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WP3 – PROPULSION PRINCIPALE
Défi Aérospatial Etudiant
(WP3 - Propulsion principale)
Rémy HAYNAU - Maxime JACQUIN - Pierre-Emmanuel RICHARD - Florian WAEBER
Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Lausanne
Le groupe d'étudiants de l'EPFL a
dimensionné le système de propulsion
principale d’un véhicule suborbital habité
(VSH). L’objectif de la mission est de
maximiser le temps d’apesanteur vécu par
les passagers, tout en gardant à l’esprit les
contraintes de confort et de sécurité
nécessaires au bon déroulement du vol.
Schématique d'une trajectoire d'une mission
VSH
La solution proposée passe par l'analyse
systémique. Les quatre sous-systèmes
interdépendants sont :
le cycle moteur
le couple carburant/oxydant choisi
(ergols)
la tuyère en fonction de la trajectoire
La mise en commun des résultats relatifs à
chaque sous-système permet l’optimisation
de la solution finale. Elle se base sur les
performances propulsives, la réutilisabilité
du module, l’impact environnemental
engendré et la sécurité des passagers. Il
s’agit d’une architecture classique de
moteur de fusée : avec un cycle à
expandeur et un refroidissement régénératif
alimenté au butane et à l’oxygène liquide.
Une attention particulière a été portée au
choix du carburant, qui a convergé vers le
butane pour les bonnes performances
théoriques qu’il offre en termes de
propulsion et de refroidissement, ainsi que
pour sa facilité de stockage. L'étude suit
un schéma classique pour amener vers
une proposition innovante.
Le Cycle à expandeur et le système de
refroidissement régénératif.
Le module de propulsion proposée est
réutilisable; cette propriété est obtenue en
minimisant les contraintes mécaniques et
thermiques au sein du moteur lors de la
phase propulsée. La solution proposée offre
de bonnes performances, tout en assurant
l’intégrité structurelle du véhicule et la
sécurité des passagers.