Brevet FR2651835A1 — publié le 19910315

La présente invention concerne de façon générale de petits systèmes de propulsion destinés à la manoeuvre des vaisseaux spatiaux, et elle concerne en particulier un propulseur électrothermique à réaction assisté par un arc électrique, ayant une ou plusieurs caractéristiques destinées à augmenter sa durée d'utilisation. On sait qu'un propulseur à réaction assisté par un arc électrique, de type électrothermique, transforme l'énergie électrique en énergie thermique par transfert de chaleur d'une décharge disruptive à un courant de propergol et transforme l'énergie thermique en énergie cinétique orientée par détente du propergol chauffé dans une tuyère. On peut se reporter, pour la description historique de la construction et du fonctionnement d'un propulseur à réaction assisté par un arc électrique et des problèmes posés par ce type de propulsion électro-thermique, aux documents suivants : "Arcjet Thruster for Space Propulsion" de L.E. Wallner et J. Czika, Jr., NASA Tech. Note D-2868, juin 1965, "The Arc Heated Thermal Jet Engine" de F.G. Penzig, AD 671 501, Hollomen Air Force Base, mars 1966, et "Physics of Electric Propulsion" de R.G. Jahn, McGraw-Hill Book Company, 1968, notamment pages 90-93 et 118-133. On peut aussi consulter le brevet des Etats-Unis d'Amérique n" 4 548 033 de G.L. Cann. La plupart des propulseurs à réaction assistés par un arc électrique ont, comme caractéristiques communes, une anode sous forme d'un corps de tuyère et une cathode sous forme d'une barre cylindrique et ayant un bout conique Le corps de tuyère a une chambre de formation d'arc électrique délimitée par un rétrécissement disposé dans une partie arrière du corps et une tuyère dans une partie avant. La tige cathodique est alignée sur l'axe longitudinal du corps de tuyère, son bout conique pénétrant à ltextrémité amont de la chambre de formation de l'arc, à distance du rétrécissement, afin qu'un espace soit délimité entre eux. Un arc électrique est d'abord amorcé entre la tige cathodique et le corps de tuyère anodique à l'entrée du rétrécissement. L'arc est alors chassé vers l'aval dans le rétrécissement par le courant tourbillonnaire sous pression formé d'un propergol gazeux introduit dans la chambre autour de la tige cathodique. L'arc se stabilise et se fixe à la tuyère. Le propergol gazeux est chauffé dans la région du rétrécissement et dans la région de diffusion de l'arc à l'embouchure de la tuyère en aval de la sortie du rétrécissement. Le gaz très chauffé est alors évacué par la tuyère afin qu'il assure la poussée. Lors du fonctionnement de tous les propulseurs à réaction assistés par un arc électrique, des électrodes, c'est-à-dire l'anode et la cathode, subissent à un certain degré une perte de matière ou une érosion. L'érosion est due au fonctionnement transitoire lors de la mise en route initiale et aussi au fonctionnement en régime stationnaire. Tant que ces propulseurs à réaction ont été étudiés et mis au point, l'érosion des électrodes a été le facteur prédominant pour la détermination de la durée de vie du propulseur. Il est aussi très souhaitable de pouvoir réduire l'érosion afin d'augmenter la durée de fonctionnement de ces propulseurs à réaction assistés par un arc électrique. La présente invention concerne un propulseur à réaction assisté par un arc électrique ayant une longue durée d'utilisation et destiné à posséder les propriétés précédentes. L'invention repose sur la perception du fait que la durée de fonctionnement d'un tel propulseur peut être accrue et augmentée par utilisation d'une technique perfectionnée de mise en forme de la cathode, de mise en forme de l'anode et d'injection du propergol. La présente invention concerne plusieurs caractéristiques différentes, inconnues dans la technique, qui réduisent au minimum l'érosion de l'anode et de la cathode, qui permettent une injection directe du propergol dans la region de l'arc et qui mettent en oeuvre un refroidissement de l'anode par convection avec la technique d'injection.La plupart de ces caractéristiques sont avantageusement incorporées au même propulseur à réaction assisté par un arc électrique afin que la durée de vie, le rendement et les performances soient notablement accrus, bien que, dans certains cas, les avantages