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Posted on: 2 juillet 2011


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La JAXA réalise pour la première fois au monde une analyse du comportement des fluides dans un moteur de fusée complet

 Source: http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/67158.htm 

La JAXA (Japan Aerospace eXploration Agency) est parvenue pour la première fois au monde à réaliser une analyse de haute précision du comportement des fluides dans un moteur de fusée complet. Cette étude a été menée dans le cadre du développement du futur moteur LE-X, qui équipera le successeur du lanceur H-2A de la JAXA. L’agence spatiale japonaise effectue en ce moment des tests de validation technologique pour son nouveau moteur, afin d’estimer de façon précise ses performances et de garantir sa fiabilité. L’analyse numérique de la mécanique des fluides dans un moteur LE-X réalisée par la JAXA en juin 2011 a permis de simuler sur ordinateur le comportement de l’ensemble du moteur avec une grande précision et de vérifier les performances avant même de procéder à des essais réels, prévus dans quelques années.

Pour atteindre de hautes performances, le moteur utilise des ergols cryogéniques : oxygène liquide (-183 degrés C) et hydrogène liquide (-253 degrés C). Ces ergols sont compressés par des turbopompes, puis injectés dans la chambre de combustion. Une partie de l’hydrogène liquide n’est toutefois pas injectée dans la chambre de combustion mais circule autour de celle-ci afin de refroidir le moteur, avant d’être utilisée sous forme gazeuse pour faire tourner les pompes. A l’intérieur du moteur, l’hydrogène est présent sous trois états différents (liquide, supercritique et gazeux), ce qui rend une analyse des fluides dans le moteur complet extrêmement difficile avec les technologies actuelles. Pour cette raison, les analyses étaient jusqu’à présent réalisées en divisant le moteur en différentes parties étudiées une à une.

Le JEDI (JAXA’s Engineering Digital Innovation Center) a mené un travail de recherche et développement sur les technologies d’analyse nécessaires à une étude globale du moteur et est parvenu à reproduire pour la première fois au monde le fonctionnement d’un moteur complet sur le supercalculateur de la JAXA (JSS – JAXA Supercomputer System). Cette technologie permet par exemple d’étudier avec précision la distribution de la chaleur et de la pression à l’intérieur du moteur. Il est également possible de prévoir quelles pièces risquent le plus de subir des dégâts en cas de panne d’un composant spécifique.

Cette technologie d’analyse devrait donc contribuer à améliorer la fiabilité des moteurs de fusée et elle pourra être appliquée pour évaluer et prédire le comportement du système lorsqu’un problème survient. Elle constitue un nouveau moyen de test, sans danger, en complément des expériences classiques sur banc d’essais. La JAXA a annoncé qu’elle expliquerait cette technologie plus en détails lors de congrès internationaux tels que la « 4th European Conference for AeroSpace Sciences » et la « 47th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit » prévues en juillet et août 2011.

 

Source : JAXA’s Engineering Digital Innovation Center, article du 29 juin 2011 [japonais] –
http://stage.tksc.jaxa.jp/jedi/topics/20110629.html
Rédacteur : Martin ROLLAND – adjoint(point)cnes(arobase)ambafrance(tiret)jp(point)org
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Origine : BE Japon numéro 578 (1/07/2011) – Ambassade de France au Japon / ADIT – http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/67158.htm
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