Brevet FR2929339A1 — publié le 20091002

La présente invention a pour objet un procédé de propulsion pyrotechnique avec modulation de poussée, Ledit procédé est basé sur la génération de gaz propulsifs à partir de moyens pyrotechniques. La présente invention a également pour objet des dispositifs de propulsion pyrotechnique avec modulation de poussée. Lesdits dispositifs sont particulièrement adaptés à la mise en oeuvre dudit procédé. Le domaine technique de l'invention est plus particulièrement celui de la modulation de la poussée dans un contexte de pilotage d'engins spatiaux, et plus particulièrement encore de pilotage de modules spatiaux d'atterrissage (dits atterrisseurs), généralement équipés de simples rétrofusées. Le pilotage en vol des atterrisseurs consiste en un freinage (phase à poussée élevée) puis en un positionnement (phase à poussée réduite) le plus précis et doux possible de la charge utile au contact ou au- dessus du point d'impact désigné au sol. Une des particularités de ce pilotage est de nécessiter en permanence une poussée, même faible, afin de contrebalancer a minima la force d'attraction gravitationnelle. Les procédés de propulsion des atterrisseurs doivent donc pouvoir générer une forte amplitude de poussée (phase de freinage à forte poussée suivie d'une phase de positionnement à faible, voire très faible poussée), une modulation de poussée rapide (afin de corriger au mieux la trajectoire, économiser le carburant, adapter au mieux la poussée), et présenter un encombrement, une complexité, et un coût, réduits, adaptés aux missions spatiales. Les procédés les mieux adaptés sont ceux qui permettent de générer une poussée continue a minima pouvant être augmentée à la demande, sur une plage d'amplitude maximale. Il est connu que la loi de vitesse de combustion d'un propergol, dite loi Paul Vieille, peut s'écrire sous la forme Vc = a Pn où Vc est a vitesse de combustion du propergol en mm/s P la pression de la chambre de combustion en MPa a le coefficient de pression n l'exposant de pression. L'équation de débit d'un moteur à propulseur solide est par ailleurs connue sous la forme : Débit du propergol débit passant par la tuyère =q q p.Sc.Vc P.Cd At avec q : débit massique du propulseur (kg/s) p : masse volumique du propergol (kg/m3) Sc : surface de propergol en combustion (m2) Vc : Vitesse de combustion (m/s) P : pression dans la chambre de combustion (Pa) Cd : coefficient de débit (s/m) At : aire au col de la tuyère (m2) A noter que Cd ne dépend, en première approximation, que de la nature et de la température des gaz de combustion (il varie à l'inverse de la racine carré de la température dans la chambre de combustion) et ne dépend pas de la pression. Les moteurs à propergol solide présentent des poussées importantes pour des encombrements réduits. Leur simplicité de conception et leur disponibilité d'emploi sont aussi un avantage. L'homme du métier a donc développé des dispositifs de propulsion pyrotechnique utilisant des moteurs à propergol solide, avec modulation de poussée par vannage du col de la tuyère. Le dispositif, tel que décrit dans US 3,948,042, utilise ainsi un chargement de propergol solide débitant par l'intermédiaire d'une tuyère à section variable pilotée. La variation de l'aire au col de tuyère modifie la pression dans la chambre de combustion du propulseur, et par conséquent, le débit du propergol et la poussée du moteur. Pour les applications nécessitant des modulations de poussée, on choisit des propergols présentant un exposant de pression plutôt élevé de façon à obtenir une forte variation de vitesse de combustion pour une faible variation de l'aire au col de la tuyère. Les dispositifs associés à de tels procédés sont souvent complexes et onéreux car l'asservissement en position du moyen de vannage doit être très précis et rapide, tout en étant disposé dans te jet des gaz (chauds) de combustion passant par la tuyère. Ces dispositifs sont d'autant plus onéreux et complexes que le nombre de moyens de vannage des gaz est proportionnel au nombre de tuyères équipant l'engin à asservir. Des procédés de propulsion pyrotechnique dits hybrides, comprenant l'injection d'un oxydant tel que l'oxygène, le peroxyde d'azote, l'eau oxygénée ou plus communément le protoxyde d'azote, liquide ou gazeux, dans une chambre de combustion contenant un combustible solide, le plus souvent un polymère hydrocarboné, tel qu'un polyester, polycarbonate, polyéther, polyuréthane communément à base de pofybutadiène, ont par ailleurs été décrits. Le brevet US 6,250,072 décrit ainsi l'injection de N20 dans une chambre d'un dispositif propulsif hybride contenant un combustible de ce type. La demande de brevet WO 2004/085252 décrit une architecture de moteur hybride convenant à l'injection de protoxyde d'azote dans une chambre de combustion contenant un polyuréthane à base de polybutadiène. La propulsion hybride a l'avantage de stocker séparément des produits inertes, de permettre des phases de modulation, d'extinction voire de réallumage, et de présenter une bonne tolérance vis-à-vis des défauts du chargement. En revanche, la faible densité des combustibles solides employés pénalise la performance volumique (impulsion spécifique volumique) du moteur, et les vitesses d'ablation faibles du combustible nécessitent des chargements à grande surface de combustion pour obtenir des poussées importantes, et donc des chargements multi-perforés complexes pouvant conduire à des résidus importants. Ces deux points combinés se traduisent aussi par un faible coefficient de remplissage global du moteur, inadapté dans le contexte de l'invention. Ce type de procédé est plutôt employé pour des applications où l'on cherche des phases à poussée nulle ou quasi-nulle (i.e. avec arrêt d'injection de l'oxydant et extinction du combustible solide). Le brevet US 6,250,072 présente aussi un mode de fonctionnement consistant à injecter de façon continue du N liquide ou gazeux, stocké à sa pression de vapeur, dans une chambre de combustion renfermant un chargement de serai-propergol ou de propergol. Ce mode de fonctionnement est utilisé pour obtenir un générateur de gaz à mufti-allumages contrôlés. L'attention est portée, dans ce document, sur la décomposition de N20 dans la chambre de combustion (décomposition qui produit l'énergie nécessaire à l'allumage du chargement) et le fonctionnement d'une vanne permettant la dépressurisation rapide de la chambre et l'extinction du chargement. L'homme du métier est ainsi à la recherche de procédés et dispositifs de propulsion pyrotechnique, à poussée continue et modulable sur une forte amplitude, à fort taux de remplissage, susceptibles d'utiliser un propergol énergétique à fort exposant de pression, susceptible de s'exonérer de moyens de vannage des gaz éjectés, avec un temps de réponse court. Il est du mérite des inventeurs d'avoir abordé le problème technique du pilotage de la poussée de moteurs à propergol solide en cherchant à s'affranchir des moyens de vannage, moyens classiquement utilisés à cette fin. Il est du mérite des inventeurs, dans ce contexte, de proposer un procédé performant et des dispositifs, utilisant ce procédé, convenant parfaitement pour, notamment, le freinage et le positionnement des atterrisseurs. Font donc partie intégrante de la présente invention des atterrisseurs dotés d'un tel dispositif de freinage et positionnement. On a compris que le problème technique évoqué ci-dessus est particulièrement crucial dans le domaine de la conception et du pilotage des atterrisseurs spatiaux. Dans le contexte rappelé ci-dessus, l'invention propose : - d'une part, un procédé capable de délivrer une poussée continue, utilisant comme source d'énergie principale du propergol solide, en combustion dans une chambre de combustion avec tuyère(s), ladite poussée pouvant être, à la demande, modulée. De façon caractéristique, ladite poussée est modulée par l'injection d'au moins un fluide dans ladite chambre de combustion; et - d'autre part, des dispositifs originaux, de conception simple, qui conviennent à la mise en oeuvre (de variantes) dudit procédé, notamment dans un contexte d'atterrisseurs. Selon son premier objet, l'invention concerne donc un procédé original de propulsion pyrotechnique avec modulation de poussée. Le procédé de l'invention consiste à piloter le fonctionnement d'un moteur à propergol solide par injection à la demande d'au moins un fluide dans la chambre de combustion (pendant le déroulement de ladite combustion, sans interruption de ladite combustion). L'effet de pilotage peut avantageusement être amplifié par la sélection d'un propergol à fort exposant de pression. Cet effet d'amplification est d'autant plus marqué que l'exposant de pression du propergol est proche de 1. On évite, cependant, par expérience, les exposants de pression supérieurs à 0,8, conduisant à des comportements balistiques difficilement maîtrisables. Le premier objet de l'invention est ainsi un procédé de propulsion pyrotechnique, à poussée continue, avec modulation de poussée, comprenant : - la combustion d'un chargement de propergol solide dans la chambre de combustion d'un propulseur, et - l'éjection des gaz générés par ladite combustion, et comprenant, en outre, de façon caractéristique, l'injection, à la demande, d'au moins un fluide dans ladite chambre de combustion ladite injection assurant au moins en partie, avantageusement à elle seule, ladite modulation de poussée (i.e. ladite injection permettant de piloter les paramètres de fonctionnement du propulseur, la pression au sein de la chambre de combustion, le débit de gaz éjectés, la poussée générée). Dans le cadre dudit procédé, on propose de moduler la poussée de façon originale : par injection, à la demande (en continu ou en discontinu, à débit constant ou pas), d'au moins un fluide dans la chambre de combustion (en activité). Selon la variante classique, préférée, de mise en oeuvre du procédé de l'invention, ladite injection dudit au moins un fluide suffit à assurer la modulation de poussée recherchée mais il ne saurait être totalement exclu du cadre de l'invention de mettre également en oeuvre un vannage au col de la(des) tuyère(s). Ledit au moins un fluide est un gaz, un liquide ou un mélange 25 d'au moins deux gaz, d'au moins deux liquides ou d'au moins un gaz et d'au moins un liquide. L'injection dudit au moins un fluide, pour exercer la modulation de poussée, agit sur divers paramètres : le débit de gaz éjectés, la masse molaire desdits gaz éjectés, la température au sein de la chambre de 30 combustion... L'action dudit au moins un fluide est précisé ci-après, en référence aux fluides injectés préférés. Ledit au moins un fluide est avantageusement au moins un composant à faible masse molaire choisi parmi l'hydrogène (gazeux ou liquide cryogénique), l'hélium et leurs mélanges et/ou au moins un 35 composant oxydant choisi parmi l'oxygène (gazeux ou liquide cryogénique), les substances stockables (*) à l'état liquide tels que le protoxyde d'azote, le peroxyde d'azote, le protoxyde d'hydrogène, l'acide nitrique et leurs mélanges. Le qualificatif "stockable" est précisé ci-après. Extrait du Rapport OTAN AGARD-AG-141-70 'Propergols Hautement Energétiques" par P. Tavernier, 3. Boisson et B. Crampe! : On peut considérer comme stockable une substance qui peut être conservée dans les conditions ambiantes pendant de longues périodes dans des réservoirs ne présentant pas d'aménagement particulier. Différents critères ont été proposés pour apprécier cette qualité. Ils font intervenir la température normale d'ébullition, la température de fusion, la température critique, la pression de vapeur aux températures ambiantes extrêmes envisagées, et la vitesse de décomposition chimique éventuelle, dans le cas fréquent de substances susceptibles de se dégrader. Parmi les nombreuses spécifications proposées pour définir le terme de � propergols liquides stockables �, nous retiendrons celles proposées par GRELECKI et TANNEBAUM, Survey of current storable propellant, ARS journal, Vol. 32, 1962,n°8 : la température ambiante maximale étant fixée à 70°c, un ergol est dit stockable si sa température critique est supérieure à 70°c, si sa tension de vapeur, à cette température est inférieure à 35 bars, et si enfin, la vitesse de décomposition observée à 50°c reste inférieure à 1% par an. Pour la plupart des applications, la substance doit également être liquide jusqu'à -50°C. On préconise particulièrement l'injection conjointe d'au moins un tel composant à faible masse molaire et d'au moins un tel composant oxydant ; on préconise tout particulièrement l'injection conjointe d'un tel composant à faible masse molaire et d'un tel composant oxydant. On rappelle ci-après des connaissances de l'homme du métier, pertinentes pour expliquer a posteriori le fonctionnement très performant du procédé de l'invention. Les propergols solides étant, de par leurs compositions, toujours un peu sous oxygénés (notamment en raison de la présence d'un liant carboné, par exempte), tes gaz de combustion desdits propergols solides sont toujours globalement réducteurs. Par ailleurs, les produits de combustion sont principalement composés d'espèces gazeuses (telles que de H2O, CO2, N07, CO, H2), de particules (le plus souvent Al203) et de suies. Les températures de combustion s'échelonnent typiquement de 2000 K à plus de 3000 K selon les compositions. Il est par ailleurs connu de l'homme du métier que la poussée d'un moteur à propergol solide est d'autant plus élevée que la masse molaire des gaz éjectés est faible, que la température dans la chambre de combustion est élevée