donnés par certaines des caractéristiques puissent être obtenus séparément des autres, dans des propulseurs différents. Chacune des caractéristiques assure essentiellement une augmentation des performances, du rendement et/ou de la durée d'utilisation d'un propulseur à réaction assisté par un arc électrique. Une caractéristique est relative à l'utilisation de la mise en forme de l'anode afin que l'érosion de celle-ci soit réduite au minimum lors du fonctionnement du propulseur. Grâce à la mise à une configuration prédéterminée de l'anode, le point d'écoulement à la vitesse du son dans le propulseur peut être déplacé afin qu'il se trouve au bord le plus mince de l'anode, en aval de la cathode, ce bord délimitant le col de la tuyère. Une résistance dynamique importante présentée par le gaz dans l'arc est ainsi établie dans le col de la tuyère, et protège le bord contre la fixation destructrice de l'arc qui peut provoquer une érosion.La fixation de l'arc est chassée vers l'aval au-delà du col et dans la partie de détente de la tuyère de l'anode. La fixation dans cette région à basse pression est diffuse et ne provoque pas d'érosion. Une autre caractéristique est relative au conditionnement préalable de la configuration du bout du barreau cathodique avant montage de la cathode dans un propulseur à réaction assisté par un arc électrique. La configuration de ce bout ainsi conditionné est celle que le bout prendrait après avoir été utilisé dans les conditions de fonctionnement du propulseur. Le bout de la cathode est conditionné préalablement par usinage à la configuration voulue de manière que le bout de la cathode possède une résistance optimale à l'érosion. Une autre caractéristique concerne une technique d'injection de propergol qui donne une durée maximale à l'anode grâce (1) à un gradient maximal de pression radiale par injection directe d'un courant tourbillonnaire dans la région de l'arc, et (2) à plusieurs passages de propergol injecté, après que le propergol qui est constamment au contact de l'anode refroidisse celle-ci par convection avant d'entrée dans la région de l'arc. Le gradient de pression oblige l'arc à descendre suivant l'axe central du propulseur au-delà du col de la tuyère. La température réduite de l'anode réduit la vitesse d'érosion de l'anode. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence au dessin annexé sur lequel la figure 1 est une coupe axiale schématique du barreau cathodique et du corps anodique de tuyère d'un propulseur classique à réaction assisté par un arc électrique de la technique antérieure la figure 2 est une coupe axiale schématique d'un propulseur à réaction assisté par un arc électrique ayant une longue durée de vie grâce aux caractéristiques de l'invention la figure 3 est une vue de bout d'un injecteur de propergol utilisé avec l'anode du propulseur à durée de vie prolongée, selon une caractéristique de l'invention ; ; la figure 4 est une coupe partielle agrandie du bout d'un barreau cathodique utilisé dans le propulseur à durée d'utilisation accrue selon une autre caractéristique de l'invention ; et la figure 5 est une coupe partielle agrandie suivant la ligne 5-5 de la figure 2. On se réfère maintenant aux dessins et notamment à la figure 1 qui représente sous forme schématique partielle, un propulseur électrothermique à réaction assisté par un arc électrique, ayant une configuration classique à rétrécissement de l'arc selon la technique antérieure, portant la référence générale 10. De manière connue, le propulseur 10 comporte essentiellement une anode 12 sous forme d'un corps cylindrique formé d'un métal conducteur de l'électricité et une cathode 14 sous forme d'un barreau cylindrique allongé composé d'un métal conducteur de l'électricité et ayant un bout conique 16. Le corps anodique 12 a une chambre 18 de formation d'un arc, délimitée par un rétrécissement 20 sous forme d'une surface cylindrique 22 placée dans une partie arrière du corps, et une tuyère 24 sous forme d'une surface conique 26 formée dans une partie avant.Le barreau cathodique 14 est aligné sur l'axe longitudinal A du corps anodique 12, son bout 16 pénétrant dans l'extrémité amont de la chambre 18 de l'arc, à distance du rétrécissement 20, afin qu'un espace 28 soit délimité entre eux. Un organe 30 