WO2009013403A2 - Moteur à détonations pulsées fonctionnant avec un mélange carburant-air - Google Patents

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ignition means
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    • F02K7/00—Plants in which the working fluid is used in a jet only, i.e. the plants not having a turbine or other engine driving a compressor or a ducted fan; Control thereof
    • F02K7/02—Plants in which the working fluid is used in a jet only, i.e. the plants not having a turbine or other engine driving a compressor or a ducted fan; Control thereof the jet being intermittent, i.e. pulse-jet
    • F02K7/04—Plants in which the working fluid is used in a jet only, i.e. the plants not having a turbine or other engine driving a compressor or a ducted fan; Control thereof the jet being intermittent, i.e. pulse-jet with resonant combustion chambers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R7/00—Intermittent or explosive combustion chambers

Definitions

  • Pulsed detonation engine operating with a fuel-air mixture.
  • the present invention relates to pulsed detonation engines operating with a detonating fuel-air mixture, ignited by means of low-energy ignition means, for example of the spark plug type for an internal combustion engine.
  • low-energy ignition means for example of the spark plug type for an internal combustion engine.
  • at least one predetonation tube with a diameter smaller than that of the combustion chamber of said engine is provided, said predetonation tube opening into said combustion chamber and being provided with said means for detonation.
  • low-energy ignition arranged at one end of said predetonation tube.
  • said low-energy ignition means When the fuel-air detonation mixture contained in said predetonation tube is initiated by said low-energy ignition means, it follows in the latter a laminar flame regime characterized by a very low propagation speed, of the order from a few cm / s to a few m / s,
  • the speed of the flame thus goes from a few cm / s to a few hundred m / s and reaches the so-called "thermal blocking" regime.
  • the flame then propagates at a speed close to that of the sound with respect to the flue gases, ie of the order of 800 m / s to 900 m / s for a fuel-air medium.
  • This very high speed generates high pressure waves in the fresh gases, of the order of a few bars.
  • the "blocking ratio” is defined as being the ratio between the passage section delimited by the obstacle and the passage section of said predetonation tube.
  • the best blocking ratio is between 0.45 and 0.5 with a pitch corresponding to once the diameter.
  • a detonation wave thus has a three-dimensional structure, this structure strongly depending on the kinetics of decomposition of the detonation mixture, and therefore on the characteristic time of the chemical reaction.
  • the points at each intersection between the main detonation wave and the transverse waves are called “triple points", the trajectory of these triple points defining a periodic structure called “detonation cell” whose length L and width ⁇ (approximately 0.6 to 0.7 L) are correlated with the characteristic time limiting chemical reactions in the detonation mixture, i.e. essentially its induction time.
  • the cell width ⁇ of fuel-air mixtures (for richness around the stoichiometry) is of the order of 50 mm to 60 mm (with the notable exception of methane which has a cell size of more than 280 mm and certain alkenes and gaseous alkynes such as ethylene and acetylene), which thus sets a minimum condition on the diameter d1 of a predetonation tube for supporting the propagation of a detonation wave.
  • the pulsed detonation and spark ignition engine operating with a detonating fuel-air mixture and comprising:
  • the flames are brought to a state of propagation close to the thermal blocking conditions without seeking to reach the detonation regime; and Detonation of said detonation mixture contained in said combustion chamber is initiated at a point of said combustion chamber raised to very high pressure and temperature by the shock waves generated in said predetonation tubes, then reflected and focussed by said combustion chamber; push wall at this point.
  • the engine of the present invention provided with at least two predetonation tubes has a much better robustness than a single predetonation tube engine.
  • the predetonation tubes are preferably arranged laterally with respect to said combustion chamber, at least approximately along the latter, which, moreover, facilitates supplying air and fuel to said predetonation tubes.
  • the pulsed detonation engine comprises two predetonation tubes in lateral positions diametrically opposite with respect to said combustion chamber.
