Les ingénieurs de l’UVA ont peut-être résolu l’un des plus gros problèmes des vols hypersoniques

L’industrie spatiale est actuellement en pleine croissance et devrait atteindre un chiffre d’affaires d’environ 1 006 milliards d’euros en 2030, selon Planetoscope. Toutefois, il faut savoir que les lancements qui se multiplient depuis quelques années ont un impact environnemental non négligeable causé, en partie, par l’utilisation de fusées. D’après le collectif Pour un réveil écologique, les lanceurs émettent du CO2, mais également d’autres particules en haute atmosphère, telles que des suies ou de l’alumine, pouvant contribuer grandement au réchauffement climatique. Pour permettre aux vaisseaux de réaliser des voyages spatiaux sans utiliser de fusées, des professeurs et des étudiants de l’Université de Virginie ont effectué des recherches sur un moteur scramjet doté de capteurs optiques.

Des moteurs scramjets pour propulser les vaisseaux spatiaux

Pour qu’un vaisseau spatial puisse se passer d’une fusée lors de son lancement, il doit être équipé d’un moteur particulièrement puissant, à savoir un scramjet. Utilisé dans des projets tels que le X-43 de la NASA, ce dernier permet d’atteindre des vitesses particulièrement élevées pouvant aller jusqu’à Mach 10, soit plus de 12 200 km/h. Cependant, cette technologie est encore loin d’être opérationnelle, dans la mesure où les capteurs de pression utilisés dans les moteurs ne parviennent pas à les contrôler efficacement. Pour apporter une solution à ce problème, l’équipe de scientifiques de l’École d’ingénierie de sciences appliquées de l’Université de Virginie a opté pour des capteurs optiques.

Des capteurs optiques pour mieux contrôler les moteurs

Les recherches réalisées par ces scientifiques ont permis de démontrer que les capteurs optiques permettent de mieux identifier les changements qui se produisent à l’intérieur d’un scramjet, mais également dans le circuit d’écoulement. Selon Laurie Elkowitz, une doctorante qui travaille sur le projet, ils analysent la lumière entraînée par « la relaxation d’espèces moléculaires rééxcitées lors des processus de combustion » et fournissent des informations sur l’état d’un moteur, qui ne peuvent être capturées par des capteurs de pression traditionnels. Grâce à la spectroscopie d’émission optique, l’équipe a réussi à mieux contrôler un scramjet, notamment les ondes de choc créées, lors des tests réalisés en laboratoire.

Un moteur scramjet bimode

Les capteurs optiques utilisés durant les recherches réalisées par les scientifiques américains ont permis de contrôler un moteur de manière prédictive et adaptative, et de passer d’un mode statoréacteur au mode scramjet. Le passage entre les deux modes s’effectue en douceur et sans interruption. Suite aux résultats des recherches, le doctorant Max Chern n’a pas hésité à faire part de son enthousiasme et a déclaré que l’équipe est actuellement en train de tester les configurations des capteurs et de développer un prototype. De son côté, Christophe Goyne, le professeur et directeur du laboratoire de recherche aérospatiale de l’Université de Virginie, estime que les moteurs scramjets bimodes nécessitent encore un « coup de pouce » pour pouvoir propulser un « avion spatial » au moins à Mach 4.

Pour information, les travaux effectués par l’équipe de l’École d’ingénierie de sciences appliquées ont bénéficié d’une subvention de la NASA, dirigée par l’Université de Purdue. Vous trouverez plus d’informations sur les recherches ici. Des recherches qui font évoluer la motorisation des futurs avions spatiaux, qu’en pensez-vous ? Je vous invite à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .