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Concept
Moteur à ondes de détonation pulsées
Résumé
Le moteur à ondes de détonation pulsées ou moteur à détonation pulsée (ou PDE en anglais pour Pulsed Detonation Engine) est un système de propulsion qui peut servir pour l'aéronautique ou l'astronautique.
Ce type de moteur a été développé afin d'améliorer l'impulsion spécifique de la propulsion par rapport aux fusées chimiques classiques.
Il utilise le concept très proche de celui du pulsoréacteur. La différence principale est que le pulsoréacteur assure une déflagration alors que le PDE produit une détonation. La déflagration produit des pressions d'éjection de l'ordre de deux à trois atmosphères à des vitesses subsoniques. La détonation a l'avantage de monter à des pressions de l'ordre de 30 atmosphères avec des vitesses d'éjection supérieures à Mach 5.
Ils partagent ainsi une certaine simplicité et des apparences très proches, mais les résultats sont considérablement différents. En réalité, les moteurs PDE sont souvent des pulsoréacteurs dans lesquels on assure la transition de la déflagration à la détonation au cours du trajet des gaz vers la sortie de la tuyère.
Le moteur est simple dans son principe : le PDE est un tube dans lequel on fait détoner un mélange oxydant/réducteur qui est aussitôt éjecté à grande vitesse par un mécanisme de purge (blowdown). L'intérêt est d'avoir ici une combustion à volume constant derrière l'onde de choc produite, qui a une efficacité thermodynamique plus grande que la combustion à pression constante utilisée dans la combustion chimique classique. Les détonations doivent être répétées à une fréquence rapide afin de produire une poussée moyenne élevée.
thumb|upright|Principe de fonctionnement d'un PDE
Le phénomène principal est la propagation d'une détonation. Les différentes phases sont les suivantes :
c'est l'initiation qui crée la détonation. Il existe deux sortes d'initiations : la directe qui nécessite l'apport d'une grosse quantité d'énergie et celle par transition (ou DDT en anglais : Deflagration to Detonation Transition) qui est plus simple à obtenir ;
dans le tube fermé à une extrémité, la détonation (qui est constituée d'une onde de choc suivie par une zone de réactions chimiques) se propage en direction de l'extrémité ouverte.
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