et que le débit est élevé. Le principe physique non évident de modulation associé au procédé de l'invention est précisé ci-après (voir aussi une approche plus détaillée dans les exemples), en référence aux variantes de mise en oeuvre préférées dudit procédé. Il consiste donc à introduire, dans la chambre de combustion (en activité) au moins un fluide tel un composant de faible masse molaire (tel que H et/ou He) qui, chauffé dans ladite chambre de combustion (ceci induisant une baisse de la température dans ladite chambre de combustion), va contribuer à augmenter la poussée (augmentation du débit + abaissement de la masse molaire des gaz éjectés), et/ou au moins un fluide tel un composant oxydant afin d'augmenter la température de combustion, par réaction avec les gaz réducteurs excédentaires produits par le propergol. A noter que l'injection du (au moins un) composant oxydant contribue aussi par elle-même à augmenter le débit et donc la poussée. L'introduction conjointe d'(au moins) un composant de faible masse molaire et d'(au moins) un composant oxydant présente bien évidemment l'intérêt conjugué d'augmenter la température, le débit massique et de contribuer à réduire la masse molaire des gaz. On comprend donc que l'introduction d'un fluide, préconisée selon l'invention, a pour effet d'augmenter globalement la pression dans le(la chambre de combustion du) propulseur par effet de température et/ou de débit. Dans un contexte (avantageux) de fort exposant de pression du propergol, le débit du chargement de propergol augmente significativement en conséquence de l'élévation de pression. Ledit chargement de propergol réagit donc ainsi, de façon conséquente, à l'injection du fluide, contribue de même à augmenter la pression dans le propulseur et sa poussée, jusqu'à atteindre un nouveau point de fonctionnement. Au-delà d'un certain débit de fluide d'au moins un composant de faible masse molaire, la chute de température (dans fa mesure où ledit fluide est injecté généralement sans préchauffage) dans ta chambre de combustion va devenir prédominante sur le gain de poussée lié à l'augmentation de débit et à la baisse de la masse molaire. La poussée du moteur va alors commencer à diminuer. De même, lorsque la quantité du au moins un composant oxydant injecté devient excédentaire par rapport aux produits réducteurs générés par le propergol, une fraction du débit d'oxydant n'est pas consommée. Cette fraction contribue, d'une part, à augmenter le débit (donc à augmenter la poussée) et, d'autre part (dans la mesure où ledit composant est généralement injecté sans pré-chauffage), à refroidir la température de la chambre (i.e. à réduire la poussée). La poussée du moteur finit donc aussi par diminuer au-delà d'un débit seuil d'oxydant excédentaire. Au-delà d'un débit seuil de fluide, la poussée du moteur peut même devenir inférieure à celle obtenue avec la combustion de propergol seul. Ce fonctionnement n'est pas a priori recherché dans le cadre des applications de l'invention mais représente une possibilité de modulation de la poussée. En général, compte tenu des propriétés des propergols solides usuels, le ratio de débit massique entre celui dudit au moins un fluide et celui dudit chargement de propergol est typiquement compris entre O et 2,5, de façon à être dans la gamme de modulation maximale du moteur sans conduire à une poussée inférieure à celle obtenue avec le propergol seul. Ledit au moins un fluide, destiné à être injecté, est stocké en amont de la chambre de combustion, sous forme liquide ou gazeuse. Compte tenu du principe de l'invention consistant à injecter ledit au moins un fluide dans une chambre de combustion d'un propergol en combustion (chambre de combustion en activité), ledit au moins un fluide peut être injecté (est généralement injecté (voir ci-dessus)) sans préchauffage, à sa température de stockage. Il est éventuellement injecté, à l'état liquide, pulvérisé sous la forme de gouttelettes. Selon une variante préférée (voir ci-dessus), le propergol solide en cause est un propergol solide à fort exposant de pression, exposant supérieur à 0,5 (voire à 0,55), avantageusement compris entre 0,6 et 0,8 (voire avantageusement compris entre 0,65, 0,75 et 0,8). Selon une variante également avantageuse, le propergol solide est choisi pour générer à lui seul une poussée significative, variante qui permet de limiter la quantité de fluide injecté dans les phases à faible 35 poussée. En pratique, on choisit donc avantageusement un propergol présentant une impulsion spécifique