Dans la situation mondiale tendue d'aujourd'hui, il n'est pas difficile d'observer l'application à grande échelle du combat sans pilote, en particulier l'utilisation devéhicules aériens sans piloteLes drones ont été largement utilisés comme arme de combat principale dans des conflits tels que le conflit Russie-Ukraine, le conflit israélo-palestinien et la crise de la mer Rouge. Par conséquent, le développement ultérieur de l'équipement des drones devient un facteur clé pour gagner l'initiative dans la guerre. La société américaine Wave Engine propose d'utiliser des moteurs à jet d'air pulsé (PUVRD) sur les drones. Quels sont les avantages des moteurs à jet d'air pulsé ? Et quelles sont leurs perspectives de développement et d'application ?
L'histoire des moteurs à réaction pulsés remonte aux premiers jours de l'exploration aéronautique. Sur la base du principe de génération de poussée par combustion, les premiers scientifiques ont commencé à expérimenter la génération de poussée par combustion périodique, jetant ainsi les bases du développement des moteurs à réaction pulsés. Les moteurs à réaction pulsés se composent principalement de deux parties : le compresseur et le dispositif à jet. Tout d'abord, l'air entre dans le moteur par le compresseur, qui comprime l'air et l'injecte dans la chambre de combustion. Dans la chambre de combustion, le carburant est injecté et mélangé à l'air comprimé. Le mélange est ensuite enflammé, produisant du gaz à haute température et haute pression. Enfin, le dispositif à jet commence à fonctionner, éjectant le gaz à haute température et haute pression pour générer une poussée. L'ensemble du processus est cyclique et, en répétant continuellement ce cycle, les moteurs à réaction pulsés peuvent générer en continu une poussée, entraînant des avions tels que des drones à voler. Cette forme unique de moteur à réaction a progressivement attiré l'attention, offrant une nouvelle option de puissance pour les avions. Avec les progrès technologiques, la conception des moteurs à réaction pulsés a été progressivement améliorée et optimisée. Pendant la Seconde Guerre mondiale, l'Allemagne nazie a mené des recherches approfondies et appliqué des moteurs à réaction pulsée pour faire progresser sa technologie de missiles. Ils ont utilisé ces moteurs pour propulser des missiles V-1 et ont bombardé avec succès Londres. La structure unique des moteurs à réaction pulsée apporte des avantages significatifs, qui sont bien compatibles avec les drones. Tout d'abord, les moteurs à réaction pulsée ont une structure simple et compacte, ce qui les rend particulièrement adaptés aux petits drones. Les drones nécessitent généralement des systèmes d'alimentation légers et efficaces, et les moteurs à réaction pulsée répondent à ces exigences, réduisant le poids et le volume globaux des drones, améliorant ainsi leur maniabilité et leur flexibilité. Deuxièmement, les moteurs à réaction pulsée ont une efficacité de combustion élevée, ce qui signifie qu'ils peuvent fournir des temps de vol plus longs et des vitesses de vol plus élevées avec la même consommation de carburant. Ceci est particulièrement important pour les drones, en particulier dans les scénarios nécessitant des vols de longue durée et à grande vitesse ou des missions complexes. De plus, la fréquence de travail des moteurs à réaction pulsée peut être ajustée par la conception, ce qui permet un contrôle précis de la poussée du drone. Ce contrôle précis de la poussée contribue à améliorer la stabilité de vol et la maniabilité du drone, lui permettant d'être performant dans des environnements et des tâches complexes. Enfin, bien que les moteurs à réaction pulsée puissent produire un bruit important dans certaines situations, ce problème de bruit peut être atténué dans une certaine mesure dans les applications de drones grâce à des moyens techniques. Par exemple, en optimisant la conception du moteur, en utilisant des techniques de réduction du bruit ou en ajustant l'altitude et la vitesse de vol, l'impact du bruit généré par les drones pendant l'exécution de la mission sur l'environnement peut être réduit. Début mars, la société américaine Wave Engine a commencé à tester un drone équipé d'un moteur à réaction pulsée, le Scitor-D, et a publié une vidéo de test. Selon les données officielles,Le moteur à réaction pulsé de Wave Engine est un type de moteur qui fonctionne à l'aide d'ondes de pression plutôt que de machines rotatives. Son principe de fonctionnement consiste à générer des ondes de pression par combustion intermittente dans un tube creux, propulsant ainsi le gaz chaud et produisant une poussée. Ce moteur présente des avantages tels que l'absence de pièces mobiles, des performances de jet élevées et un contrôle numérique du moteur à pleine autorité (FADEC), offrant une propulsion haute performance dans un groupe motopropulseur efficace et peu coûteux.
Pour le drone Scitor-D, il a un fuselage mince avec une envergure de 3 à 3,5 mètres, et le moteur à réaction pulsée est monté sur le dessus du fuselage à l'aide d'un dispositif fixe. Sa queue est en forme de "H" pour empêcher efficacement toute interférence avec le fonctionnement normal du moteur. Sa vitesse de vol maximale peut atteindre 370 km/h. Cependant, la portée et la durée de vol du Scitor-D équipé d'un nouveau type de moteur à réaction pulsée avec une méthode d'alimentation électrique efficace restent inconnues. Aujourd'hui, les perspectives d'application de ce drone sont très larges. La société a signé un contrat avec le US Air Force Equipment Bureau pour développer une technologie cruciale pour l'aviation et le combat aérien du futur pour l'US Air Force. Ils utilisent déjà cette technologie de moteur pour concevoir et construire une plate-forme polyvalente lancée par avion (VALP) principalement utilisée pour de multiples tâches telles que les leurres. Cette VALP, utilisant la technologie de moteur exclusive de Wave Engine, démontre le potentiel des propulseurs hautes performances et à faible coût dans les avions hautes performances de nouvelle génération.
En résumé, la société américaine Wave Engine a réussi à réduire le coût et la complexité de la propulsion par réaction grâce à l'application de moteurs à réaction pulsés, démontrant ainsi leur potentiel considérable en tant que propulseurs à hautes performances et à faible coût. La technologie et les produits des moteurs à réaction pulsés ont non seulement de vastes perspectives d'application dans les domaines militaire et des drones, mais pourraient également jouer un rôle important dans l'aviation civile et dans d'autres domaines à l'avenir.