Un moteur cryogénique imprimé en 3D part à la conquête de l’espace

La jeune startup indienne Skyroot Aerospace vient de dévoiler son premier moteur de fusée imprimé en 3D :  baptisé Dhawan-I d’après le célèbre ingénieur Dr Satish Dhawan, c’est un moteur cryogénique, utilisant donc des gaz liquéfiés conservés à l’état liquide à basse température, plus complexes à maîtriser. Plusieurs modèles de fusées auraient été déclinés par l’entreprise et si tous les tests réussissent, un premier décollage est prévu en 2021 avec la Vikram-I, celle qui possède la plus petite capacité. Le moteur cryogénique imprimé en 3D devrait partir à la conquête de l’espace à priori plus tard, sur la Vikram-II. 

Dans le secteur aérospatial, la fabrication additive a toujours eu une place de choix que ce soit pour nos avions ou nos fusées. Quand il s’agit d’exploration spatiale, les technologies 3D permettent surtout de concevoir des composants plus légers et performants comme des tuyères ou la chambre à combustion. A terme, l’objectif est de réduire les coûts et de proposer des solutions aussi accessibles et fiables que les vols aériens, ouvrant ainsi le voyage spatial. C’est en tout cas l’ambition de la startup Skyroot Aerospace qui a imaginé un moteur cryogénique imprimé en 3D.

Le développement d’un moteur cryogénique est beaucoup plus complexe qu’un moteur classique car il doit pouvoir être maintenu à des températures de -150° degrés Celsius. Il utilise en effet un carburant liquide et un oxydant qui doit être maintenu à des températures extrêmement froides. Dans le cas de Dhawan-I, la startup explique qu’il s’appuie sur un Gaz Naturel Liquéfié (GNL) comme carburant et de l’oxygène liquéfié comme oxydant. Elle ajoute : “Ce moteur est le premier moteur indien entièrement cryogénique fonctionnant au carburant futuriste GNL. Celui-ci comprend plus de 90 % de méthane, le rendant extrêmement propre et efficace.” En plus du carburant innovant, la startup a misé sur la fabrication additive métal pour concevoir le moteur. Elle reste très discrète quant au processus et matériaux utilisés, probablement parce qu’elle doit encore tout tester. 

Naga Bharath Daka, directeur de l’exploitation, explique : « Dhawan-I est un moteur cryogénique imprimé en 3D à 100% avec refroidissement régénératif. » En effet, le carburant fait office de liquide de refroidissement et passe dans les tubes et les canaux autour de la chambre de combustion. Lorsqu’il est chauffé, il est introduit dans un générateur de gaz spécial ou injecté directement dans la chambre de combustion principale. On imagine donc que la fabrication additive permettra de concevoir une structure interne complexe, facilitant le refroidissement régénératif du moteur.

Le moteur cryogénique imprimé en 3D ne sera pas utilisé dans la fusée Vikram-I qui devrait décoller en 2021, celle-ci ne pouvant soulever que 225 kilos de charge ce qui n’est pas assez pour soutenir le moteur cryogénique. On devra donc attendre la Vikram-II qui peut soulever 410 kilos. En attendant, vous pouvez retrouver plus d’informations sur l’avancée de la startup sur son site internet. N’hésitez pas à nous dire ce que vous pensez de ce moteur cryogénique imprimé en 3D dans les commentaires de l’article ou avec les membres du forum 3Dnatives. Retrouvez toutes nos vidéos sur notre chaîne YouTube ou suivez-nous sur Facebook ou Twitter !