supérieure à 220 s. Dès lors, la gamme de propergols susceptibles de répondre à l'application s'étend sans restriction à toutes les familles de propergols à haute impulsion spécifique, comme les compositions ButargoIsTm, NitrargolsTM, Azorgols , Oxargois (on peut se référer au document de Dauch et al. : '.'Sape Matériaux Energetiques technologies for missile defence propulsion systems'; 3rcf AMI International Conference on Missile Defence, Challenge in Europe, _lune 7-9, 2006, Se ville, Spain). Un propergol (du type Nitrar olT� bien adapté est par exemple composé d'un liant contenant un ester nitrique et au moins un explosif nitré, avantageusement l'octogène et/ou l'hexogène, éventuellement chargé avec une charge métallique, avantageusement de l'aluminium. Un autre propergol bien adapté peut aussi être (du type ButargolTM) composé d'un liant polyuréthane et d'au moins un explosif nitramine, avantageusement l'octogène et/ou l'hexogène, éventuellement chargé avec une charge métallique, avantageusement de l'aluminium. Le procédé de l'invention peut notamment être mis en oeuvre pour le pilotage d'un engin spatial, plus particulièrement pour le freinage (phase à forte de poussée) et le positionnement (phase à poussée moyenne voire minimale) d'un atterrisseur. On se propose maintenant de considérer l'invention sous son aspect dispositif. Le procédé de l'invention, tel que décrit ci-dessus, peut être mis en oeuvre dans des dispositifs connus per se (par exemple des dispositifs comprenant au moins une chambre de combustion et des moyens pour injecter un liquide dans ladite au moins une chambre de combustion) ou dans des dispositifs originaux qui constituent le second objet de la présente invention (par exemple des dispositifs comprenant au moins une chambre de combustion et des moyens pour injecter du gaz dans ladite au moins une chambre de combustion). Les gaz et liquides en cause sont avantageusement des composants de faible masse molaire, stockés à l'état gazeux (He et/ou ) et/ou des composants oxydants, stockés à l'état liquide. Tout dispositif convenant à la mise en oeuvre du procédé de l'invention peut tout à fait s'analyser comme un dispositif de génération de gaz propulsifs, à poussée modulable à la demande, éventuellement de façon multidirectionnelle. Il répond au cahier des charges pour la correction de trajectoires d'engins (missile, sonde...) volants et plus I0 particulièrement pour les dispositifs de freinage et de positionnement d'atterrisseurs. Selon son second objet, la présente invention concerne donc des dispositifs pyrotechniques de propulsion, à poussée continue, avec modulation de poussée, qui comprennent au moins une chambre de combustion, apte à insérer un chargement de propergol solide (et convenant évidemment à la combustion dudit chargement en son sein), munie d'un allumeur et d'au moins une tuyère. De façon caractéristique, lesdits dispositifs comprennent en outre au moins un réservoir de gaz (réservoir pour avantageusement au moins un desdits composants à faible masse molaire, à l'état gazeux) sous pression relié, par l'intermédiaire d'une vanne commandée, à ladite au moins une chambre de combustion ou à au moins une desdites chambres de combustion. Dans le cadre d'une variante, de tels dispositifs peuvent présenter une structure plus élaborée : ledit réservoir de gaz sous pression peut en outre être relié à au moins un autre réservoir de liquide (convenant pour contenir avantageusement un composant oxydant liquide) par l'intermédiaire d'un détendeur piloté (ou vanne commandée), ledit au moins un autre réservoir étant relié (par l'intermédiaire d'un clapet à ouverture commandé, par exemple) à ladite au moins une chambre de combustion ou à au moins une desdites chambres de combustion. Dans le présent document, on appelle propulseur l'ensemble formé par une chambre de combustion, son chargement de propergol, ses moyens d'allumage et sa tuyère. Le rôle de la liaison entre ledit au moins un réservoir (de gaz) sous pression et ledit au moins un autre réservoir (de liquide) est d'assurer une pression suffisante dans ledit au moins un autre réservoir contenant le liquide pour permettre, à l'ouverture selon la commande du détendeur et du clapet, l'écoulement de l'oxydant liquide dans ladite au moins une chambre de combustion. Selon une variante, ladite au moins une tuyère de ladite au moins une chambre de combustion est à surface de col constant. On remarque à ce stade la simplicité et la grande modularité des dispositifs de l'invention. Ils permettent de