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Grand oral du bac : LES MOTEURS À RÉACTION

Publié le 30/01/2019

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Dans ce type de moteur, un compresseur à turbine situé à l’avant force l’air dans la chambre de combustion, à la pression requise. Le procédé est astucieux dans la mesure où ce sont les propres gaz d’échappement du moteur qui font fonctionner le compresseur, une fraction des gaz étant prélevée de la chambre pour faire tourner la turbine. Doté d’un tel moteur, un avion peut donc décoller et voler par ses propres moyens, sans avoir besoin de propulseurs auxiliaires.

 

Le réacteur à double flux

 

Le réacteur à double flux opère sur le même principe que le turboréacteur, mais allie les avantages du moteur à réaction et du moteur à hélices. L’entrée d’air à l’avant est équipée, comme pour un turboréacteur classique, d’une turbine à pales mise en rotation par les gaz d’échappement. Le flux d’air obtenu est alors divisé en deux: au centre, seule une fraction de l’air est soufflée et brûlée dans la chambre de combustion avec le carburant pour entretenir une poussée à réaction, alors que, sur les côtés, l’air, pour sa plus grande partie, s’échappe à l’extérieur, comme s’il était brassé par une hélice, procurant une poussée supplémentaire et étouffant le bruit

À Le moteur comporte trois compresseurs à turbine: celui de basse pression (BP) est situé à l’avant, celui de moyenne pression (MP) au centre, celui de haute pression (HP) à l’arrière.

 

du moteur central. Le réacteur à double flux est le moteur à réaction le plus utilisé dans l’aviation civile: très puissant à basse vitesse, il permet le décollage des appareils de fort tonnage à partir de pistes courtes.

 

La postcombustion

 

La plupart des avions supersoniques utilisent la postcombustion pour obtenir une poussée supplémentaire. Lorsqu’il est mis en route, l’appareil de postcombustion injecte du carburant dans la tuyère d’échappement où les gaz en provenance de la chambre fusent à haute température. Dissocié par la chaleur, ce carburant supplémentaire s’ajoute aux gaz d’échappement pour en augmenter la vitesse de sortie - et donc la poussée. Comme la consommation en carburant est fortement augmentée, la postcombustion n’est utilisée que ponctuellement, par exemple pour accroître la poussée lors du décollage ou en situation de combat pour les avions de chasse.

« Les moteurs à réaction 1 turbine MP 2 turbine BP 3 turbine HP 12 soufflante en titane (trente-trois pales) 4 combustion annulaire 5 refroidissement à air 6 pales des compresseurs HP 13 directrices d'entrée d'air 14 arbre de la soufflante BP 15 manchon d'accouplement 16 corps du moteur 17 arbre MP 18 arbre HP 7 disques des compresseurs HP 8 pales des compresseurs MP 9 disques des compresseurs MP 10 carénage de la soufflante BP 11 directrices du flux extérieur 19 palier de transmission arrière 20 disques de turbine LE TURBORÉACTEUR ROLLS-ROYCE RB211 21 cône de sortie chambre de combustion.

Mais pour les vols dans le vide, hors de l'atmosphère, un appareil doit emporter ses réserves d'oxydant (généralement de l'oxygène liquide): c'est le principe de base du moteur fusée.

Le modèle le plus simple de moteur à réaction est le statoréacteur: à l'avant, une entrée d'air, au centre, une chambre de combus­ tion et, à l'arrière, une tuyère.

Le mouvement de l'appareil vers l'avant assure un flux d'air à l'entrée du moteur, le carburant est injecté dans ce flux oxygéné et le mélange est brûlé dans la chambre.

Les gaz de combustion s'échappent à haute vitesse par la tuyère, engendrant la poussée.

Le statoréacteur est simple et fiable car il ne com­ porte pas de pièces mécaniques mobiles.

Ce type de moteur est surtout efficace pour des vitesses de vol comprises entre 2400 et 4000 km/h, le flux d'air comprimé assurant un bon débit d'oxygène.

Il n'est utilisé aujourd'hui qu'en complément d'autres moteurs qui propulsent l'appareil jusqu'aux vitesses requises.

Le turboréacteur Plus complexe, le moteur à simple flux-ou turbo­ réacteur- fonctionne sur le principe de la turbine à gaz.

Dans ce type de moteur, un compresseur à turbine situé à l'avant force l'air dans la chambre de combustion, à la pression requise.

Le procédé est astucieux dans la mesure où ce sont les propres gaz d'échappement du moteur qui font fonctionner le compresseur, une fraction des gaz étant prélevée de la chambre pour faire tourner la turbine.

Doté d'un tel moteur, un avion peut donc décoller et voler par ses propres moyens, sans avoir besoin de propulseurs auxiliaires.

Le réacteur à double flux Le réacteur à double flux opère sur le même prin­ cipe que le turboréacteur, mais allie les avantages du moteur à réaction et du moteur à hélices.

L'entrée d'air à l'avant est équipée, comme pour un turboréacteur classique, d'une turbine à pales mise en rotation par les gaz d'échappement.

Le flux d'air obtenu est alors divisé en deux: au centre, seule une fraction de l'air est soufflée et brûlée dans la chambre de combustion avec le carburant pour entretenir une poussée à réac­ tion, alors que, sur les côtés, l'air, pour sa plus grande partie, s'échappe à l'extérieur, comme s'il était brassé par une hélice, procurant une poussée supplémentaire et étouffant le bru it· ! Le moteur comporte trois compresseurs A à turbine: celui de basse pression (BP) est situé à l'avant, celui de moyenne pression (MP) au centre, celui de haute pression (HP) à l'arrière.

du moteur central.

Le réacteur à double flux est le moteur à réaction le plus utilisé dans l'avia­ tion civile: très puissant à basse vitesse, il permet le décollage des appareils de fort tonnage à partir de pistes courtes.

La postcombustion La plupart des avions supersoniques utilisent la postcombustion pour obtenir une poussée sup­ plémentaire.

Lorsqu'il est mis en route, l'appareil de postcombustion injecte du carburant dans la tuyère d'échappement où les gaz en provenance de la chambre fusent à haute température.

Disso­ cié par la chaleur, ce carburant supplémentaire s'ajoute aux gaz d'échappement pour en aug­ menter la vitesse de sortie -et donc la poussée.

Comme la consommation en carburant est forte­ ment augmentée, la postcombustion n'est utilisée que ponctuellement, par exemple pour accroître la poussée lors du décollage ou en situation de combat pour les avions de chasse.. »

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