COMMENT FONCTIONNE UN RÉACTEUR D AVION

L’histoire des moteurs jusqu’à réaction

Depuis les mythe d’Icare, à lintérieur lequel celui-ci se fabriquer des ailes avec des feather d’oiseaux et vole, esquive hommes essaient du comprendre la manière dont certaines espèces prennent deux envol afin ns la reproduire avec des machines. Léonard ns Vinci développe les premiers concepts venir 16ème siècle. Mais à l’époque, ns seule renforcer motrice connu est les des muscles ns l’homme. Das principes de base qui permettront concéder tard ns comprendre comment? ou quoi les avion volent n’apparaitront qu’au 17 und 18ème siècles, avec des scientifiques prendre plaisir Newton rang Bernoulli. Au 19ème siècle, ns révolution industrielle permet l’essor de nombreuses avancées techniques. Le français Clément Ader orient le dabord à faire décoller une avion avec un moteur jusquà vapeur, en s’inspirant d’une chauve-souris. Ns dizaine d’années plus tard, esquive frères léger effectuent esquive premiers vols contrôlés et motorisés du l’histoire, en 1903.

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Le courant d’un moteur à réaction

Le dabord moteur jusqu’à réaction, hay turboréacteur, est dédié par les allemand en 1939 ; c’est cependant le fruit du plusieurs siècles aux recherche.

Le fonctionnement des moteur utilisés aujourd’hui est simplifié dans les vidéo :


Le principe dorient simple :

De lair est aspiré par d’un soufflante, puis comprimé en permanence ; il amenant ensuite dans une chambre ns combustion où il réagit avec du kérosène rang s’enflamme. Les réaction provoquée aller dilater esquive gaz ; ceux-ci sont donc projetés vers l’arrière par ns tuyère, ce qui fait aller de lavant l’avion. Esquive gaz sortent à très grande vitesse car ils traversent ns réacteur parmi eux la forme se rétrécit.

De plus, en sortant ns réacteur, les gaz faire tourner ns turbine, située d’environ le même ligne centrale que le compresseur, juste cette la chambre de combustion. Le mouvement ns la wind turbine provoque par conséquent celui aux compresseur et cette permet for réaction aux se donner en continu. L’avion se se déplacer et l’air qui circuit sur ses ailes le fait voler.

Les lentreprise aériennes essaient en lécole survit d’améliorer les performances des chambres ns combustion pour soustraire les émissions des avions.

Les lois aux mouvement aux Newton

Au 17ème siècle, Newton énonce trois lois fondamentales pour expliquer les mouvement. Les première orient le principe d’inertie, la lundi le principe aux la dynamique. Les qui nous intéresse orient la troisième acte de Newton, ns principe des acte réciproques.

La propulsion jusqu’à réaction orient en effet fondée sur cette principe d’action-réaction, qui mentionné que pour chaque action, cette existe d’un réaction égale rang opposée. Ainsi, atmosphère éjecté vers l’arrière va cohabitation une renforcer égale et opposée dessus l’avion en ns projetant vers l’avant. Les force s’appelle la poussée. De plus, reconnaissance la vitesse de jet de gaz propulsé deviendra élevée, reconnaissance la poussée sera importante.

La loi de Newton permettre par autre que ça d’expliciter comme? ou quoi les avion volent ; au cas où l’aile exerce une force pour l’air (son poids, forces qui va donner le bas), alors l’air exerce d’un force opposée d’environ l’aile, appelé la portance (vers ns haut). Ns compensation de ces forces permet ns maintenir l’avion en l’air.

Le premièrement moteur à réaction

En 1731, l’anglais John coiffeur commence à en tant que fichier des brevets pour une turbine jusquà gaz jusquà combustion interne, ancêtre du turboréacteur. Son moteur comprend alors un compresseur, une chambellan à combustion et une turbine, le entier alimenté par ns substance inflammable. Coiffeur ne réussit cependant pas à commettre fonctionner le sien invention car les technologies aux l’époque ne permettent pas du générer d’un puissance suffisante.

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Le développement ns la turbine à gaz orient ensuite retardé par le succès aux la turbine jusqu’à vapeur. Enfin, suite aux travaux aux roumain Henri Coandă et ns français Maxime Guillaume dans les année 1930, cest finalement un britannique, Sir franc Whittle, qui révolutionne le transport aérien avec les propulsion par turboréacteur. Au lieu utilisation un moteur jusqu’à pistons convoque comprimer l’air, Whittle choix une turbine en aval qui se sert du la obliger fournie par das gaz d’échappement, und entraîne donc le compresseur. Cette nouveau moteur- est plus économe et puissant qu’un moteur à pistons.

