SuperstatoréacteurLe superstatoréacteur ou statoréacteur à combustion supersonique, aussi appelé de manière abrégée superstato (scramjet pour supersonic combustion ramjet en anglais), est une évolution du statoréacteur, système de propulsion par réaction des aéronefs, pouvant atteindre des vitesses de fonctionnement supérieures à Mach 6. thumb|Schéma du fonctionnement d'un superstatoréacteur. Le statoréacteur classique (à combustion subsonique) est limité en vitesse par l'efficacité de son divergent d'entrée.
StatoréacteurLe statoréacteur est un système de propulsion par réaction des aéronefs, dont la poussée est produite par éjection de gaz issus de la combustion d'un carburant, généralement le kérosène. Il n'est constitué que d'un tube et ne comporte aucune pièce mobile, d'où le terme « stato » pour statique. Premier moteur à réaction de l'histoire, inventé par René Lorin en 1913, il est mécaniquement le plus simple, n'ayant aucune pièce mobile. Le Leduc 010 devient, lors d’un vol d’essai en 1949, le premier avion propulsé par un statoréacteur.
Nombre de MachLe nombre de Mach est un nombre sans dimension, noté Ma, qui exprime le rapport de la vitesse d'un objet dans un fluide à la vitesse du son dans ce même fluide. La vitesse du son dans un gaz variant avec sa nature et sa température, le nombre de Mach ne correspond pas à une vitesse fixe, il dépend des conditions locales. Il a été ainsi nommé en l'honneur du physicien et philosophe autrichien Ernst Mach par Jakob Ackeret. Aux températures habituelles et dans l'air, la vitesse du son vaut environ ou .
Mécanique des fluides numériqueLa mécanique des fluides numérique (MFN), plus souvent désignée par le terme anglais computational fluid dynamics (CFD), consiste à étudier les mouvements d'un fluide, ou leurs effets, par la résolution numérique des équations régissant le fluide. En fonction des approximations choisies, qui sont en général le résultat d'un compromis en termes de besoins de représentation physique par rapport aux ressources de calcul ou de modélisation disponibles, les équations résolues peuvent être les équations d'Euler, les équations de Navier-Stokes, etc.
SoufflerieUne soufflerie est une installation d'essais utilisée en aérodynamique pour étudier les effets d'un écoulement d'air sur un corps, généralement un modèle de dimension réduite par rapport au réel. On peut effectuer dans une soufflerie des mesures, par exemple d'efforts, et des visualisations d'écoulement le plus souvent impossibles à faire dans les conditions réelles de déplacement. Il existe plusieurs centaines de souffleries dans le monde, dont le plus grand nombre sont aux États-Unis.
Lanceur orbital monoétageUn lanceur orbital monoétage (en single-stage-to-orbit, ou SSTO) est un véhicule spatial capable d'atteindre l'orbite terrestre et la vitesse de satellisation sans avoir à larguer un ou des étages propulsifs au cours de son ascension. Plusieurs projets de ce type ont été étudiés (HOTOL, Skylon, McDonnell Douglas DC-X, le Lockheed-Martin X-33, le Roton SSTO...), mais aucun n'a jusqu'à présent abouti, car le concept nécessite d'effectuer plusieurs percées technologiques.
Loi des aires (aérodynamique)La loi des aires (area rule en anglais) est une loi aérodynamique régissant la forme des avions transsoniques ou supersoniques. Cette loi a été mise en évidence en Allemagne par de la société Junkers (brevet déposé entre 1943 et 1945). Elle a été redécouverte en 1951 et mise en application par l'ingénieur américain Richard Whitcomb, d'où l'appellation parfois rencontrée de règle de l’aire de Whitcomb. Certains textes des années 1950 y réfèrent aussi sous l'expression synonyme règle des sections.
Compressible flowCompressible flow (or gas dynamics) is the branch of fluid mechanics that deals with flows having significant changes in fluid density. While all flows are compressible, flows are usually treated as being incompressible when the Mach number (the ratio of the speed of the flow to the speed of sound) is smaller than 0.3 (since the density change due to velocity is about 5% in that case). The study of compressible flow is relevant to high-speed aircraft, jet engines, rocket motors, high-speed entry into a planetary atmosphere, gas pipelines, commercial applications such as abrasive blasting, and many other fields.
TranssoniqueL'écoulement autour d'une aile passe du régime subsonique au régime transsonique lorsqu'apparaît une zone dans laquelle la vitesse locale devient égale à la célérité du son. Le nombre de Mach correspondant, inférieur à 1, s'appelle le Mach critique. Pour la clarté de l'exposé il est commode de se placer sur l'aile fixe comme dans une soufflerie qui produit un écoulement d'air autour d'une maquette fixe. nombre de Mach critique Pour qu'une aile développe une portance, son profil est étudié pour dévier l'air tout en minimisant la traînée induite.
Hypersonic flightHypersonic flight is flight through the atmosphere below altitudes of about 90 km at speeds greater than Mach 5, a speed where dissociation of air begins to become significant and high heat loads exist. Speeds of Mach 25+ have been achieved below the thermosphere as of 2020. The first manufactured object to achieve hypersonic flight was the two-stage Bumper rocket, consisting of a WAC Corporal second stage set on top of a V-2 first stage. In February 1949, at White Sands, the rocket reached a speed of , or about Mach 6.
