LES STATOREACTEURS

L'idée du statoréacteur, c'est de construire un moteur sans compresseur ni turbine, bref, sans rien qui tourne. De là le nom de STATOréacteur. Quoi de plus simple, un statoréacteur, ça ressemble à ça:

Dans un stato, en l'absence de compresseur, on utilise la force du vent relatif qui s'engouffre dans l'admission pour peu que l'avion soit déja à une certaine vitesse. Ce genre de moteur ne peut donc pas fonctionner à l'arrêt.

Parfois, certains, peut être par facilité, les dessinent comme ceci:

Ou, même, comme ceci:

Ce qui peut être trompeur, car tel quel, ça ne marcherait pas.
Reprenons le principe de la propulsion par réaction avec notre patineur lanceur de ballon. S'il décide de placer le ballon sur sa main, paume vers le haut, et de le lancer ainsi dans un mouvement horizontal, tout en gardant sa main , paume vers le haut, ça ne marchera pas. Le ballon tombera de sa main par le bord arrière sans vraiment avoir été mis en mouvement.

Pour accélérer le ballon, la main doit avoir un APPUI sur le ballon, et en réaction, le ballon exercera une force sur le lanceur AU NIVEAU de cet appui..

De même, un patineur lanceur de ballon placé sur un chariot à roues, ne pourra transmettre son impulsion au chariot s'il n' a pas d'appui, il glisse hors du chariot, et le chariot ne bouge pas.

Le ballon représente les gaz éjectés, la main ou le patineur représente l'origine de la force d'éjection.

Si vous considérez le réacteur comme origine de la force, l'exemple de la main peut suffire à vous montrer la nécessité d'un endroit où la pression des gaz peut trouver un appui.

Si vous considérez la combustion elle même comme origine de la force d'éjection, l'exemple du patineur sur le chariot vous montre que si cette origine (combustion ou patineur) ne trouve pas un appui ferme pour transmettre la force,elle sera la seule à se déplacer.

D'autres comparaisons ....

Dans un moteur fusée, la fusée "pousse" sur les gaz qui le lui rendent bien. Les zones d'appui où les forces sont communiquées à l'autre partie sont les parois du moteur et de la tuyère.

On peut toujours exprimer une poussée, soit comme le produit d'un débit par une vitesse d'éjection, soit comme le résultat d'une différence de pression.
Différence de pression entre chaque côté des pales d'une hélice (voir: la propulsion).
Différence de pression entre chaque côté du compresseur d'un turboréacteur (sans PC) (voir: la propulsion 3).
Différence entre la pression dirigée vers l'avant (sur la zone verte) et la somme de la pression extérieure et de la pression dirigée vers l'arrière (sur la zone rouge).

En voyant cela, il est tentant de penser que l'on pourrait concevoir des moteurs fusées sans convergent, comme ceci:

Ce serait une énorme erreur. La poussée est donnée par F = Dm * Ve (débit massique fois vitesse d'éjection). Il faut donc une vitesse d'éjection maximale, ce qui ne peut être obtenu QUE par la succession d'un CONVERGENT et d'un DIVERGENT (revoir, si nécessaire les chapitre sur le vol supersonique et l'ultime frontière).

La poussée peut être vue sous son aspect différence de pression. Si, c'est la pression que l'on recherche, une ouverture béante n'est pas la solution.

En fait, ce qui peut amener à cette dérive, c'est de penser que le convergent est nuisible parce qu'une pression s'y applique. Mais cette pression est bien compensée par celle appliquée à la paroi du divergent (zone verte).

Dans un statoréacteur, il faut donc que la surface d'appui en avant soit supérieure à celle de l'arrière, comme ceci:

Pour obtenir une poussée, il faut bien que la pression en C soit supérieure à la pression en A. Et pour que l'air entre dans le stato, il faut que la pression en B soit, au moins légèrement, supérieure à la pression en C. Mais, tel quel, la pression en B est égale à la pression en A, donc beaucoup trop faible.

Pour augmenter la pression en B, on va y mettre un convergent. A vitesse subsonique, l'air étant incompressible (même si un début de compressibilité commence aux environs de 400 Km/h), la pression totale en B restera inchangée (ou quasiment), mais la pression dynamique augmentera, et c'est d'elle dont on se servira.

En effet, la pression dynamique est orientée dans le sens de l'écoulement, et même si la pression totale n'a pas changé (ou si peu), la pression exercée dans le sens "entrer dans le moteur" a bien augmenté.