Système de propulsion hypersonique révolutionnaire permet voyages transcontinentaux en moins de 30 minutes

Des chercheurs ont développé un système de propulsion qui pourrait ouvrir la voie au vol hypersonique, comme un voyage de New York à Los Angeles en moins de 30 minutes. Ils ont développé un moyen de stabiliser la détonation nécessaire pour la propulsion hypersonique en créant une chambre de réaction hypersonique spéciale pour les moteurs à réaction.

Il y a un effort intensifié pour développer des systèmes de propulsion robustes pour le vol hypersonique et supersonique qui permettraient de voler dans l'atmosphère à des vitesses très élevées et permettraient également une entrée et une sortie efficaces des atmosphères planétaires. Stabiliser une détonation — la forme la plus puissante de réaction intense et de libération d'énergie — a le potentiel de faire progresser la propulsion hypersonique et les systèmes énergétiques.

Le système pourrait permettre des voyages aériens à des vitesses de Mach 6 à 17, soit plus de 4 600 à 13 000 miles par heure. La technologie exploite la puissance d'une onde de détonation oblique qui a été formée en utilisant une rampe inclinée à l'intérieur de la chambre de réaction pour créer une onde de choc induisant la détonation pour la propulsion. Contrairement aux ondes de détonation rotatives qui tournent, les ondes de détonation obliques sont stationnaires et stabilisées.

La technologie améliore l'efficacité des moteurs à réaction à propulsion par réaction de sorte que plus de puissance est générée en utilisant moins de carburant que les moteurs de propulsion traditionnels, allégeant ainsi la charge de carburant et réduisant les coûts et les émissions. En plus de voyages aériens plus rapides, la technologie pourrait également être utilisée dans les fusées pour les missions spatiales, les rendant plus légères, capables de voyager plus loin et de brûler plus proprement.

Les systèmes de propulsion à détonation ont été étudiés depuis plus d'un demi-siècle mais n'avaient pas réussi en raison des propergols chimiques utilisés ou des façons dont ils étaient mélangés. Les travaux précédents de l'équipe de recherche ont surmonté ce problème en équilibrant soigneusement le taux de propergols hydrogène et oxygène libérés dans le moteur pour créer la première preuve expérimentale d'une détonation rotative.

La courte durée de la détonation, se produisant souvent pendant seulement des microsecondes ou des millisecondes, les rend difficiles à étudier et impraticables pour l'utilisation. Les chercheurs, cependant, ont pu soutenir la durée d'une onde de détonation pendant trois secondes en créant une nouvelle chambre de réaction hypersonique, connue sous le nom d'installation de réaction hypersonique à haute enthalpie (HyperREACT). L'installation contient une chambre avec une rampe à angle de 30 degrés près de la chambre de mélange de propergols qui stabilise l'onde de détonation oblique.

Les prochaines étapes de la recherche sont l'ajout de nouveaux outils de diagnostic et de mesure pour acquérir une compréhension plus profonde des phénomènes. L'équipe continuera d'explorer plus de configurations expérimentales pour déterminer plus en détail les critères avec lesquels une onde de détonation oblique peut être stabilisée. Si elle réussit à faire progresser cette technologie, la propulsion hypersonique basée sur la détonation pourrait être mise en œuvre dans les voyages atmosphériques et spatiaux humains dans les décennies à venir.