Les moteurs supersoniques peuvent atteindre des vitesses de Mach 16.

Une équipe d'ingénieurs chinois a créé un moteur bimode avancé qui permet aux avions de voler à 19 756 km/h à une altitude de 30 km.

Un moteur rotatif à combustion interne de la NASA en fonctionnement lors d'essais. Photo : NASA — Un moteur rotatif à combustion interne de la NASA en fonctionnement lors d'essais. Photo : *NASA*

Des chercheurs chinois spécialisés dans les armes hypersoniques ont mis au point le moteur explosif rotatif le plus puissant au monde , comme l'a rapporté Interesting Engineering le 27 décembre. Décrit comme une conception révolutionnaire, ce nouveau moteur pourrait propulser un aéronef à une altitude de 30 km et lui permettre d'atteindre Mach 16 (19 756 km/h). À cette vitesse, un vol intercontinental ne prendrait que quelques heures et consommerait beaucoup moins de carburant que les moteurs à réaction classiques.

Conçu par Zhang Yining et ses collègues de l'Institut des machines de Pékin, ce moteur a fait l'objet d'un article paru en décembre dans la revue chinoise Propulsion Technology. Il fonctionne selon deux modes : le premier, à des vitesses inférieures à Mach 7 (8 643 km/h), fonctionne comme un moteur à combustion interne rotatif (RDE). L'air extérieur se mélange au carburant et brûle, créant une onde de choc qui se propage dans la chambre annulaire. Lors de la rotation, l'onde de choc brûle davantage de carburant, générant ainsi une poussée forte et continue pour l'aéronef.

Dans le second mode, lorsque l'avion vole à plus de Mach 7, l'onde de choc cesse de tourner et se concentre sur une plateforme circulaire à l'arrière du moteur. Ceci permet de maintenir la poussée grâce à une explosion indirecte quasi linéaire. Comme l'explique l'équipe de recherche, le carburant s'enflamme spontanément à l'approche de la plateforme arrière sous l'effet de la vitesse élevée de l'air incident. Le moteur utilise cette détonation comme principale source de poussée durant tout son fonctionnement.

Zhang et ses collègues n'ont pas divulgué le rendement du moteur dans leur article. Cependant, selon des estimations scientifiques antérieures, les gaz inflammables explosifs peuvent convertir près de 80 % de leur énergie chimique en énergie cinétique. Il s'agit d'une amélioration significative par rapport aux turboréacteurs classiques, dont le rendement se situe généralement entre 20 et 30 %, grâce à une combustion lente et douce. L'équipe de recherche de Zhang a indiqué que sa conception combine détonation rotative et détonation linéaire à différentes vitesses. Cette solution offre plusieurs avantages, améliorant potentiellement le rendement optimal du cycle thermodynamique sur presque toute la plage de vitesses.

D'après les scientifiques, le passage au nouveau moteur à combustion interne est complexe en raison de ses deux modes de fonctionnement. À l'approche de Mach 7, le mode d'allumage rotatif devient moins stable. Il est donc nécessaire de déclencher rapidement le mode d'allumage indirect. Une solution consiste à réduire la vitesse de l'air entrant de Mach 7 à Mach 4 (4 939 km/h), voire moins. Cela permettrait au carburant de chauffer suffisamment pour s'auto-enflammer. Une autre solution consiste à modifier légèrement la structure interne du moteur, par exemple en changeant le diamètre de la chambre de combustion circulaire et l'angle de l'onde de choc. De telles modifications pourraient influencer les performances globales du moteur. Selon l'équipe de recherche, le nouveau moteur ne requiert pas de conditions de fonctionnement particulières et peut fonctionner efficacement dans la plupart des cas.

An Khang (Selon Interesting Engineering )

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