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Les ergols liquides 

Présentation des ergols liquides :

Les ergols liquides stockables sont relativement faciles d’emploi. Ils sont utilisés sur les premiers étages des lanceurs. Ils ont une grande souplesse d’utilisation: on peut éteindre et rallumer le moteur à volonté, on les stocke à température ambiante et leurs densités élevées permettent de les confiner dans des réservoirs de taille raisonnable. Leur gros avantage est le suivant : Ils s’enflamment spontanément dès qu’ils se rencontrent, ce qui facilite le démarrage des moteurs. On les dit hypergoliques.

 

ar44L.jpg (7825 octets)

Ariane 44 L (document extrait du cédérom : "Les images satellitales")

Réactifs :

Pour l’EPS (étage propulsif stockable) d’Ariane 5 :

  • Le combustible est la monométhylhydrazine ou MMH de formule H2N – NHCH3.
  • Le comburant est le peroxyde d’azote (N2O4).

Pour les 1er et 2ème étages ainsi que les PAL (propulseurs d'appoint à liquide) d’Ariane 4 :

  • Le combustible est le UH25, c’est un mélange de 75 % de diméthylhydrazine ou UDMH de formule H2N – N (CH3)2 et de 25 % d’hydrate d’hydrazine de formule (N2H4,H2O).
  • Le comburant est le peroxyde d’azote (N2O4).


Réactions chimiques :

Les réactions suivantes présentent l’avantage de s’amorcer spontanément dès que les réactifs sont mélangés (réaction hypergolique) et libèrent énormément d’énergie.

  • Avec la diméthylhydrazine ou UDMH :

          H2N – N (CH3)2 (l)+ 2 N2O4 (l)  - > 3 N2 (g) + 4 H2O (g) + 2 CO2 (g)

  • Avec l’hydrate d’hydrazine de formule (N2H4,H2O) :

2 (N2H4,H2O) (l) + N2O4 (l)  - > 3 N2 (g) + 6 H2O (g)

  • Avec la monométhylhydrazine ou MMH :

         4 H2N – NHCH3 (l) + 5 N2O4 (l)  - > 9 N2 (g) + 12 H2O (g) + 4 CO2 (g)

Environnement et sécurité :

L'hydrazine et ses dérivés présentent une toxicité élevée. L'hydrazine est instable dès 50°C (risque d'explosion), s'oxyde spontanément à l'air et à température ambiante. Ces propriétés font de l'hydrazine et de ses dérivésdes substances délicates à manipuler et à stocker.