Contribution à la réalisation d’une tuyère pour système de propulsion biergol (HTP/Kérosène).

Abstract

Les principaux critères pour les systèmes de propulsion pour les petits satellites sont la bonne performance et le faible coût. Les moteurs de fusée bi-propergol hypergoliques déjà existants (l'hydrazine et le Peroxyde d'azote) sont coûteux et toxiques. Le but de cette étude est la contribution au développement d’un moteur bi-propergol fournissant une poussée de 40N avec un faible coût en utilisant des ergols verts. La combinaison propulsive choisie était le kérosène Jet-A et le peroxyde d'hydrogène H2O2, à cause de leur disponibilité et facilité de manipulation. De plus, on peut atteindre des valeurs d’Isp élevées. Le couple d’ergols hyperbolique (HTP/Jet-A) supprime la nécessité d’un système d’inflammation (allumeur), l’auto-inflammation se produit lorsque le peroxyde d’hydrogène et le kérosène sont bien mélangés et atomisés (grâce aux systèmes d’injection) dans la chambre de combustion. La température d’auto-inflammation du Jet-A est environ 210°c. Cette température est fournie par les produits de décomposition du H2O2 (à plus de 600°c) provenant du catalyseur d’argent. Les produits de combustion passent dans une tuyère convergente divergente afin de les accélérer et produire la poussée envisagée. Pour tirer les performances de ce système propulsif, nous avons utilisé un programme appelé CEA (Chemical Equilibrium with Application). Puis nous avons fait notre design sous SolidWorks.