de réglage de puissance est électriquement connecté entre le corps anodique 12 et le barreau cathodique 14, et il est destiné, de manière connue, à établir entre eux une différence de potentiel électrique, le potentiel étant positif au niveau du corps anodique 12 et négatif au niveau du barreau cathodique 14, afin qu'un arc 32 soit amorcé dans l'espace 28. L'organe 30 de réglage de puissance est représenté sous forme d'un rectangle car ces éléments sont bien connus dans la technique et leur reproduction en détail ne ferait qu'augmenter la complexité de la description du propulseur à réaction 10 sans augmenter sa clarté. L'arc 32 est d'abord amorcé entre le bout 16 du barreau cathodique 14 et le corps anodique 12, à l'entrée du rétrécissement 20. Lorsque le propulseur 10 fonctionne avec les paramètres nominaux, l'arc 32 est chassé vers l'aval le long de la surface 22 du rétrécissement 20 sous l'action du courant tourbillonnaire sous pression d'un propergol gazeux, comme représenté par la flèche 34 dans l'espace 28 et au-delà de celui-ci, dans le rétrécissement 20 et à l'extérieur de la tuyère 24 du propulseur 10. L'arc 32 se stabilise à la surface 26 de la tuyère 24 du corps anodique 12. Dans le propulseur classique 10 à réaction assisté par un arc électrique et ayant une configuration donnant un arc rétréci, l'arc 32 est "rétréci" à cause de la confi guration géométrique parallèle de l'électrode au niveau de la surface cylindrique 22 du rétrécissement et par les forces dynamiques radiales du gaz du tourbillon créé par l'injection tangentielle du propergol à l'extrémité amont du corps anodique 12, le long du barreau cathodique 14 et au-delà de celui-ci. Le propergol gazeux est chauffé dans la région du rétrécissement 20 et dans la région de diffusion de l'arc, a l'embouchure 36 de la tuyère 24, en aval de la sortie du rétrécissement. Le gaz surchauffé est alors évacué par la tuyère 24 et assure une poussée.Le circuit électrique du propulseur 10 est fermé entre le barreau cathodique 14 et le corps anodique 12, l'arc se fixant dans la région de l'embouchure 36 de la tuyère. L'emplacement de fixation de l'arc dans le corps anodique 12 est déterminé par le débit massique qui "pousse" la région de diffusion de l'arc le long de la tuyère 24, et par la disponibilité d'une région conductrice de l'électricité, c'est-à-dire du corps anodique, permettant la fixation de 1 ' arc. Cependant, il arrive souvent que le propulseur 10 à réaction assisté par un arc électrique de la technique antérieure ne fonctionne pas avec les paramètres nominaux. Des performances inférieures aux performances optimales et une durée réduite de fonctionnement sont notamment observées et ont les attribue en partie, le plus souvent, à l'érosion de l'anode et de la cathode. L'érosion se produit pendant le fonctionnement transitoire d'amorçage initial et aussi pendant le fonctionnement de régime permanent. Les caractéristiques de l'invention qui sont maintenant décrites concernent directement des modifications qui réduisent l'érosion de l'anode et de la cathode et augmentent ainsi notablement la durée de fonctionnement du propulseur à réaction. On se réfère maintenant à la figure 2 qui représente un propulseur à réaction assisté par un arc électrique ayant une durée accrue, portant la référence générale 38 et incorporant les caractéristiques de l'invention. Parmi ces éléments de base, le propulseur 38 à durée prolongée comporte un corps anodique 40, de forme annulaire et conducteur de l'électricité, un barreau cathodique cylindrique 42, conducteur de l'électricité et ayant un bout 44 à son extrémité, un dispositif d'application de potentiels électriques au corps anodique 40 et au barreau cathodique 42 (qui n'est pas représenté sur la figure 2 car il est pratiquement identique à l'organe 30 de réglage de puissance de la figure 1), et un dispositif 46 destiné à transmettre un courant de propergol gazeux. La première caractéristique de l'invention permet une réduction de l'érosion de l'anode par utilisation d'une configuration particulière du corps anodique 40. En particulier, le corps anodique 40 a des surfaces coniques internes continues amont et aval 48, 50 qui ont des conicités opposées. La surface conique interne aval 50 délimite une tuyère 52 ayant une