Propergol

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Un propergol est un produit de propulsion, constitué d'un mélange de comburant et de combustible, les ergols. La réaction chimique, entre cet oxydant et ce réducteur, fournira l'énergie au moteur-fusée. Les constituants peuvent se présenter à l'état de gaz, de liquide, de solide ou de plasma [1].

Caractéristiques

Typologie

Monergol et catergol

Un monergol est un ergol de formation souvent endothermique, qui a la propriété de se suffire à lui-même pour assurer la réaction chimique, comme l' hydrazine. Lorsque la présence d'un catalyseur est nécessaire, il porte alors le nom de catergol.

Diergol ou biergol

Un propergol est dit diergol, ou biergol, lorsqu'il est constitué de deux ergols stockés séparément. C'est le cas de la plupart des propergols liquides.

État

Propergol solide

Un propergol solide, ou poudre, est un produit métastable : il est à l'état solide et stable à température ordinaire, et instable à température élevée. Il peut être soit homogène comme la nitrocellulose, soit hétérogène avec un combustible finement disséminé dans la masse du comburant.

Un propergol solide homogène a une combustion à impulsion spécifique faible.

Pour améliorer les performances des propergols solides, une technique consiste à incorporer une faible quantité de produit explosif.

Les propergols solides offrent l'avantage d'être stables et facilement entreposables, mais possèdent l'inconvénient majeur de ne pas pouvoir en arrêter la combustion, une fois celle-ci commencée.

Pour pallier cet inconvénient, l'explosif solide destiné à la propulsion est extrudé encore pâteux en cordons, puis tronçonné en fines plaquettes ou fins granules avant leur solidification par évaporation des solvants. L'autre forme est celle d'une poudre compactée, dont les granules peuvent se détacher sur une surface de combustion relativement régulière.

Pour les formes avancées comme les propergols solides des gros lanceurs d'appoints des fusées, ils sont coulés encore liquide dans le bloc propulseur où ils sont solidifiés en fine couches successives régulières, ou bien ils sont produits de façon plus traditionnelle sous forme de blocs de poudre compactée. En fin de combustion du bloc propulseur, la combustion n'est plus aussi régulière (surtout sous la forme de poudre compactée) et le bloc propulseur qui produit des vibrations importantes doit être éjecté avant que le bloc restant de propergol solide ne se fragmente en morceaux importants qui explosent brutalement au sein même de la chambre de combustion, ce qui pourrait être dangereux pour le reste de la charge transportée si l'enveloppe du propulseur ne reste pas étanche.

Cependant, s'ils sont utilisés en explosifs (pour le génie civil, la démolition ou l'extraction minière) et destinés alors à être entièrement consumés en une seule fois, les propergols solides sont conditionnés soit en petits blocs sous forme pâteuse ductile (forme dangereuse à manipuler, et non destinée aux charges explosives importantes), soit sous la forme de bâtons pré-calibrés prêts à l'emploi, dans un emballage protecteur, non conducteur et étanche à la fois aux solvants contenus ainsi qu'à l'air et l'environnement pour lesquels ils sont destinés.

Propergol liquide

Un propergol liquide est un produit stable et à l' état liquide à température ordinaire. Les ergols nécessitant un stockage à très basse température sont des ergols cryogéniques, comme l' oxygène comburant dont la température d'ébullition est de −183 °C. Un couple d'ergols est hypergolique s'il entre en réaction spontanée au moindre contact, comme le couple peroxyde d'azote et 1,1-diméthylhydrazine (UDMH, pour Unsymmetrical DiMethylHydrazine).

Les propergols liquides possèdent l'inconvénient majeur d'être difficilement entreposables, mais possèdent l'avantage de pouvoir régler et même arrêter la combustion, très simplement via le réglage ou l'arrêt de l'injection dans la chambre de combustion.

Propergol hybride

Un propergol hybride, ou lithergol, est un produit stable à température ordinaire, constitué d'un ergol solide et d'un ergol liquide.

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