mise à jour : 14 décembre 2018
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- Techniques et méthodes

Introduction à la propulsion

Auteur: Gary Quinsac
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Moteur principal de la navette américaine
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Test d'allumage du moteur principal de la navette spatiale.
Crédit : NASA

Spécificités de la propulsion

Parmi les fonctions couvertes par le SCAO il y a la réalisation des manœuvres de modification de la vitesse ainsi que le contrôle d'attitude associé (assurer le pointage des propulseurs lors de la poussée). Le ΔV nécessaire au contrôle d'orbite ne peut être fourni que par des propulseurs, néanmoins ceux-ci peuvent également être utilisés pour générer des couples. Contrairement aux magnéto-coupleurs, ce sont des actionneurs utilisables sur n'importe quelle orbite car ils n'ont pas besoin d'un environnement particulier pour fonctionner. Leur principal inconvénient est une durée de vie limitée inhérente à l'utilisation d'un carburant, lui-même en quantité finie.

Fonctions de la propulsion satellitaire

Il faut différencier la propulsion des lanceurs de celle des satellites. La première doit permettre des incréments de vitesse de l'ordre de 7 à 100 km/s et de très importants niveaux de poussée. Elle se caractérise par une faible capacité d'emport et se présente sous la forme de puissants propulseurs chimiques. La seconde, qui nous intéresse ici, sert à effectuer des transferts orbitaux et des voyages interplanétaires, du contrôle d'orbite et du contrôle d'attitude. Le sous-système propulsif d'un satellite remplit ainsi certaines fonctions :

  • le transfert du véhicule de l'orbite d'injection lanceur à son orbite définitive,
  • le maintien à poste (contrôle d'orbite),
  • le contrôle d'attitude,
  • la désorbitation du véhicule en fin de vie opérationnelle,
  • le transfert interplanétaire et la mise en orbite autour d'un corps (planète, astéroïde, comète...) dans le cas d'une sonde interplanétaire.

Orientation du vecteur de poussée

Pour cela, il doit délivrer des forces et des couples. Les forces, ou poussées, sont obtenues par l'éjection de matière à grande vitesse et varient entre quelques μnewtons et quelques centaines de newtons. Suivant les axes de poussée, deux cas de figure sont possibles :

  • si l'axe de poussée est parfaitement aligné avec le centre de masse alors on modifie uniquement la vitesse du véhicule,
  • si l'axe de poussée n'est pas aligné avec le centre de masse, il y a à la fois une modification de la vitesse du véhicule (égale au cas où la force serait apliquée au centre de masse) et de sa vitesse de rotation (apparition d'un couple proportionnel à l'écart entre l'axe et le centre de masse).
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