région amont de col constituée par un bord annulaire net 54 et une région aval 56 de détente montée en tandem avec la précédente et dépassant de celleci.Les régions 54, 56 du col et de détente de la tuyère 52 délimitent ensemble une chambre d'arc ayant une configuration supersonique à parois non parallèles de façon générale, étant donné que l'emplacement du propulseur 38 correspondant à la vitesse du son se trouve au raccord des surfaces coniques internes amont et aval 48, 50, à l'emplacement de diamètre minimal délimitant la région 54 du col de la tuyère 52. Lorsque le potentiel électrique est appliqué au corps anodique 40 et au barreau cathodique 42, un arc électrique 57 est formé dans la chambre et est disposé du bout 44 du barreau cathodique au corps anodique 40 qui, étant donné la disposition de la région 54 du col de la tuyère et la configuration supersonique de la tuyère 52, se fixe au corps anodique 40 à un emplacement qui se trouve en aval de la région 54 du col de la tuyère. Il faut noter que, lors de la mise en forme du corps anodique 40 afin que son érosion soit réduite, le rétrécissement du propulseur 10 de la technique antérieure a été pratiquement éliminé, dans le propulseur 38 ayant une durée de fonctionnement accrue. La caractéristique originale de la nouvelle configuration du corps anodique représenté sur la figure 2 est l'emplacement correspondant à la vitesse du son par rapport auquel se trouve le bord le plus effilé, en aval du bout 44 de la cathode. Lorsque ce point correspondant à la vitesse du son est repoussé au bord 54 du col de l'anode, une résistance dynamique élevée opposée à l'arc par le gaz s'établit et protège ce bord contre la fixation de l'arc. Des essais réalisés dans les installations de la Demanderesse ont montré que, lorsque le bord était exposé entre le point correspondant à la vitesse du son et la cathode, la fixation destructrice de l'arc au bord était probable. Des pertes importantes de matériaux se produisent alors. La configuration anodique représentée sur la figure 2 oblige l'arc 57 à se fixer au-delà de la région du col ou du bord net 54 dans la région 56 de détente de la tuyère 52 du corps anodique, comme représenté par le profil de l'arc indiqué en trait interrompu. La fixation de cette région à basse pression est diffuse et ne provoque pas d'érosion. La seconde caractéristique de l'invention concerne la configuration du bout du barreau cathodique permettant une réduction de l'érosion de la cathode. Le bout 44 du barreau cathodique 42 est placé axialement à proximité de la surface conique interne amont 48 du corps anodique 40 et est séparé axialement en amont de la région 54 du col de la tuyère par un espace 58. Plus précisément, comme représenté sur les figures 2 et 4, le bout 44 du barreau cathodique 42 a une région évidée, repérée par la référence générale 60, dans laquelle la fixation de l'arc électrique 57 à l'état permanent est assurée afin que l'érosion soit réduite au bout 44 de la cathode. Plus précisément, la région évidée 60 du bout 44 du barreau cathodique 42 est sous forme d'une cavité centrale concave. L'originalité de la configuration du barreau cathodique 42 est le conditionnement préalable ou l'usinage préalable de son bout 44, avant montage dans le propulseur 38. Grâce à cette préparation de la cathode, les phénomènes d'érosion qui se produisent sur une nouvelle cathode sont éliminés pendant le fonctionnement réel. L'érosion initiale qui est réalisée en l'absence de conditionnement préalable se produit à une vitesse bien supérieure à celle qui est obtenue après conditionnement ou usinage de la cathode. Des essais réalisés dans les installations de la Demanderesse ont montré la véracité des considérations précédentes. L'usinage de la cathode implique sa mise à la configuration décrite précédemment, analogue à celle qui est provoquée par l'érosion en l'absence de conditionnement préalable. La configuration de la figure 4 donne une résistance optimale à la perte de masse par convection, à la perte de masse par évaporation et à la perte de masse due à la pulvérisation. Cette configuration géométrique de la cathode a été éprouvée et a montré qu'elle réduisait au minimum la perte de masse. Pendant que le jet est présent dans l'arc, la fixation de l'arc s'effectue