Selon le principe bien établi des forces de Laplace et de Coulomb. Les plus prometteuses exploitent l’hyperpolarisabilité diélectrique de l’air excité près du seuil d’ionisation et l’électrocondensation de l’eau. Toutes exigent dans leur mise en œuvre efficace, un unique procédé: l’ionisation ou seulement l’excitation des gaz par des avalanches d’électrons induites par de brèves et intenses impulsions ou gradients de champs électriques. L’EHD se distingue par sa simplicité et son efficacité, du fait de son action sur les immenses masses d’air à l’intérieur de l’onde de choc toute entière et même son extension artificielle et par la synergie de nombreux effets propulsifs. L’effet de Hall convertit les systèmes EHD pour fonctionner dans l’ionosphère aux nombres de Mach élevés.
1/ La Magnétohydrodynamique ou MHD

Il s’agit d’accélérer un fluide conducteur par la force d’Ampère F = J x B, perpendiculairement à un courant et à un champ magnétique. L’un des problèmes, c’est la puissance dissipée P = RJ2. C’est-à-dire que si la force F est linéairement proportionnelle à l’intensité du champ B et au courant J, la dissipation, elle, est quadratique en ce dernier. Voici donc les domaines où la MHD excelle:

- Convertisseurs électromécaniques utilisant un métal liquide, conducteur exceptionnel. L’idéal, c’est le sodium liquide, de faible densité, et donc de faible inertie. Le rendement atteint 85%. Deux exemples connus sont les pompes du système de refroidissement au sodium du regretté Superphénix, et un prototype de moteur à explosion ultra-compact dont l’énergie est instantanément convertie en électricité. Plus de vilebrequin, ni de transmission mécanique, de boîte de vitesse ou d’alternateur: le piston déplace directement le sodium, dont des aimants permanents au Fer-Néodyme convertissent directement l’énergie cinétique en électricité. Ce générateur ultra-léger et compact fonctionne au régime optimal, car sa dynamique peut être entièrement contrôlée par un microprocesseur. Une partie de l’énergie est dissipée en turbulence et dans l’électrode. Principaux inconvénients: la température de fonctionnement et le risque d’incendie. Manifestement, le rendement et la fiabilité d’un moteur similaire à bobinages sont potentiellement supérieurs.

- Le jour où nous maîtriserons la fusion thermonucléaire dans des plasmas de très haute température (~150 Millions de °K), la MHD sera la méthode idéale de conversion de leur énergie en électricité. Ce jour semble lointain, pour l’instant. Toutefois il existe déjà des sources d’énergie susceptibles de tirer profit d’un tel système.

- Guidage de rentrée ionosphérique par aérofrein magnétique. Vraisemblablement testé dans les missiles balistiques à têtes simples ou multiples dès les années 1970. Des essais pourraient avoir induit des observations d’Ovnis assez spectaculaires (essaims de boules lumineuses capables de changer indépendamment de directions) dont l’étude justifie un organisme tel que le SEPRA. Il existe une version naturelle, tout aussi spectaculaire de ce phénomène: la rentrée et fragmentation d’un météorite ferreux magnétisé (songer à une forme irrégulière tournant, ricochant, magnétisée de façon désaxée et se fragmentant de façon aléatoire).

Voici des domaines où la MHD est envisageable, avec un rendement médiocre que compensent toutefois des avantages:

- Accélération dans l’eau de mer, comme pour le sous-marin nucléaire du film Octobre Rouge. Les problèmes majeurs sont la dissipation ohmique de l’eau salée (~5W-m), et électrochimique au-dessus de 1.5Volts, qui aboutit surtout à électrolyser l’eau. Le rendement atteint néanmoins 50% (soit 50% de chaleur dissipée en propulsion, qu’il faut tempérer par le rendement du cycle d’alimentation). L’avantage recherché est le silence des sous-marins nucléaires stratégiques.

- Accélération d’une torpille sous-marine à supercavitation, se déplaçant dans une bulle essentiellement produite par l’éjection près de la pointe des gaz d’un générateur chimique. L’électrolyse de l’eau contribuerait, sur la surface intérieure de la bulle, à la supercavitation, tandis que l’hydrogène et l’oxygène produits y seraient brûlés, contribuant à maintenir la pression. L’énergie électrique est produite électrochimiquement par une turbine ou par combustion d’Aluminium dans l’eau, les gaz étant éjectés à l’avant. L’engin n’est supposé fonctionner que quelques dizaines de secondes. Les vitesses atteintes seraient de centaines de Km/h. La méthode serait applicable à un mini sous-marin d’attaque, mais vraisemblablement sur des temps limités, en analogie avec la post-combustion des chasseurs supersoniques.

- Accélération ou freinage d’un satellite dans l’ionosphère, grâce à un câble conducteur isolé sur sa longueur et tendu dans le champ ambiant, vers le haut par la force centrifuge. Le freinage convertit l’énergie cinétique du satellite en électricité. L’idée, en tant que système de propulsion, est d’économiser le dernier étage de mise sur orbite haute en se servant de l’énergie de panneaux solaires durant plusieurs mois. En tant que moyen de freinage, un système analogue se révélerait utile pour des missions interplanétaires, un champ magnétique artificiel autour du véhicule complétant le champ naturel. Le désavantage, en mode propulsif, est la ténuité et la résistance du plasma ionosphérique. L’avantage est une énergie ambiante inépuisable pour un tel système, celle du Soleil dans le voisinage terrestre. Pour l’instant, les tentatives faites dans ce sens ont échoué: le câble déroulé depuis la navette spatiale s’était rompu, et un satellite lancé auparavant n’avait pu dérouler le sien. Mais en principe, ces difficultés peuvent être surmontées.

- Convertisseur de flux aérodynamique en puissance électrique. L’ionisation à cascades électroniques le long des lignes de flux représente une puissance modeste, de quelques kilowatts. Le rendement atteint 25% à Mach 3 et 13% à Mach 8. Peut être utile en tant que générateur capable de fournir des mégawatts, mais pose de nombreux problèmes, notamment de poids, d’échauffement des flux et des composants qui rendent son utilisation délicate, voire difficile pour le freinage des flux en amont d’un statoréacteur. Néanmoins, une utilisation modérée ferait la différence qui permet à un statoréacteur de fonctionner en hypersonique.

- Contrôle ponctuel des flux aérodynamiques sur des régions critiques à haute altitude où une densité élevée de force est désirable. L’effet de Hall étend le champ d’application aux volumes importants, surtout à haute altitude et nombres de Mach élevés, mais est généralement considéré comme participant de la propulsion électrique.

Merci. La suite tout prochainement…
Dr. ORLOFF

Note de JC: «Dr» Orloff, j’ai coupé vos insultes envers Orphée. Merci de respecter les règles de base de la politesse afin d’éviter que vos commentaires ne soient supprimés.

Note de JC: «Dr» Orloff, j’ai coupé vos insultes envers Orphée. Merci de respecter les règles de base de la politesse afin d’éviter que vos commentaires ne soient supprimés.

Orox : tout ça me donne presque envie de faire un billet sur Sereda, lorsque j’en aurai le temps.

Je vais bientôt m’auto-censurer, je le sens…