à respiration atmosphérique

Un moteur à respiration atmosphérique est tout moteur à combustion qui tire l'oxygène de l'atmosphère plutôt que de le transporter à bord. En aviation, cela signifie les turboréacteurs, les turbofans et les turbopropulseurs qui aspirent l'air ambiant à travers un compresseur ou un diffuseur, le compriment, le mélangent avec du carburant, enflamment le mélange et expulsent les gaz d'échappement. La distinction est importante car les moteurs à respiration atmosphérique diffèrent fondamentalement des moteurs-fusées, qui transportent à la fois le carburant et l'oxydant en interne.

Les moteurs turbofans, qui propulsent la plupart des avions commerciaux modernes, sont la conception dominante des moteurs à respiration atmosphérique. Un turbofan aspire l'air à travers un ventilateur de grand diamètre à l'avant, envoie la majeure partie autour du cœur du moteur comme air de dérivation, et envoie le reste à travers les étages de compresseur pour la combustion. Les rapports de dérivation varient d'environ 5:1 sur les jets régionaux à 12:1 ou plus sur les gros avions gros-porteurs. Cette conception est efficace car l'air de dérivation génère une poussée avec une consommation de carburant minimale.

Les moteurs à respiration atmosphérique nécessitent des systèmes d'admission d'air fonctionnels. Les avions à grande vitesse ont besoin de conceptions d'admission qui ralentissent l'air supersonique à des vitesses subsoniques avant qu'il n'atteigne le compresseur; une compression lente provoque des pertes par choc qui réduisent l'efficacité. Le givrage, les dommages causés par des corps étrangers (FOD) provenant de débris et les collisions avec des oiseaux endommagent tous les systèmes d'admission et altèrent les performances du moteur. L'entretien comprend une inspection régulière par endoscope des aubes de compresseur et le nettoyage des zones d'admission.

La principale limitation des moteurs à respiration atmosphérique est l'altitude. À mesure que la densité de l'air diminue au-dessus d'environ 10 668 mètres (35 000 pieds), moins d'oxygène est disponible par unité de volume, ce qui réduit l'énergie de combustion et la poussée. Les rapports de pression dans les moteurs modernes à fort taux de dérivation compensent partiellement, mais il existe un plafond au-delà duquel les moteurs à respiration atmosphérique ne peuvent pas fonctionner efficacement. C'est pourquoi les engins spatiaux utilisent des moteurs-fusées; il n'y a pas de limite d'altitude supérieure lorsque l'oxydant est transporté à bord.

Le terme sépare clairement ces moteurs de la propulsion par fusée dans le discours technique. Dans les documents de maintenance et de certification, la distinction entre les systèmes à respiration atmosphérique et non à respiration atmosphérique est importante pour les exigences de formation, l'analyse des défaillances et la définition de l'enveloppe de performance. Un technicien travaillant sur un moteur à réaction doit comprendre que la qualité et la densité de l'air d'admission affectent directement la santé du moteur et la poussée de manière que les moteurs-fusées ne connaissent pas.