dans la région évidée 60 du bout 44 de la cathode. De cette manière la partie fondue à température élevée de la cathode est protégée contre la perte de masse par convection. La région évidée devient une cavité ayant une température élevée, du fait du nouveau rayonnement. En conséquence, l'émission thermoionique est accrue. Ainsi, pour une valeur donnée de l'intensité du courant, la surface nécessaire pour la transmission des électrons est réduite.On considère actuellement que cette réduction de surface, en coopération avec une augmentation de la vitesse de recombinaison des ions, réduit la vitesse de perte de masse par évaporation et pulvérisation. La troisième caractéristique de la présente invention concerne l'injection du propergol gazeux directement dans la chambre de l'arc, dans les régions du bout 44 de la cathode et du col 54 de la tuyère. Le dispositif 46 de transmission du propergol gazeux, représenté sur la figure 2 et plus en détail sur les figures 3 et 5, transmet un courant de propergol gazeux directement dans la chambre de l'arc par l'intermédiaire de la région 54 du col de la tuyère, en même temps que l'arc électrique 57 est créé, si bien que le courant de gaz est échauffé dans la chambre de l'arc et se détend dans la région 56 de détente de la tuyère. Le dispositif 46 est réalisé afin que le gaz soit directement transmis dans la chambre de l'arc sans circulation initiale le long du barreau cathodique 42, comme dans le cas du propulseur 10 de la technique antérieure. Plus précisément, le dispositif 46 qui transmet le propergol gazeux a un corps annulaire 62 d'injecteur qui est contigu à l'extrémité amont du corps anodique 40 et qui a un trou central 64. Ce trou 64 communique avec la région 54 du col de la tuyère 52 et loge le barreau cathodique 42 qui est disposé à distance de la surface cylindrique interne 66 du corps 62 de l'injecteur qui délimite le trou 64. En outre, un manchon 68 isolant de l'électricité, est placé dans le trou central 64 du corps 62 de l'injecteur entre le barreau cathodique 42 et la surface interne 66 du corps de l'injecteur. Le manchon 68 est disposé le long du barreau cathodique 42, mais aboutit à une faible distance de son bout 44. Comme l'indiquent les figures 2, 3 et 5, le corps 62 de l'injecteur a une surface conique 70 formée à son extremité aval et qui est complémentaire de la surface conique amont 48 du corps anodique 40 et est en contact avec cette surface. Le corps d'injecteur 62 a une série de gorges 72 de section hémicylindrique, formées à sa surface aval 70. Les gorges 72 sont disposées radialement et tangentiellement par rapport à la région 54 du col de la tuyère 52 si bien que, en coopération avec la surface amont 48 du corps anodique, elles forment une série de passages 74 qui sont disposés radialement et tangentiellement vers la région 54 du col de la tuyère. Le courant de propergol gazeux est transmis sous forme d'un courant tourbillonnaire dans le sens des flèches 76 vers la région 64 du col et directement dans la chambre de l'arc, dans la tuyère 52 du corps de l'anode. Lorsque le propergol gazeux est transmis par la série de passages 74, le gaz s'écoule au contact du corps anodique 40 en assurant son refroidissement par convection. Le courant tourbillonnaire introduit directement dans la chambre de l'arc rend maximal le gradient de pression radiale. Le gradient de pression oblige l'arc 57 à passer le long du centre de la tuyère 52 au-delà de la région 54 du col. Des essais ont montré que, si l'arc restait en amont de la région du col, une perte de matériau anodique en résulterait. Une autre caractéristique originale de cette technique de projection de propergol est le trajet particulier parcouru par le propergol gazeux lorsqu'il se déplace vers la chambre de l'arc. A partir du moment où le propergol gazeux pénètre dans le corps 62 d'injecteur jusqu'au moment où il quitte le propulseur 38, il est constamment au contact du corps anodique 40. Ceci assure un refroidissement par convection. La température réduite résultante de l'anode réduit alors la vitesse d'érosion de l'anode. Il apparaît maintenant facilement pourquoi toutes les caractéristiques précitées de la présente invention assurent une réduction de l'érosion de l'anode et de la cathode et contribuent à une augmentation de la durée d'utilisation du propulseur. