thumb|Diagramme des forces pour un moteur fusée.
En aérodynamique, la poussée est la force exercée par l'accélération de gaz (souvent de l'airVoir Réacteur double flux par exemple ou des gaz résultant d'une combustionVoir turboréacteur ou moteur-fusée par exemple) ou de liquide grâce à un moteur à réaction, dans le sens inverse de l'avancementVoir B1 - Astronautique, sur le site cnrtl.fr, consulté le 14 décembre 2014.
Poussée exercée par un moteur à réaction type moteur-fusée
La poussée ou plus exactement la force de poussée est le résultat de l'éjection des molécules de gaz éjectés vers l'arrière de la fusée à une certaine vitesse. En fait, la poussée est le résultat de la conversion de l'énergie thermique prenant naissance dans la chambre de combustion du moteur et se transformant en énergie cinétique lors du trajet du flux de gaz tout au long de la tuyère.
Thermiquement parlant, la poussée dépend des conditions de pression et de température dans la chambre de combustion du moteur-fusée.
La relation donnant la valeur de la force de poussée est la suivante :
dans laquelle : F, poussée en newtons (N) ; ve, vitesse d'éjection des gaz en m/s ; qm, débit massique en kg/s ; A1, aire de la section de sortie de la tuyère en mètres carrés ; P1, pression à la sortie de la tuyère en Pa ; Pa, pression ambiante ou pression à l'extérieur en Pa.
Cette relation se simplifie lorsque P1 = Pa et devient F = ve.qm dans ce cas précis on dit que la tuyère est adaptée ou que le régime de fonctionnement est adapté. C'est dans ce régime que le moteur de fusée a son meilleur rendement.Cependant, dans l'espace où la pression ambiante est quasi nulle, il ne peut être question d'abaisser à zéro la pression à la sortie de la tuyère (cela supposerait un tuyère beaucoup trop longue et donc trop lourde) : dans l'espace, la tuyère n'est donc pas suffisamment adaptée.
Variation de la poussée avec l'altitude
On peut écrire la formule de la poussée de la façon suivante :
dans laquelle : F, poussée à l'altitude h ; ve, vitesse d'éjection des gaz en m/s ; qm, débit massique en kg/s ; P₁, pression à la sortie de la tuyère en Pa ; Ph, pression ambiante à l'altitude h ; A1, aire de sortie de la tuyère.
La pression atmosphérique diminuant avec l'altitude, le terme augmente avec l'altitude donc la poussée est proportionnelle à l'altitude. De plus, elle est proportionnelle à la section de sortie de la tuyère qui sera alors d'autant plus grande que le moteur sera conçu pour des altitudes élevées.
Notes et références
Notes
Références
Voir aussi
Articles connexes Propulsion des aéronefs
Catégorie:Aérodynamique appliquée à l'avion