« Vol balistique et missiles balistiques » : différence entre les versions
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Le principe de la propulsion des fusées est celui du recul d'une arme à feu. Physiquement, il s’agit de conservation de la quantité de mouvement.
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Dans une fusée, si l’on projette d’un côté une masse (celle des gaz de combustion que l'on croît à tort légère) avec une vitesse (les gaz au sortir de la tuyère ont une vitesse énorme), alors la fusée est mis en mouvement de l’autre côté. La génération des gaz provient d'une réaction chimique très forte entre un comburant et un combustible, dits ergols ou propergols (ergols de propulsion). La fusée avance et rien ne l'empêche d'avancer encore. Elle va de plus en plus vite parce qu'on éjecte longtemps et toujours très vite de très grandes quantités de gaz :
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[[File:SolidRocketMotor-fr.svg|right|300px]]
La génération suivante pallie cet inconvénient majeur. Les ergols sont alors dits « stockables » car ils peuvent rester un temps significatif dans les réservoirs. Ils n’en présentent pas moins un réel danger, surtout quand ils sont embarqués dans des sous-marins.<ref
Les missiles balistiques sont aujourd'hui propulsés par des ergols solides<ref group="note">Le Tome 6 de l'''Encyclopédie des sous-marins français'' détaille {{p.|226}} et suiv. la propulsion à poudre. Il présente la photographie du bobinage du réservoir du premier étage du missile balistique français en service, le M51, dans son atelier de fabrication.</ref>. Le bloc de propergol est mis à feu par un allumeur. La surface d’allumage est conçue pour provoquer un dégagement de gaz relativement constant et donc une poussée uniforme. Le propergol qui n’a pas encore brûlé sert de protection thermique au réservoir (schémas approximatifs ci-contre).
===Réaliser un étage ===
S'il peut paraître plus simple de n'avoir qu'un seul étage de propulsion, cette configuration n’est pas réalisable en l’état actuel et prévisible de la technologie
[[File:Missile balistique 3.pdf|right|400px]]
Un missile balistique est composé de plusieurs étages même si chaque étage doit disposer d’un allumeur, d’une tuyère et d’autres équipements connexes et que cela augmente le poids au décollage (Équation de Tsiolkovski). Chaque étage est essentiellement constitué par
On y ajoute ce qui est nécessaire à l'étage et qui ne servira donc plus quand il sera vide : des équipements électroniques et des piles de puissance. Celles-ci alimentent des vérins électriques fixés à la tuyère ou une petite station d'huile s'ils fonctionnent à l'huile. Leurs mouvements dévient le jet de gaz et permettent le pilotage du missile balistique.
La réalisation de butées flexibles qui assurent l’étanchéité, la tenue à la chaleur de la flamme et la reprise des efforts mécaniques créés par la tuyère est le point délicat des propulseurs à poudre. Dans les missiles balistiques de technologie moins avancée on utilise, pour dévier le jet, des injections de gaz dans la tuyère fixe percée
=== Assembler plusieurs étages ===
Accéder à de très grandes vitesses c'est concentrer la propulsion sur la masse utile, et donc l'arme. Il faut alléger continûment le missile balistique de toute masse devenue inutile : à l'évidence, celle des réservoirs quand ils sont vides.
On ne peut alléger un missile balistique à un seul étage
La masse du missile décroit donc au fur et à mesure que le propergol est consommé et l'étage séparé. Dans un missile à plusieurs étages, chaque étage fonctionne jusqu'à ce qu'il ne contienne plus de propergol. En fin de parcours propulsé, il n'y plus d'étages et donc plus de missile balistique.
===Séparer les étages pendant le vol===
C'est ce que montre le schéma ci-contre qui présente la « vie » du missile balistique tout au long de son vol qui dure environ, on l'a dit, trois minutes pour les très longue portée, une minute et demie à deux minutes pour les portées intermédiaires
[[File:Missile balistique 4.pdf|left|550px]]
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===Portées===
Par ailleurs il existe deux angles de tir (à gauche ci-dessous) qui, pour une même vitesse, permettent d’atteindre d’une part un point le plus lointain possible, à la distance maximum de tir donc, et d’autre part un point le plus proche. La portée de l'arme se situe entre ces deux extrêmes. Le point le plus proche n’est pas à une distance nulle. En effet la trajectoire qui doit être une ellipse interdit - pour qu’elle soit réalisable - une distance de tir extrêmement proche du point où l’arme été lancée [[File:Missile balistique 24.png|left|300px]].
[[File:Missile balistique 1.pdf|right|650px]]
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Un missile dit de très longue portée fournit à l'arme une vitesse au lancement un peu inférieure à la vitesse de satellisation qui lui donne une portée allant
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