  • each predetonation tube is open at its opposite end to that facing said thrust wall and said low energy ignition means are disposed in an intermediate position between these two ends, for example in the middle part of said tube.
  • said low-energy ignition means comprise, for each predetonation tube, two diametrically opposed spark plugs.
  • the locking ratio is high, of the order of 0.58 or higher;
  • the blocking ratio is low, of the order of 0.25;
  • the blocking ratio is average, of the order of 0.44.
  • Figure 1 is a schematic axial sectional view of an embodiment of the pulsed detonation engine according to the present invention.
  • FIG. 2 is a diagrammatic section along the line II - II of FIG.
  • FIG. 3 illustrates the operation of the pulsed detonation engine according to the present invention, with the aid of a partial representation of FIG.
  • Figure 4 is a schematic longitudinal section of a predetonation tube for the pulsed detonation engine according to the invention.
  • the pulsed detonation engine 1 comprises a combustion chamber 2 closed at one of its ends by a thrust wall 3 and open at its end opposite to this last.
  • the engine 1 further comprises two predetonation tubes 4 and 5 arranged laterally with respect to the combustion chamber 2, in diametrically opposed positions relative thereto.
  • each predetonation tube 4, 5 is disposed along the combustion chamber 2.
  • the end 41 of the predetonation tube 4, placed facing the thrust wall 3, opens into the combustion chamber 2 via an orifice 6 , while the end 4E of said tube 4, opposite to the thrust wall 3, is opened by an orifice 7.
  • the end 51 of the predetonation tube 5, disposed opposite the thrust wall 3, opens into the combustion chamber 2 through an orifice 8, while the end 5E of said tube 5, opposite said thrust wall 3 , is opened by an orifice 9.
  • the predetonation tubes 4 and 5 are provided with low energy ignition means 10 or 11, respectively.
  • the ignition means 10 and 11 are arranged in the intermediate position of the tubes 4 and 5, respectively, preferably in the middle part thereof.
  • a fuel supply system 12 and an air supply system 13 are capable of supplying the combustion chamber 2 and the detonation tubes 4 and 5.
  • a control device 14 cyclically drives the ignition means 10 and 11 and the supply systems 12 and 13.
  • the latter is the seat of a deflagration whose flame and thermal wave move with a sonic velocity, in both directions, in said predetonation tubes 4 and 5.
  • the respective shock waves symbolized by the arrows 1 5 and 16 in Figure 3 and heading respectively to the orifices 7 and 9, participate in the thrust of the engine 1.
  • the respective shock waves, symbolized by the arrows 17 and 18 in said FIG. 3 and pointing towards the thrust wall 3, are reflected and focused by the latter towards a point 19 of said combustion chamber 3, passing through the orifices 6 and 8.
  • the point 19 is raised to very high pressure and temperature which are able to initiate a detonation in the fuel-air mixture in the combustion chamber 2.
  • each of the ignition means 10, 1 1 may advantageously comprise two spark plugs 20, 21 diametrically opposite with respect to the predetonation tube 4, 5 corresponding.
  • Figure 4 further illustrates schematically the internal obstacles 22, arranged in said predetonation tubes 4 and 5 to adjust the blocking ratio BR along them.
  • the obstacles 22 located on either side of the ignition means 10, 1 1, in the zones 23, have a fairly high locking ratio (at least 0.58).
  • the aim is to form a jet of hot gases and thus to obtain a laminar-turbulent transition as quickly as possible.
  • a higher blocking ratio up to 0.72 would improve this effect, but at the expense of flue gas purge speed.
  • This area being the one in which the ignition of the entire device is carried out, it should be ensured that there will be as little as possible of burnt gases.
  • next obstacles 22 located in the intermediate zones 24 have a slightly lower average locking ratio (for example 0.44) which is a value considered to be close to the optimum.
  • This series of obstacles must allow to accelerate the flame from a value of a few tens of m / s to several hundred m / s.
  • the series of obstacles 22 located in the zones 25 of the ends 41, 4E; 51, 5E has an even lower blocking ratio (for example 0.25), because in this zone the flame already has a high speed, so that a too high locking ratio would become penalizing in terms of drag.
  • the focusing of the waves coming from the predetonation tubes 4, 5, as well as the successive reflections on the thrust wall 3 and on the walls, ensure the formation of the hot spot 19 and the initiation of the detonation in the chamber 2, before the rise of the expansion waves formed at the open end of each ignition tube interferes negatively with this priming phenomenon.

