Impulsion spécifique
L'impulsion spécifique, généralement notée , est une grandeur utilisée pour mesurer l'efficacité de moteurs à réaction et des moteurs-fusées. Elle mesure la force exercée par l'engin en fonction de la quantité de carburant consommé par unité de temps. Dans le domaine de l'astronautique, elle est le quotient de deux grandeurs, dont l'une est la poussée d'un propulseur, et l'autre le produit du débit massique de propergol par la valeur normale de l'accélération de la pesanteur (ou débit-poids du propergol éjecté). L'impulsion spécifique permet  de comparer l'efficacité d'un système de propulsion : plus elle est grande, plus le système est efficace.

Définition 

L'impulsion spécifique, homogène à un temps, s'exprime en unités de temps (le plus souvent en secondes).

Elle indique la durée pendant laquelle un kilogramme de propergol produit la poussée nécessaire pour soulever une masse d'un kilogramme dans le champ gravitationnel terrestre
(soit une force d'environ ) :

où  désigne la poussée (en N),  le débit massique d'éjection des gaz (en kg/s) et  l'accélération de la pesanteur (en m/s ou N/kg).

Attention, la quantité de mouvement est divisée par la masse de carburant emporté, les turboréacteurs ont donc une impulsion spécifique plus élevée parce qu'ils prennent appui sur une masse extérieure qui n'est pas emportée et leur impulsion spécifique n'est plus proportionnelle à la vitesse de sortie des gaz (pour un moteur fusée il suffit de multiplier l'impulsion spécifique par 9,81 pour obtenir la vitesse de sortie).

À poussée égale, plus l'impulsion spécifique d'un propulseur est grande, moins il consomme d'ergols.

Le couple dihydrogène liquide (LH2)/dioxygène liquide (LOX), utilisé sur l'étage principal (EPC) de la fusée Ariane 5, a une impulsion spécifique d'environ .

Impulsion spécifique des moteurs-fusées 

L'impulsion spécifique des moteurs-fusées est beaucoup plus faible que celle des moteurs à réaction car la quantité d'énergie consommée pour éjecter les gaz est plus forte (leur vitesse est plus élevée) et le moteur fusée doit embarquer son comburant. En pratique les moteurs fusées ont une impulsion spécifique qui plafonne à environ 500 secondes pour les mélanges carburant/comburant les plus efficaces tandis que les moteurs à réaction peuvent atteindre 6 000 secondes.

Pour les moteur-fusées, la vitesse d'éjection des gaz vaut 9,81 fois l'impulsion spécifique ce qui permet d’appliquer facilement l'équation de Tsiolkovski.

Valeurs pour quelques mélanges d'ergols

Références

Bibliographie

Voir aussi

Articles connexes 
 Moteur à réaction
 Moteur-fusée
 Poussée
 Consommation spécifique de carburant

Liens externes 
 http://perso.numericable.fr/fbouquetbe63/gomars/impulsion_specifique.doc

Propulsion spatiale
Grandeur spécifique