Les problèmes à résoudre pour qu'un tel système fonctionne sont nombreux:
Le rendement global est loin d'être parfait, et il n'est pas sur que l'apport d'énergie éléctrique du générateur entrainé par le turboréacteur suffise à compenser.
De toute façon, la consommation cumulée de l'accélérateur MHD, de l'ionisateur à micro-ondes, et des énormes électro-aimants comparée à la production du ralentisseur MHD dont le rendement est très moyen, permet de dire que la contribution de l'énergie électrique produite par le générateur entrainé par le turboréacteur sera très très importante.
Si le turboréacteur doit assurer tant la poussée du moteur qu'une production éléctrique de, sans doute, plusieurs mégawatts, il faudra choisir dans la gamme des supergéants (pour donner une idée, un turboréacteur d'avion de chasse produit une puissance mécanique équivalente à plus de 10 mégawatts, au total, sans production électrique).
Un autre problème encore: les électro-aimants, qui, en plus de leur énorme consommation éléctrique (pour qu'ils soient puissants) sont forcément très lourds et encombrants.
Tout ceci n'implique pas nécessairement qu'il soit impossible de réaliser un moteur hypersonique à contrôle de flux par MHD, simplement, vus les problèmes à surmonter avant d'y arriver: ça va pas être de la tarte.
Et
si on
propulsait les avions uniquement par MHD ?
Il faudrait bien que
l'éléctricité vienne de quelque part,
et en
très, très grande quantité. Pour
produire une
puissance de plusieurs mégawatts, voir plusieurs dizaines de
mégawatts, il y a 2 possibilités: Premièrement: un générateur entrainé par une
turbine, en fait,
une sorte de turboréacteur dont la puissance est
récupérée par une turbine à
plusieurs
étages entrainant le générateur. Comme
TOUS les
moteurs turbine, il doit être alimenté en air
SUBSONIQUE, on est donc ramené au
problème
précédent.....
Deuxièmement: l'énergie nucléaire.
Problème, les
protections
anti-radiation dignes de ce nom pèsent très,
très,
très lourd. Il faudra donc, sans doute, attendre de
mouvelles
percées technologiques avant de voler au tout
éléctrique.
Je profite de l'occasion pour corriger une petite confusion trop souvent rencontrée. Lorsque l'on parle d'utiliser un réacteur nucléaire sur un engin volant, il ne s'agit pas de lui faire transporter une centrale nucléaire version usine comme celle-ci:
Et encore, à ce dessin, il manque l'énorme salle de contrôle, la piscine de stockage etc, etc, etc..., De plus, dans la réalité, l'enceinte de confinement est proportionnellement beaucoup plus grande (comparée au réacteur), de même que la salle abritant la turbine.
En fait chaque système a sa propre salle qui est largement dimensionnée pour permettre au personnel un contrôle et un entretient permanent et facile.
Tous ces éléments permettent donc d'augmenter la sécurité, la longévité, l'autonomie et le rendement de la centrale, mais ils ne sont pas rigoureusement incontournables, heureusement pour les porte-avions à propulsion nucléaire.
Imaginez le Nimitz et ses deux réacteurs de 200 mégawatts avec deux énormes enceintes de confinement en béton, et deux énormes tours de refroidissement! Il n'y aurait plus guère de place pour les avions, et le bateau coulerait sous le poids!
Pour se faire une idée du poids d'un réacteur nucléaire embarqué sur un avion, prenons en exemple celui du X6 , prototype Americain d'avion à propulsion nucléaire des années cinquante. Son système de propulsion, bien que très insuffisamment protégé contre les radiations, pesait près de 75 tonnes! C'est très (trop?) handicapant pour un avion, mais c'est très en deça du poids d'une centrale nucléaire type EDF.
En attendant de voir ce que réserve l'avenir, de nos jours, les aimants supraconducteurs sont très, très lourds (beaucoup trop même).
Côté puissance, 40 teslas AURAIENT été atteint, aux états-unis par un aimant supraconducteur presqu'aussi grand qu'une maison, peu avant que cet aimant n'explose tout simplement.
Plus raisonnablement, en supposant que l'on puisse fournir dix teslas sans explosion, et sans que l'aimant fasse 20 tonnes, il faudrait quand même 1000 ampères par tonne de poussée, pour un canal d'un mètre. F = B*I*L = 10 (teslas) fois 1000 (ampères) fois 1 (mètre) = 10.000 newtons = environ 1 tonne. Ceci permet de mieux comprendre la difficulté de la chose.......
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