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Abstract

Moteur à détonations pulsées fonctionnant avec un mélange carburant air. Selon l'invention, ledit moteur (1 ) comporte au moins deux tubes de prédétonation (4, 5) qui fonctionnent dans des conditions proches du régime de blocage thermique et dont les ondes de choc sont focalisées dans la chambre de combustion (en 19).

Description

Moteur à détonations puisées fonctionnant avec un mélange carburant-air.
La présente invention concerne les moteurs à détonations puisées fonctionnant avec un mélange détonant carburant-air, allumé à l'aide de moyens d'allumage à basse énergie, par exemple du genre bougie pour moteur à combustion interne. Dans un moteur à détonations puisées connu de ce type, on prévoit au moins un tube de prédétonation de diamètre plus petit que celui de la chambre de combustion dudit moteur, ledit tube de prédétonation débouchant dans ladite chambre de combustion et étant pourvu desdits moyens d'allumage à basse énergie disposés à une extrémité dudit tube de prédétonation.
Lorsque le mélange détonant carburant-air contenu dans ledit tube de prédétonation est initié par lesdits moyens d'allumage à basse énergie, il s'ensuit dans ce dernier un régime de flamme laminaire caractérisé par une vitesse de propagation très faible, de l'ordre de quelques cm/s à quel- ques m/s,
Lors de la propagation d'une telle flamme dans le tube de prédétonation, on observe initialement une accélération liée à l'expansion des produits de combustion (de densité plus faible que les gaz frais) par effet "piston", ce qui entraîne une déstabilisation du front de flamme qui se plisse (effet de viscosité et de couches limites aux parois), la flamme devenant donc turbulente ; sa surface augmente, ainsi que le taux de libération d'énergie, ce qui contribue encore à renforcer son accélération.
La vitesse de la flamme passe ainsi de quelques cm/s à quelques centaines de m/s et atteint Ie régime dit "de blocage thermique". La flamme se propage alors à une vitesse proche de celle du son par rapport aux gaz brûlés, soit de l'ordre de 800 m/s à 900 m/s pour un milieu carburant-air. Cette très forte célérité engendre des ondes de pression d'un niveau élevé dans les gaz frais, de l'ordre de quelques bars.
Un tel régime de propagation est relativement instable et peut évoluer vers un régime de détonation. Contrairement à l'accélération pré- cédente, ce passage est brutal (qualifié "d'explosion dans une explosion"), l'onde de pression devenant une onde de choc et la célérité de la flamme passant de 800-900 m/s à 1800-2000 m/s.
L'intégralité de ce phénomène est appelé "transition déflagration- détonation" et l'expérience a montré que, dans le cas d'un tube lisse, la distance nécessaire pour observer le phénomène était de l'ordre de plusieurs mètres à plusieurs dizaines de mètres, selon les mélanges utilisés.
Pour réduire au maximum cette distance (ainsi que Ie temps) nécessaire pour obtenir une transition déflagration-détonation, il convient donc de faciliter le passage d'une flamme laminaire à une flamme turbu- lente, puis d'atteindre le plus vite possible le régime de blocage thermique et enfin de provoquer "l'explosion dans l'explosion".
Pour ce faire, une technique connue très utilisée est celle qui consiste à utiliser une spirale (dite "de Schel'kin") ou des obstacles en forme de rondelles espacées régulièrement, pour augmenter artificielle- ment Ia turbulence dans le tube de prédétonation.
On peut ainsi abaisser la longueur nécessaire du tube de prédétonation à 20-30 fois le diamètre d1 de ce dernier.
Dans tous les cas, on définit le "rapport de blocage" comme étant Ie rapport entre la section de passage délimitée par l'obstacle et la section de passage dudit tube de prédétonation.