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux propulseurs qui viennent d'être décrits à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Propulseur à réaction (38) assisté par un arc électrique, caractérisé en ce qu'il comprend (a) un corps d'anode conducteur de l'électricité (40) ayant des surfaces coniques internes amont et aval (48, 50) de conicités opposées autour d'un axe commun (A), la surface conique interne aval (50) délimitant une tuyère (52) ayant des régions (54, 56) de col en amont et de détente en aval, disposées en tandem et qui délimitent ensemble une chambre d'arc électrique ayant une configuration supersonique de forme générale non parallèle, les surfaces coniques internes amont et aval se raccordant à un emplacement de diamètre minimal qui délimite le col amont de la tuyère (52), (b) un organe cathodique allongé (42), conducteur de l'électricité et ayant un bout (44) placé près de la surface conique interne amont (48) du corps anodique (40) et séparé en amont de la région du col (54) de la tuyère par un espace (58), (c) un dispositif destiné à appliquer un potentiel électrique au corps anodique (40) et à l'organe cathodique (42) afin qu'un arc électrique (57) soit créé dans la chambre placée du bout (44) de l'organe cathodique vers le corps anodique (40), l'arc se fixant au corps anodique à un emplacement qui se trouve en aval de la région du col de la tuyère à cause de l'emplacement de la région du col de la tuyère et la configuration supersonique de la tuyère, et (d) un dispositif (46) de transmission d'un courant de propergol gazeux radialement et tangentiellement dans la chambre de l'arc par l'intermédiaire de la région (54) du col de la tuyère, sensiblement à la vitesse du son, en même temps que l'arc (57) est créé, afin que l'arc se fixe à l'anode (40) à un emplacement qui se trouve en aval de la région du col de la tuyère et assure le chauffage du courant de gaz circulant dans la chambre et sa détente dans la région (56) de détente de la tuyère. 2. Propulseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bout (44) de 1' organe cathodique a une région évidée (60) dans laquelle l'arc se fixe à l'état de régime permanent si bien que l'érosion du bout de la cathode est réduite. 3. Propulseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bout (44) de la cathode a une cavité centrale concave qui y est formée et dans laquelle l'arc se fixe à l'état de régime permanent afin que l'érosion du bout de la cathode soit réduite. 4. Propulseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif (46) de transmission du courant de propergol gazeux transmet directement le gaz dans la chambre de l'arc par l'intermédiaire de la région (54) du col de la tuyère sans passage initial du courant de gaz le long de l'organe cathodique. 5. Propulseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif (46) de transmission du courant de propergol gazeux est un corps d'injecteur (62) disposé afin qu'il soit contigu à l'extrémité amont du corps anodique (52) et ayant un trou central (64) qui communique avec la région du col de la tuyère et dans lequel l'organe cathodique est disposé, à distance du corps d'injecteur. 6. Propulseur selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un manchon (62) isolant de l'électricité, placé dans le trou central du corps d'injecteur entre l'organe cathodique (42) et le corps d'injecteur (62), et disposé le long de l'organe cathodique mais se terminant avant le bout de celui-ci. 7. Propulseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif (46) de transmission du courant de propergol gazeux est un corps d'injecteur (62) placé en amont du corps anodique et délimitant une série de passages (74) disposés radialement et tangentiellement vers la région du col de la tuyère et par lesquels le propergol gazeux est transmis à la région du col. 8. Propulseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps d'injecteur (62) a une surface conique (70) à son extrémité aval, cette surface étant complémentaire de la surface conique amont (48) du corps anodique. 9. Propulseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif (46) de transmission d'un courant de propergol gazeux est un corps d'injecteur (62) qui est contigu à la surface interne amont du corps anodique, le corps d'injecteur ayant une série de gorges (72) qui y sont formées et qui, avec le corps anodique, délimitent une série de passages (74) disposés radialement et tangentiellement vers la région du col de la tuyère et par lesquels le propergol gazeux est transmis vers la région du col sous forme d'un courant tourbillonnaire et directement dans la chambre de l'arc. 10. Propulseur selon la revendication 9, caractérisé en ce que, lorsque le propergol gazeux est transmis par la série de passages (74), le gaz s'écoule au contact du corps anodique et le refroidit par convection. 11. Propulseur à réaction (38) assisté par un arc électrique, caractérisé en ce qu'il comprend (a) un corps d'anode conductrice de l'électricité (40) ayant une partie d'extrémité amont et une partie aval (48, 50), le corps anodique délimitant une tuyère (52) ayant des régions (54, 56) de col en amont et de détente en aval, disposées en tandem et qui delimitent ensemble une chambre d'arc électrique, la région du col étant à un emplacement de diamètre minimal, (b) un organe cathodique allongé (42), conducteur de l'électricité et ayant un bout (44) placé près de la région du col (54) de la tuyère et séparé de celle-ci par un espace (58), (c) un dispositif destiné à appliquer un potentiel électrique au corps anodique (40) et à l'organe cathodique (42) afin qu'un arc électrique (57) soit créé dans la chambre placée du bout (44) de l'organe cathodique vers le corps anodique (40), l'arc se fixant au corps anodique, à l'état de régime stationnaire, à un emplacement qui se trouve en aval de la région du col de la tuyère, (d) le bout (44) de l'organe cathodique ayant une région évidée (60) dans laquelle se fixe l'arc à l'état de régime stationnaire afin que l'érosion du bout cathodique soit réduite, et (e) un dispositif (46) de transmission d'un courant de propergol gazeux radialement et tangentiellement dans la chambre de l'arc par l'intermédiaire de la région (54) du col de la tuyère, sensiblement à la vitesse du son, en même temps que l'arc (57) est créé, afin que le courant de gaz circulant dans la chambre s'échauffe et se détende dans la région (56) de 'détente de la tuyère, le gaz ayant une vitesse subsonique en amont de la région du col. 12. Propulseur selon la revendication 11, caractérisé en ce la région évidée (60) de l'organe cathodique (42) est sous forme d'une cavité centrale concave. 13. Propulseur selon la revendication 11, caractérisé en ce que le dispositif (46) de transmission du courant de propergol gazeux est un corps d'injecteur (62) disposé afin qu'il soit contigu à une extrémité amont du corps anodique (52) et ayant un trou central (64) qui communique avec la région du col de la tuyère et dans lequel l'organe cathodique est disposé, à distance du corps d'injecteur. 14. Propulseur selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un manchon (68) isolant de l'électricité, placé dans le trou central du corps d'injecteur entre l'organe cathodique (42) et le corps d'injec- teur (62), et disposé le long de l'organe cathodique mais se terminant avant le bout de celui-ci. 15. Propulseur selon la revendication 11, caractérisé en ce que le dispositif (46) de transmission d'un courant de propergol gazeux est un corps d'injecteur (62) placé en amont du corps anodique et délimitant une série de passages (72) dirigés radialement et tangentiellement vers la région du col de la tuyère et par lesquels le propergol gazeux est transmis à la région du col. 16. Propulseur selon la revendication 15, caractérisé en ce que le corps d'injecteur (62) a une surface conique (70) à son extrémité aval, cette surface étant complémentaire de la surface conique (48) formée à l'extrémité amont du corps anodique. 17. Propulseur selon la revendication 11, caractérisé en ce que le dispositif (46) de transmission d'un courant de propergol gazeux est un corps d'injecteur (62) qui est contigu à la partie amont du corps anodique, le corps d'injecteur ayant une série de gorges (72) qui y sont formées et qui, avec le corps anodique, délimitent une série de passages (74) disposés radialement et tangentiellement vers la région du col de la tuyère et par lesquels le propergol gazeux est transmis vers la région du col sous forme d'un courant tourbillonnaire et directement dans la chambre de l'arc. 18. Propulseur selon la revendication 17, caractérisé en ce que, lorsque le propergol gazeux est transmis par la série de passages (74), le gaz s'écoule au contact du corps anodique et assure son refroidissement par convection. 