Contribution à l'étude des effets d'échelle dans les accélérateurs à effet stato en mode de combustion sousdétonatif

Contribution to the study of scale effects of the ram accelerator in the subdetonative propulsion mode

• Auteur / Autrice : Manuel Henner
• Direction : Pascal Bauer
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Énergétique
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Poitiers

Mots clés

Mots clés contrôlés

Diffuseurs (mécanique des fluides)

Statoréacteurs

Thermodynamique

Balistique

Résumé

L'objectif du travail presente est de mettre en evidence les parametres regissant les lois d'echelle des lanceurs par effet stato (ramac). Une meilleure comprehension de leurs effets permettrait d'extrapoler les performances actuelles a des installations de grand calibre, dont la maitrise est subordonnee a la comprehension des phenomenes de combustion qui president a l'acceleration du projectile. Un modele thermodynamique a ete utilise pour creer un code predisant les performances d'un tel accelerateur en mode de combustion sousdetonatif. La precision est amelioree par la mise en oeuvre d'equations d'etat appropriees, et les resultats ont pu etre valides par comparaison avec des mesures experimentales. Un code de calcul aerodynamique non reactif a ete utilise afin d'etudier l'ecoulement provoquant l'amorcage de la combustion. La connaissance des zones de hautes pressions et hautes temperatures a servi a optimiser la forme du projectile, selon des criteres aero-thermo-cinetiques. Une installation a ete mise en oeuvre pour realiser des essais comparatifs en deux calibres distincts. Le nouveau lanceur de calibre 30 mm, a ete utilise en parallele avec l'installation existante de calibre 90 mm. Les experiences ont montre leurs performances respectives, pour differents projectiles et differents melanges gazeux. Certains facteurs ont ete mis en evidence, concernant les techniques d'amorcage, les materiaux du projectile ainsi que les effets des ailettes et de la detente sur l'arriere corps. Finalement, les limitations concernant le dimensionnement d'un lanceur de ce type semblent provenir les difficultes d'initiation du melange en mode de combustion sousdetonatif. Le passage en grand calibre necessite l'etude d'une technique specifique d'introduction du projectile dans le melange reactif, puis l'elimination de toutes les zones d'induction pouvant initier prematurement la combustion.