REDWING
Conception et test d’un moteur-fusée RACE2SPACE 2026
7600N de poussée
50 bar en chambre
LOX/Isopropanol
Injecteur à impact
Refroidissement régénératif
Film cooling
7600N de poussée
50 bars en chambre
LOX/Isopropanol
Injecteur à impact
Refroidissement régénératif
Film cooling
7600N de poussée
50 bars en chambre
LOX/Isopropanol
Injecteur à impact
Refroidissement régénératif
Film cooling
Après le succès de l’Arrax, nous développons désormais Redwing : un moteur LOX/Isopropanol de 7.6kN avec pour objectif d’atteindre une efficacité beaucoup plus élevée et d’utiliser le carburant comme liquide de refroidissement. Conçu pour être testé à la compétition Race2Space, ce moteur est le projet le plus ambitieux de l’association à ce jour.
Une efficacité améliorée
Toutes choses égales par ailleurs, l’un des principaux facteurs de l’efficacité d’un moteur-fusée est la pression de chambre, qui influence la vitesse d’éjection des ergols à la sortie de la tuyère, et donc la poussée générée pour un débit donné d’ergols. Avec Redwing, l’un de nos objectifs majeurs est d’augmenter l’efficacité du moteur (impulsion spécifique), c’est pourquoi nous avons fait le choix audacieux d’une pression de chambre cinq fois plus élevée que celle d’Arrax, une décision qui s’accompagne de nombreuses difficultés supplémentaires, en particulier en matière de refroidissement.
Dans l’ensemble, nous visons une impulsion spécifique d’au moins 230 secondes, voire jusqu’à 250 secondes. Le banc d’essai d’Airborne Engineering Limited, que nous espérons pouvoir utiliser lors de Race2Space 2026, nous permettra de mesurer avec précision les performances de ce moteur.
Plaque d'injection
refroidissement régénératif
Afin de maximiser la performance du moteur, le choix a été fait d’utiliser des injecteurs à impact avec des triplets OFO (Oxydant – Fuel – Oxydant), ce qui signifie que deux jets d’oxydant viennent impacter un jet de carburant. Ce type d’élément est très prisé pour les hautes performances fournies car il permet de mélanger très bien les ergols, et atomise (c’est à dire qu’il réduit en fines gouttelettes) très bien les ergols. Constitué de 36 triplets arrangés uniformément sur la plaque ainsi que de 24 trous périphériques de carburant protégeant la paroi du coeur chaud et oxydant de la combustion, ce type d’injecteur représente une grande nouveauté pour l’association.
Refroidissement
Redwing, contrairement à son prédécesseur l’Arrax, est refroidi uniquement grace au carburant et n’a pas besoin d’eau de refroidissement. Au lieu d’acheminer le carburant directement vers la plaque d’injection, il est fourni au moteur au niveau de la tuyère. Chaque seconde, 1.4kg d’isopropanol circule dans les canaux, absorbant la chaleur générée par la combustion, ce qui permet de maintenir la température de la paroi en dessous de 500°C, alors que la température des gaz dans la chambre est de plus de 3000 °C!
De plus, l’ajout de PDMS (polydimethylsiloxane) dans le carburant provoque la formation de depots protecteurs de silice au points les plus chauds de la paroi, contribuant ainsi à réduire le flux thermique vers la paroi. En combinant le refroidissement régénératif avec le refroidissement par film et le PDMS, il est possible pour le moteur de survivre indéfiniment en théorie au flux thermique de plus de 850kW (de quoi faire bouillir 1L d’eau à 20 °C en 3 secondes) qui est transféré à la paroi.
