Impulsion spécifique

L'impulsion spécifique (notée généralement Isp), est une grandeur utilisée pour mesurer l'efficacité de moteurs à réaction et des moteurs-fusées. Elle mesure la force exercée par l'engin en fonction de la quantité de carburant consommé par unité de temps. Dans le domaine de l' astronautique, elle est le quotient de deux grandeurs, dont l'une est la poussée d'un propulseur, et l'autre le produit du débit massique de propergol par la valeur normale de l' accélération de la pesanteur (ou débit-poids du propergol éjecté). L'impulsion spécifique permet de comparer l'efficacité d'un système de propulsion : plus elle est grande, plus le système est efficace [1].

Définition

L'impulsion spécifique, homogène à un temps, s'exprime en unités de temps (le plus souvent en secondes) [2].

Elle indique la durée pendant laquelle un kilogramme de propergol produit une poussée équivalente à une masse d'un kilogramme (soit une force d'environ 9,81 N) dans le champ gravitationnel terrestre :

avec la poussée (en N), le débit massique d'éjection des gaz (en kg/s) et l' accélération de la pesanteur (en m/s² ou N/kg).

Attention, la quantité de mouvement est divisée par la masse de carburant emporté, les turboréacteurs ont donc une impulsion spécifique plus élevée parce qu'ils prennent appui sur une masse extérieure qui n'est pas emportée et leur impulsion spécifique n'est plus proportionnelle à la vitesse de sortie des gaz (pour un moteur fusée il suffit de multiplier l'impulsion spécifique par 9,81 pour obtenir la vitesse de sortie).

À poussée égale, plus l'impulsion spécifique d'un propulseur est grande, moins il consomme d' ergols.

Le couple dihydrogène liquide ( LH2)/ dioxygène liquide ( LOX), utilisé sur l'étage principal (EPC) de la fusée Ariane 5, a une impulsion spécifique d'environ 440 s.

Valeur de l'impulsion spécifique pour différents types de moteurs à réaction.
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