Distribution spirale du courant à la surface d’un aérodyne MHD

Il est légitime de se demander comment une machine discoïdale, aux apparences totalement anti-aérodynamiques, pourrait se déplacer à des vitesses élevées, de l’ordre de plusieurs Mach, son vecteur vitesse étant dirigé selon son axe. Dans une mécanique des fluides conventionnelle, on comprend que les gaz seraient dans l’obligation de contourner brutalement un tel engin à sa périphérie équatoriale. Pour palier à ce problème, il est donc nécessaire que le gaz obéisse au doigt et à l’œil aux injonctions des forces électromagnétiques. En agissant sur la couche gazeuse située immédiatement au contact de la paroi (la « couche limite »), on obtient une efficacité aérodynamique maximale. Le concept des aérodynes MHD discoïdaux a été présenté en 1975 par Jean-Pierre PETIT, à travers deux publications dans les Compte rendu de l’Académie des Sciences de Paris.

Le premier système, Aérodyne modèle 1, est basé sur l’utilisation de streamers spiraux, provoqués par un effet hall fort, qui produit des force JxB centrifuges sur le dessus de l’aérodyne et centripètes au dessous. Mais se pose alors le problème du confinement du plasma, ayant tendance, en présence d’un champ magnétique équatorial, à s’éloigner et à devenir incontrôlable. Le problème du confinement de cette décharge sur la paroi a été résolu, et expliqué dans un papier présenté en 3ème Colloque sur les Hautes Puissantes Pulsées (EAPPC2010) ICC Jeju, Jeju, Korea Voici quelques photos couleurs des récentes expérimentations effectuées par Jean-Christophe DORE. Celles-ci illustrent parfaitement les Aérodynes MHD discoïdaux à courant spiraux. Cette distribution spirale du courant est réalisée grâce à une méthode originale.

Décharge diffuse de 180°

Le banc d’essai spécialement conçu pour mettre en œuvre cette expérimentation. Sur l’image de droite, les modules de commutation électronique Haute Tension :

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Ces travaux ont fait l’objet d’une communication à un Colloque de Physique des Plasmas qui s’est tenu à Varsovie (Pologne), à l’automne 2013. C’était la toute première fois, mais certainement pas la dernière, que les mots “Aérodyne MHD” se trouvaient inscrits dans le titre d’une communication scientifique effectuée dans un colloque international scientifique de premier plan.