moduler la poussée de plusieurs propulseurs en utilisant un assemblage de réservoir(s) sous pression et d'autres réservoirs de liquide (avantageusement oxydant liquide) afin de piloter au plus précis les paramètres de fonctionnement de chambres de combustion. Pour ce qui concerne leur géométrie, les chargements pyrotechniques de propergol solide sont des chargements de l'art antérieur, que l'homme du métier sait choisir selon les règles de dimensionnement usuelles des chargements propulsifs. Avantageusement, lesdits chargements de propergol solide sont â canal central longitudinal orienté dans l'axe de l'injection du fluide et d'éjection des gaz propulsif. Lesdits chargements de propergol solide contenus dans les (n) chambres de combustion d'un dispositif de l'invention peuvent être éventuellement de compositions et de géométries différentes. Les dispositifs de l'invention incluent des moyens d'allumage desdits chargements pyrotechniques, moyens d'allumage aussi contenus dans l'état de l'art du domaine de la propulsion à propergol solide. Lesdits au moins une vanne commandée, détendeur pilotable et clapet sont commandés par la centrale de pilotage de l'engin équipé du dispositif de l'invention qui les ouvre plus ou moins selon les niveaux ou les orientations de poussée requis. Selon son troisième objet, l'invention concerne un engin spatial, et plus particulièrement un module spatial d'atterrissage (dit atterrisseur), auquel est associé au moins un dispositif de l'invention tel que décrit ci- dessus. L'invention, sous ses trois aspects, est maintenant décrite, de façon nullement limitative, en référence aux figures annexées. Un exemple de mise en oeuvre du procédé de l'invention est plus particulièrement décrit en référence auxdites figures. La figure 1 montre les courbes de variation d'impulsion spécifique (Isv) de mélanges gaz de propergol + fluide, en fonction du ratio de débit et de la nature dudit fluide. La figure 2 montre une vue schématique d'un dispositif de l'invention. La figure 3 montre une vue schématique d'un autre dispositif de l'invention, dans une configuration élaborée. La figure 4 montre l'agencement d'un dispositif de l'invention (celui schématisé sur la figure 3) pour un fonctionnement en rétrofusée sur un module atterrisseur. La figure 1 illustre ie premier effet physique du procédé revendiqué consistant en l'augmentation de l'impulsion spécifique Isv (calculée, pour cet exemple, pour une pression dans la chambre de combustion de 70 bars (7 MPa), un rapport de détente de tuyère de 40, dans le vide), obtenue en fonction du ratio entre le débit de propergol type ButamiteTM (liant PBHT + charge explosive nitramine + aluminium Le tableau 1 ci-après quantifie la possibilité de modulation de poussée à travers un exemple précis utilisant du N20 comme fluide oxydant injecté, et montre l'intérêt de retenir un propergol à fort exposant de pression dans le cadre de l'invention. Deux propergols de même composition chimique ont été choisis, l'un avec un faible exposant de pression égal à 0,35, l'autre avec un fort exposant égal à 0,64. Deux calculs de poussée ont été réalisés pour une configuration de propulseur donnée (caractérisée par la surface en combustion du bloc de propergol Sc, raire au col de la tuyère At, le rapport de détente de la tuyère dans le vide), le premier cas sans injection d'oxydant, le deuxième cas avec un débit d'oxydant injecté permettant d'avoir une impulsion spécifique maximale. Afin de faciliter l'interprétation des résultats, les coefficients de pression de réglage de la vitesse des deux propergols ont été choisis pour obtenir la même poussée maximale pour le deuxième cas, simulant ainsi un critère de performance imposé pour une phase de freinage à forte poussée. Les résultats mettent en évidence l'intérêt de l'invention concernant la plage de poussée accessible. L'amplitude de modulation est plus importante pour le propergol à fort exposant de pression. On note que, pour une même poussée maximale, la poussée minimale dans le cas du propergol à fort exposant de pression est quatre fois plus petite que celle obtenue avec le propergol à plus faible exposant de pression. TABLEAU 1 Propergol seul Propergol + injection de Pas d'injection de fluide N20 I Exposant de pression n 0,35 0,64 0,35 0,64 Coefficient de pression a a [mm/s] 2,51 1,05 2,51 1,05 :Débit fluide [kg/s] 0 0 3,37 Température dans la chambre de [K] 1973 1972 3558 combustion Impulsion spécifique (tuyère adaptée) [s] 253 251 304 Coefficient de débit [s/m] 7,1E-04 7,1E-04 6,2E-04 