Moteur-fusée alimenté par pressurisation des réservoirs

La pressurisation des réservoirs est une configuration moteur-fusée à ergols liquides dans laquelle un gaz inerte, généralement de l'hélium ou de l'azote, maintient une pression importante dans les réservoirs à ergols pour alimenter la chambre de combustion[1]. La pression dans les réservoirs doit dépasser celle dans la chambre de combustion, ce qui impose que les réservoirs aient des parois suffisamment épaisses, et donc lourdes, pour résister à cette pression[2].

Il s'agit de la plus simple des configurations de moteurs-fusées à ergols liquides, ne nécessitant pas de turbopompes. Elle permet d'obtenir des moteurs particulièrement fiables, mais à la poussée modeste et au rendement faible[1].

Utilisation

Les systèmes de contrôle d'attitude et les propulseurs pour les manœuvres orbitales utilisent quasi exclusivement des moteurs alimentés par pressurisation des réservoirs. On peut citer le AJ-10-190 brûlant le couple peroxyde d'azote / Aérozine 50 et équipant les deux OMS (Orbital Maneuvering System) de la navette spatiale américaine[3].

Certains lanceurs disposent également d'un étage supérieur utilisant de tels moteurs, comme le AJ-10-118K propulsant le second étage Delta-K (en) du lanceur Delta II, le Kestrel conçu par SpaceX pour équiper le second étage de son lanceur léger Falcon 1, désormais retiré[4], ou encore le moteur ukrainien RD-843 propulsant l'étage supérieur AVUM du lanceur européen Vega[5].

Tableau comparatif de moteurs-fusées alimentés par pressurisation des réservoirs
Moteur Pays Constructeur Utilisation Ergols Poussée

(dans le vide)

Isp (dans le vide) Masse Premier vol
Aestus  Europe DASA Ariane 5 (G, G+, GS, ES) N2O4 / MMH 30 kN 324 s 111 kg 1997 [6]
AJ-10-190 États-Unis Aerojet Navette spatiale américaine N2O4 / Aérozine 50 26,7 kN 313 s 138 kg 1981 [7]
Astris  Europe ERNO, MBB Europa N2O4 / Aérozine 50 23,3 kN 310 s 68 kg 1968 [8]
Kestrel États-Unis SpaceX Falcon 1 RP-1 / LOX 31 kN 317 s 52 kg 2006 [4]
RD-843 Ukraine Ioujmach Vega, Vega C N2O4 / UDMH 2,45 kN 315,5 s 15,93 kg 2012 [5]

Notes et références

  1. (en) James L. Cannon, Propulsion Systems Department, NASA George C. Marshall Space Flight Center, « Liquid Propulsion: Propellant Feed System Design » [PDF] (consulté le )
  2. ↑ (en) Shyama Chakroborty et Thomas P. Bauer, « Using Pressure-Fed Propulsion Technology to Lower Space Transportation Costs » [PDF], (consulté le )
  3. ↑ (en) « Orbital Maneuvering System », sur science.ksc.nasa.gov (consulté le )
  4. (en) SpaceX, « Falcon 1 Launch Vehicle - Payload User’s Guide » [PDF],
  5. (en-US) Yuzhmash, « Liquid rocket engine RD-843 – Production Association Yuzhny Mashinbuilding Plant » (consulté le )
  6. ↑ (en) Astrium, Datasheet of the AESTUS upper-stage engine of Ariane 5, (lire en ligne)
  7. ↑ (en) « OME », sur www.astronautix.com (consulté le )
  8. ↑ (en) « Astris engine », sur www.astronautix.com (consulté le )
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