Postcombustion
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La post-combustion est un système permettant d'augmenter la puissance fournie par un turboréacteur.
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[modifier] Principe
La post-combustion (PC ou réchauffe) consiste à injecter du carburant dans un canal prolongeant la tuyère du turboréacteur. Ce carburant se mélange aux gaz de sortie et s'enflamme spontanément à cause de leur température, produisant alors une réaction supplémentaire. Le fait de réchauffer l'air en sortie de réacteur permet d'augmenter la vitesse de sortie des gaz, et donc la poussée du réacteur. En effet, les gaz ne doivent pas dépasser Mach 1 en sortie de tuyère, sinon un phénomène sonique casserait la vitesse de sortie des gaz et ferait chuter la poussée. Réchauffer l'air a pour effet d'augmenter la vitesse du son, les gaz peuvent donc être éjectés avec plus de vitesse sans toutefois dépasser le mur du son.
Cette puissance supplémentaire est obtenue au prix d'une augmentation importante de la consommation en carburant (environ 4 à 5 fois plus importante que sans PC), du bruit et de la signature infrarouge. La post-combustion produit une flamme gigantesque en sortie des réacteurs, qui dépasse parfois la longueur de l'avion ainsi qu'un bruit effroyable.
[modifier] Efficacité
Quand on mesure la poussée d'un réacteur, on parle de poussée "à sec" ("dry" en anglais) quand la post-combustion n'est pas utilisée et "avec PC" ("wet" en anglais) quand elle est enclenchée.
Sur les avions militaires, la poussée obtenue avec PC maximale atteint en général 150% de la poussée à sec : c'est le cas par exemple du réacteur General Electric J79, qui équipe certains avions militaires célèbres comme le F-104 Starfighter ou le F-4 Phantom II, et du Snecma M53-P2 qui équipe le Mirage 2000.
Sur le Concorde, la poussée du moteur Olympus 593 passait de 14.7 à 17.4 tonnes avec la PC, soit une augmentation de 18 %.
[modifier] Limites
Sur les avions militaires, la post-combustion ne peut généralement être utilisée plus d'une dizaine de minutes, en raison non seulement de l'augmentation de la consommation de carburant mais aussi des contraintes thermiques et structurelles qu'elle implique. Quelques avions ont cependant été conçus dès le départ pour supporter la PC plus longtemps, comme le Mirage IV et le Lockheed SR-71 Blackbird.
[modifier] Utilisation
Utilisée depuis les années 50, la post-combustion fut longtemps le seul moyen d'atteindre des vitesses supersoniques et est employée presque uniquement sur les avions militaires. Les seuls avions civils ayant été dotés de post-combustion étaient les 2 seuls avions de ligne supersoniques : le Concorde et le Tupolev Tu-144.
De nos jours, les avions les plus récents comme le F-22 sont capables de dépasser Mach 1 sans PC et donc de tenir plus longtemps de telles vitesses. On parle alors de supercroisière, pour "croisière supersonique". La post-combustion est néanmoins toujours utilisée comme réserve de puissance pour faire des pointes de vitesse, ou apporter de fortes accélérations nécessaires par exemple en situation de combat aérien ou lors du catapultage depuis un porte-avions.
