statoréacteur

Le statoréacteur est un système de propulsion par réaction des aéronefs, dont la poussée est produite par éjection de gaz issus de la combustion d’un carburant, généralement le kérosène. Il est constitué d’un seul tube et ne comporte aucune pièce mobile, d’où le terme « stato » pour statique. Il y a encore des recherches sur ce type de moteur.

L’efficacité d’un tel moteur dépend des formes intérieures du tube . La première partie, dite entrée d’air , permet de comprimer l’air en abaissant sa vitesse jusqu’à atteindre Mach = 1 . Cette baisse de vitesse cumule également d’un échauffement de l’air. L’air arrive dans la chambre de combustion avec une pression et une température haute et une vitesse réduite. Cette zone est dotée en général de plusieurs couronnes d’injecteurs qui pulvérisent le carburant et entretiennent la flamme.

reacteur

La Post-combustion : 

Le principe de la postcombustion est d’injecter du kérosène, via un canal qui prolonge la tuyère du turboréacteur, dans les gaz d’échappement qui s’enflamment alors spontanément sous l’effet de la chaleur d’où généralement l’apparition d’une flamme . Ainsi on augmente la poussée mais on augmente considérablement la consommation du kérosène. La Post-combustion est utilisée pour certains avions civile comme le Concorde et les avions militaires , tous les avions de chasse moderne par exemple.

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