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Bouclier thermique en composite à matrice céramique pour rentrée atmosphérique

Herakles (Safran) a livré les premiers éléments de protection thermique du véhicule spatial IXV (Intermediate Experimental Vehicle). Ce véhicule spatial expérimental destiné à valider les technologies de rentrée atmosphérique qui seront utilisées dans le cadre du projet de lanceur réutilisable de l’Agence Spatiale Européenne. 

Bouclier thermique en composite à matrice céramique pour rentrée atmoshérique

Légers, résistants aux chocs et capables de supporter des températures largement supérieures à mille degrés : les matériaux composites thermostructuraux sont de plus en plus utilisés dans l’industrie aéronautique et spatiale.

Ces pièces, formant le nez, les bords d’attaque et l’intrados de l’aéronef, lui serviront de bouclier protecteur lors de sa rentrée dans l’atmosphère terrestre. Pendant la vingtaine de minutes que durera cette phase, elles devront résister à des températures proches de 1 600°C ! Tous ces éléments sont fabriqués en composite à matrice céramique (CMC), une variante de composites thermostructuraux combinant fibres de carbone et matrice en carbure de silicium. Pour Herakles, ce vol prévu au mois de novembre prochain sera une occasion unique de tester en grandeur nature la résistance de ses pièces.

"Les premiers composites thermostructuraux que nous avons développés, il y a près de 40 ans, étaient constitués d’une matrice en carbone renforcée par des fibres de carbone", explique Marc Montaudon, directeur de la Business Unit aéronautique et composites d’Herakles. "Ces composites étaient alors utilisés pour remplacer les alliages métalliques très lourds des zones les plus chaudes des moteurs de missiles ; nous avons étendu leur usage à d’autres domaines comme les tubes de télescopes pour satellites d’observation ou encore les divergents des lanceurs spatiaux américains Delta 4. Aujourd’hui, les composites carbone-carbone trouvent leur principal débouché dans les freins d’avions : Messier-Bugatti-Dowty est devenu n°1 mondial sur ce marché, en s’appuyant notamment sur la technologie développée par Herakles », précise Marc Montaudon.

Du carbone-carbone aux CMC
Herakles a introduit les CMC en série sur avion avec les volets de la tuyère du Rafale. La société a ensuite capitalisé sur son savoir-faire en diversifiant son offre, en produisant par exemple des pièces de vannes à gaz chauds pour le pilotage des missiles antimissiles américains SM3. Actuellement, la société développe pour Snecma le divergent de son moteur Vinci, destiné aux futurs lanceurs Ariane 5 ME et Ariane 6. Ce divergent de tuyère assure l’accélération des gaz en régime supersonique jusqu’à 4 000 m/s.

Pour les années à venir, l'enjeu principal étant de faire bénéficier les moteurs d’avions des avantages des CMC.

Plus d'informations: www.safran-group.com

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