Pression dans la chambre de [MPa] 3,8 1 20 4 combustion Vitesse de combustion du propergol [mm/s] 4,00 4,00 7,2 Débit de propergol [kg/s] 1,13 0,3 2 Rapport de débits fluide/propergol 0,00 0,00 1,6 Poussée [kN] 2,8 0,7 15,5 LModulation Poussée Pmax/Pmin 5,54 22,1 Caractéristiques du chargement de propergol et aire au col de la tuyère Masse volumique du propergol = 1647 kg/m3 Surface en combustion = 0,171 m' Aire au col tuyère At = 412 me Rapport de détente de la tuyère = 40 Pext = 0 bars (vide). Le tableau 2 ci-après montre l'effet de la nature du au moins un fluide injecté sur le niveau de poussée maximum atteint. Quatre calculs de poussée ont été réalisés pour une configuration de propulseur donnée (caractérisée par la surface en combustion du bloc propergol Sc, l'aire au col de la tuyère At, le rapport de détente de la tuyère dans le vide), le premier cas sans injection d'oxydant, les cas suivants avec un fluide injecté constitué, respectivement des composants N20, He, H2 gazeux et un mélange N20/He. Pour chacun des cas considérés avec injection de fluide, le débit de fluide a été choisi de façon à obtenir le niveau Io d'impulsion spécifique maximum. La modulation de poussée, par rapport à la référence sans fluide additionnel, est de 22,1 pour l'injection du composant N20, 2,9 pour l'injection du composant He, 3,9 pour l'injection du composant H2 gazeux, et de 51,0 pour l'injection d'un composant constitué d'un mélange 82,8% de N20 avec 17,2% de He (% massique). 15 Cet exemple illustre l'avantage amené par l'invention en terme de plage de modulation accessible dans un moteur à propergol solide. On note plus particulièrement l'intérêt d'injecter simultanément un oxydant liquide et une fraction de gaz léger type He, gaz léger pouvant servir à pressuriser le réservoir d'oxydant liquide. 20 Tableau 2 Fluide Propergol N20 He H2 N20/He seul (82,8/17,21 Débit fluide k•/s 0 3,4 0,2 0,19 7,73 Température dans la chambre de 1972 3558 1214 1258 2975 combustion Impulsion spécifique (tuyère adaptée 251 304 250 334 322, Coefficient de débit 7,1E-04 6,2E-04 6,4E-04 5,5E-04 5,4E-04 Pression dans la chambre de MPa 1 20,4 2,7 3,7 50,7 combustion Vitesse de combustion du propergol [mm/sJ 1,0 7,20 2 2,4 12,9 Débit de propergol [kg/s] 0,3 2 0,56 0,68 3,63 _su Rapport de débits fluide/propergol 0,00 1,66 0,36 0,28 2,13 Poussée kN 0,7 15,5 2 2,7 36 Modulation Poussée Pmax/Pmin 22,1 2,9 3,9 51,4 Rapport de détente de la tuyère 40 (adaptée) masse volumique du propergol 1647 kg/m Surface en combustion 0,171 m2 Aire au col de la tuyère 412 mm2 Exposant de pression du propergol n 0,64 Coefficient de pression a 1,05 mm/s On montre sur la figure 2 un dispositif 1 de l'invention composé d'un réservoir de gaz sous pression 2, de l'hélium par exemple, relié, par l'intermédiaire d'un détendeur [Dilatable 3, à un réservoir d'oxydant 4, du NiO liquide par exemple, lui-même relié via un clapet commandé 5 à une canne d'injection 6 dans la chambre de combustion 7 d'un propulseur 8. Une canalisation 9 relie aussi le réservoir de gaz sous pression 2 à la chambre de combustion 7 via une vanne commandée 10. Le propulseur 8 comprend un chargement de propergol solide 11 à canal (l'intérieur du canal constituant la chambre de combustion 7), un moyen d'allumage 12 et une tuyère 13 munie d'un divergent 14. Ledit dispositif 1 de l'invention est particulièrement intéressant en ce qu'il permet la mise en oeuvre du procédé de l'invention selon trois variantes : - une première variante comprenant l'injection du gaz G via la vanne 10 (pour la mise en oeuvre d'une telle première variante, ledit dispositif 1 aurait pu se limiter, entre le réservoir 2 et le propulseur 8, à la canalisation 9 équipée de ladite vanne 10. Un tel dispositif "élémentaire" (dispositif de l'invention) est référencé la sur la figure 2) ; - une seconde variante comprenant l'injection du liquide L via le clapet 5 et la canne d'injection 6 ; ledit liquide L étant injecté sous la pression du gaz G (pour la mise en oeuvre d'une telle seconde variante, ledit dispositif 1 aurait pu se limiter, entre le réservoir 2 et le propulseur 8, à la canalisation équipée successivement du détenteur 3, du réservoir 4, du clapet 5 et de ladite canne d'injection 6. Un tel dispositif "élémentaire" est référencé lb sur la figure 2) ; - une troisième variante comprenant les deux injections (conjointes ou non, avantageusement conjointes) dudit gaz G ( via la vanne 10) et dudit liquide L (via le clapet 5 et la canne d'injection 6) (pour la mise en oeuvre de ladite troisième