Les premiers turboréacteurs sont développés simultanément en Angleterre und en Allemagne. L’Allemand Hans téléphone Ohain développé le premier moteur à réaction convecteur la lentreprise Heinkel en 1939. Le premier avion à réaction dorient le Heinkel He-178, utilisé convecteur le combat. Les premier voyage en avion est cependant interrompu à cause d’un oiseau aspirés dans les moteur. La arttasters à l’armement dans la détablissement Guerre monde permet alors d’accélérer la accoucher de l’aviation moderne. Les États-Unis et ligue soviétique rattrapent de toi retard aboutira la guerre, puis les France, avant freinée moyennant l’occupation allemande. Les premiers avion civils utilisant des moteurs jusqu’à réaction apparaissent dans les âge 1950.

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Heinkel He-178 – Source: Wikimedia Commons

Les différent types du moteurs jusqu’à réaction

De méthode générale, les turboréacteurs permettent de transformer l’énergie chimie contenue dans un carburant en énergie cinétique. Le développement des turboréacteurs est dès deux création un donation majeur, aussi bon militaire suite civil; les moteurs jusqu’à réaction développés aujourd’hui sont tant beaucoup, tellement plus complexe qu’autrefois. Ils sont par exemple équipé d’inverseurs du poussée, qui servent jusqu’à freiner l’appareil. Les jet dorient redirigé vers l’avant ns moteur.

Nous pouvons discriminer plusieurs sous-catégories ns moteurs jusquà réaction :

Les turboréacteurs à compresseur centrifugeLes turboréacteurs jusquà compresseur axialLes moteurs jusquà réaction double fluxLes statoréacteursLes turbopropulseursLes turbomoteurs jusquà turbine libre

Les moteurs que nous avons décrits plus chefs sont des turboréacteurs jusquà compresseur centrifuge. Eux sont facile à déclenché et robustes mais l’inconvénient est qu’ils nécessaire un moteur du grand diamètre, ce qui fait soustraire la vitesse, vitesse finale du l’appareil. Les turboréacteurs axiaux ont donc été inventés. L’air est comprimé jusquà travers d’un série d’hélices und le rendement est meilleur, mais cette nécessite des matériaux concéder avancés. Dans les deux cas, les moteur doit un m capable du résister jusquà des température atteignant 2000°C.

Dans une réacteur à doubs flux, une soufflante orient placée jusqu’à l’avant ns compresseur. Elle aspire une plus grande mouton d’air, qui se diviser ensuite en un affleurer primaire et ns secondaire. Le affleurer primaire amenant dans les chambre aux combustion, c’est ainsi un couler d’air chaud. Les flux lundi est lui habitent éjecté du part rang d’autre du moteur ; cest un couler d’air froid qui fournitures 80% du la poussée. À les sortie, lair froid se mélange jusquà l’air chaud ce qui entraîne un refroidissement. Cette système équipes la la plupart du temps des avions commerciaux car il permet d’améliorer la poussée et ns réduire les bruit aux moteur.

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Moteur à doubs flux – Source: Wikipedia

Les statoréacteurs équipent aujourd’hui les avions du combat et esquive missiles là ils permettent d’atteindre des vitesses complet élevées. De toi poussée est supérieure car du carburant est réinjecté à lintérieur la chambre aux combustion, cette qui s’appelle les postcombustion. Ns plus, ils ne posséder pas du pièces en mouvement et sont donc légers. Das inconvénients sont qu’ils née peuvent pas opération en-dessous d’une certaine vitesse und que les température est complet élevée, ce qui n’est pas supportable pour la durée pour de nombreux matériaux. Elle ont également besoin qu’on leur fournisse une vitesse initiale convoque fonctionner. Das superstatoréacteurs peuvent datteindre des la vitesse supersoniques. Les moteur ns Concorde dalain un moteur hybride entre un turboréacteur et une statoréacteur.

Les turboréacteurs augmentent deux poussée en éjectant ns plus du gaz possible. Cette n’est étape le laffaire des turbopropulseurs. Ceux-ci comptent sur ns puissance de rotation une l’hélice, fixé à l’extérieur du l’avion, pour fournir l’essentiel aux la poussée. Das turbopropulseurs offrent la solution la plus économique convoque les voyage en avion court-courriers. Ils sont concéder efficaces et consomment moins aux carburant mais ils sont limite en expression d’altitude et aux distance. Si vous voulez en savoir reconnaissance les différent modèles ns turbopropulseurs, consultez cette page.

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Source: Wikimedia Commons

Les turbomoteurs ont été conception pour esquive hélicoptères. Profitez-en les turboréacteurs, elle sont équipés d’une turbine. Esquive hélicoptères produit aujourd’hui, comme les Dauphin, possèdent une turbine libre. Celle-ci va monnaie l’énergie cinétique und thermique des gaz d’échappement en énergie mécanique. Elle va aussi permettre ns pales ns l’hélicoptère aux tourner à une vitesse différente de celle ns compresseur et ainsi d’assurer la stabilité de l’appareil.