Brevet FR2686945A1 — publié le 19930806

La présente invention concerne un procédé assurant simultanément ( 1) le refroidissement de surfaces choisies d'un véhicule hypersonique, et ( 2) la transmission de carburant constituant la source d'énergie consommée par un statoréacteur ou analogue, dans des véhicules hyper- soniques. Actuellement, on a entrepris des études pour déve- lopper des véhicules hypersoniques capables d'être lancés et d'atteindre des vitesses de croisière égales à plusieurs Mach. Ces véhicules hypersoniques sont évidemment soumis à des fluctuations extrêmes de température dans l'enveloppe des performances du véhicule Plus précisément, les bords d'attaque des organes du véhicule ainsi que la construction interne associée au moteur nécessaire à la propulsion du véhicule nécessitent la prise en considération, grâce aux paramètres nominaux, de moyens donnant la résistance nécessaire à la structure en présence des paramètres hostiles de fonctionnement. En outre, on doit prendre en considération non seulement les conditions thermiques régnantes concernant le réacteur ou les réacteurs internes, mais aussi le combus- tible sélectionné qui doit donner une quantité élevée de chaleur de combustion, avec conservation de bonnes caracté- ristiques de refroidissement. La présente invention a donc pour objet la réalisa- tion d'un dispositif de refroidissement efficace non seulement de la structure du véhicule mais aussi des éléments de propulsion qui lui sont associés. Selon l'invention, cet objet est atteint par réali- sation d'un ensemble dans lequel le circuit de carburant est réalisé afin qu'il permette la circulation du carburant par des conduits du circuit de carburant de manière que le carburant passe à proximité de régions ayant un flux thermique élevé lors du fonctionnement du véhicule hyper- sonique Des exemples de réalisation et de fonctionnement de véhicules figurent dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique No 4 919 364 et 4 934 632. Naturellement, le système de propulsion constitue un dispositif, connu des hommes du métier, assurant le trans- port du carburant qui a été chauffé par coopération avec des zones à température élevée de la structure de véhicule, avec direction du carburant chauffé vers la chambre de combustion du réacteur du véhicule. En outre, un carburant sous forme d'hydrocarbures choisis est utilisé afin que la quantité de chaleur fournie au carburant soit utilisée pour le craquage thermique du carburant, avec refroidissement de la structure par la réaction endothermique de pyrolyse, et avec formation de fractions oléfiniques réactives combustibles qui sont alors injectées dans le courant interne circulant à grande vitesse dans le système de propulsion du véhicule. L'invention concerne en outre un procédé assurant simultanément le refroidissement et la production d'une fraction combustible réactive à partir d'hydrocarbures utiles dans les applications de la propulsion hypersonique. Le procédé comprend (i) dans un véhicule hypersonique ayant des régions donnant un flux de chaleur élevée, l'exposition d'un carburant à base d'hydrocarbures aux régions à température élevée de la structure du véhicule afin que le carburant sous forme d'hydrocarbures subisse une élévation de tempé- rature et que les hydrocarbures soient pyrolysés en frac- tions oléfiniques, (ii) la réduction des gradients de température des éléments de la structure du véhicule et directement dans la zone à flux élevé de chaleur par transfert de chaleur de la région à flux élevé de chaleur vers le carburant sous forme d'hydrocarbures, et (iii) l'utilisation des fractions oléfiniques comme carburant pour la propulsion hypersonique des véhicules hypersoniques et analogues. Les carburants préférés sous forme d'hydrocarbures qui peuvent être utilisés sont des hydrocarbures alipha- tiques saturés, normalement des hydrocarbures en C 6 à C 40 tels que l'hexane, l'heptane, l'octane, etc Ces carburants5 sous forme d'hydrocarbures ont une masse moléculaire moyenne comprise entre 100 et 1000 et, pendant la pyrolyse, la température des hydrocarbures est portée de façon générale de 100 C à 10000 C. REVENDICATIONS 1 Procédé assurant simultanément un refroidissement et la production de fractions combustibles réactives à partir d'hydrocarbures dans des applications de propulsion hypersonique, caractérisé en ce qu'il comprend (i) dans un véhicule hypersonique ayant des régions de sa structure présentant un flux élevé de chaleur, l'exposition d'un hydrocarbure à une région de la structure ayant un flux élevé de chaleur et l'élévation de la tempé- rature de l'hydrocarbure, (ii) la réduction des gradients de température de la région de la structure ayant un flux élevé de chaleur par transfert de chaleur de la région de la structure ayant un flux élevé de chaleur à l'hydrocarbure afin que l'hydrocar- bure soit pyrolysé et donne des fractions oléfiniques, et (iii) l'utilisation des fractions oléfiniques comme carburant dans les applications de propulsion hypersonique dans le véhicule hypersonique. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'hydrocarbure est choisi parmi les hydrocarbures aliphatiques ayant de 6 à 40 atomes de carbone. 3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'hydrocarbure a une masse moléculaire moyenne comprise entre 100 et 1000. 4 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la température de l'hydrocarbure est élevée de 10 'C à 10000 C.