Bang supersoniqueLe bang supersonique désigne l'onde sonore créée par un mobile à vitesse supersonique et sa propagation dans l'air. Le domaine qui nous intéresse est régi par les équations d'Euler qui négligent les propriétés de transport, en particulier la viscosité. Elles sont décrites par un nombre sans dimension, le nombre de Mach noté M, rapport de la vitesse dans le milieu à la vitesse du son dans ce même milieu, environ 340 m/s pour l'air au repos. L'utilisation de cette quantité montre l'invariance d'échelle : deux écoulements sur des corps homothétiques sont homothétiques.
Angle de flèchethumb|L'angle de flèche relativement élevé, noté α sur ce schéma, d'un Boeing 707. Dans un avion, l'angle de flèche désigne l'angle formé entre le lieu des points situés au quart avant des cordes de profil et le plan transversal de l'appareil. Si ce lieu de points n'est pas une droite (flèche variable), on prend parfois le bord d'attaque comme référence. Raison aérodynamique liée aux écoulements transsoniques et supersoniques, à développer. Pour un avion qui vole en subsonique (Mach < 0,7), la flèche optimale est nulle ou faiblement positive (moins de 5 degrés).
SupersoniqueSupersonique signifie « supérieur à la vitesse du son ». thumb|Le F-14 en vol supersonique n'est pas entendu avant son passage devant les spectateurs, puis la quasi-totalité du son est entendue en un instant. Un véhicule supersonique est un véhicule capable de se déplacer à une vitesse supérieure à la vitesse du son qui est de l'ordre de 343 mètres par seconde (environ kilomètres par heure ou Mach 1) dans de l'air à 15 °C au niveau de la mer.
Rentrée atmosphériquevignette|Entrée atmosphérique de Mars Exploration Rover (MER), vue d'artiste. vignette|Représentation par un ordinateur de la rentrée atmosphérique de la Navette spatiale américaine. La rentrée atmosphérique est la phase durant laquelle un objet artificiel pénètre dans l'atmosphère d'un objet céleste et atteint des couches suffisamment denses pour provoquer des effets mécaniques et thermiques. L'objet en question peut être satellite, capsule spatiale ou fragment de fusée par exemple.
Turboréacteur à double fluxUn turboréacteur à double flux (dit en anglais turbofan) est un moteur à réaction dérivé du turboréacteur. Il s’en distingue essentiellement par le fait que la poussée est obtenue non seulement par l’éjection de gaz chauds, mais aussi par un flux d’air froid — ce dernier flux peut même fournir davantage de force (mesurée en kilonewtons) que le flux chaud. L'air entrant à l’avant du moteur se divise en deux parties qui suivent deux parcours distincts avant de se rejoindre à la sortie.
Concorde (avion)vignette|Premier vol du prototype français du Concorde à Toulouse le , piloté par André Turcat. Le Concorde est un avion supersonique. Il s'agit d'un avion de ligne conçu conjointement par Sud-Aviation (devenue par la suite Aérospatiale puis Airbus) et British Aircraft Corporation (devenue ensuite British Aerospace). Il fut en service de 1976 à 2003 chez Air France et British Airways. Sa vitesse de croisière est de , soit environ , à une altitude variant de .
Échauffement aérodynamiqueL’échauffement aérodynamique (ou échauffement cinétique) est l’échauffement subi par un objet qui se déplace rapidement dans une atmosphère (ou qui fait l’objet d’essais dans une soufflerie ou une torche à plasma). Il peut se manifester sur les aéronefs en vol ainsi que sur les engins spatiaux et les météorites qui pénètrent dans l'atmosphère terrestre. La compréhension des processus régissant l'échauffement dynamique est nécessaire pour la maîtrise des technologies employées dans la conception des engins spatiaux destinés à revenir sur Terre et pour prévoir l'évolution des objets célestes dont la trajectoire les destine à pénétrer dans l'atmosphère terrestre.
Soyouz (véhicule spatial)vignette|Un lanceur Soyouz en position pour lancer un vaisseau Soyouz. vignette|Le vaisseau Soyouz vaisseau de sauvetage de la station spatiale internationale. Soyouz (du russe Союз, « Union ») désigne une famille de vaisseaux spatiaux habités soviétiques, puis russes après l'éclatement de l'URSS, conçue au début des années 1960. Le vaisseau Soyouz est, depuis 1967, le seul véhicule spatial mis en œuvre par l'astronautique russe pour placer en orbite des cosmonautes.
Supersonic transportA supersonic transport (SST) or a supersonic airliner is a civilian supersonic aircraft designed to transport passengers at speeds greater than the speed of sound. To date, the only SSTs to see regular service have been Concorde and the Tupolev Tu-144. The last passenger flight of the Tu-144 was in June 1978 and it was last flown in 1999 by NASA. Concorde's last commercial flight was in October 2003, with a November 26, 2003 ferry flight being its last airborne operation.
Avion spatialUn avion spatial est un véhicule spatial réutilisable, généralement habité, pouvant regagner la Terre par ses propres moyens dans les conditions d'un aérodyne. Il faut faire la distinction entre un avion spatial orbital et un avion suborbital : le premier est capable de se placer sur une orbite stable autour de la Terre, alors que le second ne permet que de sortir de l'atmosphère en suivant une trajectoire parabolique le ramenant sur Terre.