19. Propulseur à réaction (38) assisté par un arc électrique, caractérisé en ce qu'il comprend (a) un corps d'anode conducteur de l'électricité (40) ayant une tuyère (52) ayant des régions (54, 56) de col en amont et de détente en aval, disposées en tandem et qui délimitent ensemble une chambre d'arc électrique, la région de col étant à un emplacement de diamètre minimal, (b) un organe cathodique allongé (42), conducteur de l'électricité et ayant un bout (44) placé près de la région du col (54) de la tuyère et séparé de celle-ci par un espace (58), (c) un dispositif destiné à appliquer un potentiel électrique au corps anodique (40) et à l'organe cathodique (42) afin qu'un arc électrique (57) soit créé dans la chambre placée du bout (44) de l'organe cathodique vers le corps anodique (40), l'arc se fixant au corps anodique, à l'état de régime stationnaire, à un emplacement qui se trouve en aval de la région du col de la tuyère, et (d) un dispositif (46) de transmission d'un courant de propergol gazeux radialement et tangentiellement directement dans la chambre de l'arc et dans la région (54) du col de la tuyère, sensiblement à la vitesse du son, en même temps que l'arc (57) est créé, sans passage initial du courant de gaz le long de la cathode, afin que le courant de gaz circulant dans la chambre s'échauffe et se détende dans la région (56) de détente de la tuyère. 20. Propulseur selon la revendication 19, caractérisé en ce que le bout (44) de la cathode a une région évidée (60) dans laquelle l'arc se fixe à l'état de régime stationnaire si bien que l'érosion du bout de la cathode est réduite. 21. Propulseur selon la revendication 19, caractérisé en ce que le bout (44) de la cathode a une cavité centrale concave qui y est formée et dans laquelle l'arc se fixe à l'état de régime permanent afin que l'érosion du bout de la cathode soit réduite. 22. Propulseur selon la revendication 19, caractérisé en ce que le dispositif (46) de transmission du courant de propergol gazeux est un corps d'injecteur (62) disposé afin qu'il soit contigu à l'extrémité amont du corps anodique (52) et ayant un trou central (64) qui communique avec la région du col de la tuyère et dans lequel l'organe cathodique est disposé, à distance du corps d'injecteur. 23. Propulseur selon la revendication 22, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un manchon (62) isolant de l'électricité, placé dans le trou central du corps d'injecteur entre l'organe cathodique (42) et le corps d'injecteur (62), et disposé le long de l'organe cathodique mais se terminant avant le bout de celui-ci. 24. Propulseur selon la revendication 19, caractérisé en ce que le dispositif (46) de transmission du courant de propergol gazeux est un corps d'injecteur (62) placé en amont du corps anodique et délimitant une série de passages (74) disposés radialement et tangentiellement vers la région du col de la tuyère et par lesquels le propergol gazeux est transmis à la région du col. 25. Propulseur selon la revendication 19, caractérisé en ce que le corps d'injecteur (62) a une surface conique (70) à son-extrémité aval, cette surface étant complémentaire de la surface conique amont (48) du corps anodique. 26. Propulseur selon la revendication 19, caractérisé en ce que le dispositif (46) de transmission d'un courant de propergol gazeux est un corps d'injecteur (62) qui est contigu à l'extrémité amont du corps anodique et a une série de gorges (72) qui y sont formées et qui, avec le corps anodique, délimitent une série de passages (74) disposés radialement et tangentiellement vers la région du col de la tuyère et par lesquels le propergol gazeux est transmis vers la région du col sous forme d'un courant tourbillonnaire et directement dans la chambre de l'arc. 27. Propulseur selon la revendication 26, caractérisé en ce que, lorsque le propergol gazeux est transmis par la série de passages (74), le gaz s'écoule au contact du corps anodique et le refroidit par convection.