variante, les deux lignes du dispositif 1 ('"l=ia+lb") sont utilisées). La figure 3 montre un dispositif 1' de l'invention constitué d'un réservoir de gaz sous pression 2 relié par l'intermédiaire de trois détendeurs [Dilatables 3a,3b,3c à trois réservoirs d'oxydant liquide 4a,4b,4c, eux-mêmes chacun reliés par l'intermédiaire d'un clapet commandé 5a, 5b, 5c à une chambre de combustion 7a, 7b, 7c. Trois lisations 9a, 9b, 9c relient aussi le réservoir de gaz sous pression 2, via une vanne commandée 10a, lOb, lOc, à chacune des trois chambres de combustion 7a, 7b, 7c des propulseurs 8a,8b,8c. On a référencé 11a,11b,llc, 12a,12b,12c et 13a,13b,13c, sur cette figure 3, respectivement, les chargements de propergol solide, les moyens d'allumage et les tuyères. En référence à la figure 4, on montre comment le dispositif 1' de l'invention (montré sur la figure 3) est particulièrement adapté pour être monté sur une structure d'atterrisseur 15, généralement de forme globalement conique, triédrique ou hémisphérique. Le nombre de 0 propulseurs montrés sur cette figure est purement illustratif et nullement limitatif. REVENDICATIONS1. Procédé de propulsion pyrotechnique, â poussée continue, avec modulation de poussée, comprenant - la combustion d'un chargement de propergol solide (Il lla,llb,llc) dans la chambre de combustion (7 ; 7a,7b,7c) d'un propulseur (8 ; 8a,8b,8c), et - l'éjection des gaz générés par ladite combustion, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, l'injection, à la demande, d'au moins un fluide (G et/ou L) dans ladite chambre de combustion (7 ; 7a,7b,7c) ; ladite injection assurant, au moins en partie, avantageusement à elle seule, ladite modulation de poussée. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit au moins un fluide (G et/ou L) est au moins un composant à faible masse molaire choisi parmi l'hydrogène, gazeux ou liquide cryogénique, l'hélium et leurs mélanges et/ou au moins un composant oxydant choisi parmi l'oxygène, gazeux ou liquide cryogénique, les substances stockables à l'état liquide telles le protoxyde d'azote, le peroxyde d'azote, le protoxyde d'hydrogène, l'acide nitrique et leurs mélanges. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le ratio de débit massique dudit au moins un fluide (G et/ou L) et dudit chargement de propergol solide (Il ; lla,llb,llc) est compris entre 0 et 2,5. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, 25 caractérisé en ce que ledit au moins un fluide injecté est stocké sous forme liquide ou gazeuse. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en que ledit au moins un fluide (G et/ou L) est injecté à sa température de stockage. 30 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit propergol solide présente un exposant de pression supérieur à 0,5, avantageusement compris entre 0,6 et 0,8. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit propergol solide présente une impulsion 35 spécifique supérieure à 220 s. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7,caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre pour le pilotage d'un engin spatial, plus particulièrement le freinage et le positionnement d'un atterrisseur (15). 9. Dispositif de propulsion pyrotechnique (la ; 1 ; l'), à poussée continue, avec modulation de poussée, comprenant au moins une chambre de combustion (7 ; 7a,7b,7c), apte à insérer un chargement de propergol solide (Il ; lla,llb,llc), munie d'un allumeur (12 ; 12a,12b,12c) et d'au moins une tuyère (13 ; 13a,13b,13c), caractérisé en ce qu'il comprend au moins un réservoir (2) de gaz sous pression relié par l'intermédiaire d'une vanne commandée (10 ; 10a,10b 10c) à ladite chambre de combustion (7) ou à au moins une desdites chambres de combustion (7a,7b,7c). 10. Dispositif (1 ;V) selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit au moins un réservoir sous pression (2) est aussi relié par l'intermédiaire d'une vanne commandée (3 ; 3a,3b,3c) à au moins un autre réservoir (4 ; 4a,4b,4c) de liquide (L), ledit au moins un autre réservoir (4 ; 4a,4b,4c) étant relié à ladite chambre de combustion (7) ou à au moins une desdites chambres de combustion (7a,7b,7c). 11. Dispositif (1 ; l') selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que ladite au moins une tuyère (13 ; 13a,13b,13c) de ladite au moins une chambre de combustion (7 ; 7a,7b,7c) est à surface de col constant. 12. Engin spatial, et plus particulièrement atterrisseur (15), dont la structure inclut au moins un dispositif selon rune quelconque des 25 revendications 9 à 11.