« Méthodes de propulsion spatiale/Principes fondamentaux de la propulsion » : différence entre les versions

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<big>D</big><span style="font-size:85%">ANS NOTRE VIE DE TOUS LES JOURS</span>, nous utilisons, sans toujours le savoir, la propulsion ; ellele occupeprincipe de fait une place grandissante. Tous les modes de propulsions font appel à la réactionpropulsion. Pour le comprendre, prenonsDonnons un exemple concret.simple Une voiture ou: un piéton prennent appui sur le sol pournageur se déplacer en prenant appui et poussant pour avancer, il en résulte une forcedéplace dans l'autre sens. Un navire brasse de l'eau et la projette dans le sens opposé à celui dans lequel ilsen se dirigent.propulsant Un exemple encore plus simple : un enfant, monté sur une planchegrâce à roulettes, sera ''propulsé'' en arrière si il lance en avant sonses cartablemouvements.
[[Fichier:F-15ACTIVE.jpg|thumb|F<span style="font-size:80%">IGURE 1</span> : Turboréacteurs d'un [[w:McDonnell Douglas F-15 Eagle|F-15]], construit aux États-Unis à plus de mille exemplaires dans les années 70.]]
La navigation aérienne possède aujourd'hui une série de nombreux systèmes de propulsion, adaptés aux différents types d'appareils. Les avions de combat sont ainsi équipés de turboréacteurs (F<span style="font-size:80%">IGURE 1</span>), fonctionnant selon le principe suivant. L'air est d'abord aspiré puis comprimé. Du kérosène est injecté dans l'air puis enflammé, provoquant une dilatation des gaz, qui s'échappent à grande vitesse par la tuyère.
 
Tous les modes de propulsion font appel à la réaction. Reprenons l'exemple du nageur : ses mouvements projettent en arrière des volumes d'eau et ainsi, par réaction, le nageur avance. Un navire brasse de l'eau et la projette dans le sens opposé à celui dans lequel il se dirigent. Un exemple encore plus simple : un enfant, monté sur une planche à roulettes et projetant son cartable roulera dans le sens inverse du lancé.
Le turboréacteur n'est qu'un exemple — entre [[w:pulsoréacteur|pulsoréacteur]], [[w:statoréacteur|statoréacteur]], [[w:superstato|superstato]], et d'autres encore...
[[Fichier:F-15ACTIVE.jpg|thumb|F<span style="font-size:80%">IGURE 1</span> : Turboréacteurs d'un [[w:McDonnell Douglas F-15 Eagle|F-15]], construitconstruits aux États-Unis à plus de mille exemplaires dans les années 70.]]
 
La navigationL'industrie aérienneaéronautique possède aujourd'hui une série de nombreux systèmes de propulsion, adaptés aux différents types d'appareils. Les avions de combat sont ainsi équipés de turboréacteurs (F<span style="font-size:80%">IGURE 1</span>), fonctionnant selon le principe suivant. L'air est d'abord aspiré puis comprimé. Du kérosène est injecté dans l'air puis enflammé, provoquant une dilatation des gaz, qui s'échappent à grande vitesse par la tuyère. Pour le nageur, c'était les volumes d'eau projetés qui propulsaient le sportif ; dans le cas d'un turboréacteur, ce sont les gaz enflammés.
Les moteurs-fusées fonctionnent selon un principe similaire au turboréacteur. La propulsion est produite par la combustion d'un combustible et d'un comburant, stockés dans les réservoirs embarqués. Les gaz produits par la combustion sont rejetés en arrière, vers le sol. Dans un corps entièrement clos, la pression à l'intérieur de la fusée s'exerce de façon identique sur chaque paroi. En revanche, si on perce une des parois, l'équilibre est rompu (F<span style="font-size:80%">IGURE 2</span>).
 
[[Fichier:Schéma principe fusée.svg|thumb|left|F<span style="font-size:80%">IGURE 2</span> : Schéma du principe d'un moteur-fusée.]]
Le turboréacteur n'est qu'un exemple — entre [[w:pulsoréacteur|pulsoréacteur]], [[w:statoréacteur|statoréacteur]], [[w:superstato|superstato]], et d'autres encore...
Selon la 3{{e}} loi de Newton sur le mouvement (toute action produit une réaction opposée), on peut donc émettre comme première approximation que la poussée développée est égale à l'aire du trou multipliée par la pression interne ; cette approximation reste cependant très grossière.
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== Les trois lois de Newton sur le mouvement ==
 
Isaac Newton, scientifique Anglais du 17{{e}}siècle, a établi 3 lois sur le mouvement des corps :
#'''Le principe de l'inertie'''. Le vecteur vitesse du centre d'inertie d'un système est constant si et seulement si la somme des vecteurs forces qui s'exercent sur le système est un vecteur nul.
#'''Le principe fondamental de la dynamique de translation'''. L'accélération ''a'' subie par un corps est proportionnelle à la résultante des forces ''F'' qu'il subit, et inversement proportionnelle à sa masse ''m''. <math>F = ma</math>.
#'''Le principe des actions réciproques'''. Tout corps A exerçant une force sur un corps B subit une force d'intensité égale, de même direction mais de sens opposé, exercée par le corps B.
 
Les moteurs-fusées fonctionnent selon un principe similaire au turboréacteur. La propulsion est produite par la combustion d'un combustible et d'un comburant, stockés dans les réservoirs embarqués. Les gaz produits par la combustion sont rejetés en arrière, vers le sol. Dans un corps entièrement clos, la pression à l'intérieur de la fusée s'exerce de façon identique sur chaque paroi. En revanche, si on perce une des parois, l'équilibre est rompu (F<span style="font-size:80%">IGURE 2</span>).
 
[[Fichier:Schéma principe fusée.svg|thumb|left|F<span style="font-size:80%">IGURE 2</span> : Schéma du principe d'un moteur-fusée.]]
 
Selon la 3{{e}} loi de Newton sur le mouvement (toute action produit une réaction opposée), on peut donc émettre comme première approximation que la poussée développée est égale à l'aire dude troul'ouverture multipliée par la pression interne ; cette approximation reste cependant très grossière.
 
== Conservation de la quantité de mouvement ==