Il a été montré expérimentalement que le meilleur rapport de blocage est compris entre 0,45 et 0,5 avec un pas correspondant à une fois le diamètre. Bien que l'on fasse généralement l'hypothèse que l'onde de choc de la détonation est plane et occupe toute Ia section du tube de prédétonation, en réalité il se forme plusieurs ondes de choc de propagation longitudinale et transversale, les ondes transverses ayant des collisions pério- diques.
Une onde de détonation possède donc une structure tridimensionnelle, cette structure dépendant fortement de la cinétique de décomposition du mélange détonation, et donc du temps caractéristique de la réaction chimique. Les points situés à chaque intersection entre l'onde de détonation principale et les ondes transverses sont nommés "points triples", la trajectoire de ces points triples définissant une structure périodique appelée "cellule de détonation" dont la longueur L et la largeur λ (approximativement égale de 0,6 à 0,7 L) sont corrélées au temps caractéristique limitant des réactions chimiques dans Ie mélange détonant, c'est-à-dire essentiellement son temps d'induction.
Pour qu'une détonation autonome et stationnaire se propage dans un tube de prédétonation, il faut que le diamètre de ce tube soit supérieur à la largeur λ de la cellule de détonation. Des détonations dites "margina- les" peuvent se propager dans des tubes de dimensions inférieures, mais ces phénomènes sont relativement instables et demandent des conditions particulières.
La largeur de cellule λ des mélanges carburant-air (pour des richesses aux alentours de la stoechiométrie) est de l'ordre de 50 mm à 60 mm (à l'exception notable du méthane qui présente une taille de cellule de plus de 280 mm et de certains alcènes et alcynes gazeux comme l'éthylène et l'acétylène), ce qui fixe donc une condition minimale sur le diamètre d1 d'un tube de prédétonation destiné à supporter la propagation d'une onde de détonation. Si une détonation a pu être formée dans ledit tube de prédétonation -ce qui entraîne que ledit diamètre d1 de celui-ci est supérieur à la largeur λ de la cellule de détonation- il convient ensuite de transmettre cette détonation à ladite chambre de combustion dont le diamètre d2 est bien plus grand que ledit diamètre d1 .
On a trouvé que la qualité de la transmission dépendait d'une valeur critique Kc du rapport entre ledit diamètre d1 du tube de prédétonation et la largeur λ de la cellule de détonation. Les études réalisées initialement par Mitrofanov et Soloukhin dans les années 1960, puis étendues par Moen et Knystautas dans les années 1980, indiquent que cette valeur critique Kc est égale à 13. Il a été ensuite remarqué que cette valeur critique est liée à la régularité de la structure cellulaire et qu'elle peut varier entre 13 et 24 selon les mélanges et leur dilution.
Ainsi : - si d1 > Kc. λ, il y a un faible découplage entre l'onde de choc et la flamme lors de la diffraction entre le tube de prédétonation et la chambre de combustion, mais on conserve la structure cellulaire de l'onde. La détonation se transmet telle quelle dans la chambre de combustion de diamètre d2 ; - si d1 = Kc.λ, on observe un découplage entre l'onde de choc et la flamme ; mais, dans certaines conditions, le ré-allumage de la détonation peut se produire ;
- enfin, si d1 < Kc. λ, la flamme se découple de l'onde de choc et cette dernière n'est pas d'amplitude suffisante pour ré-aliumer le mélange. Le choc s'atténue et devient une onde acoustique. La détonation a été détruite au cours de sa diffraction entre le tube de prédétonation et la chambre de combustion.
On voit donc que, dans les moteurs à détonations puisées du type décrit ci-dessus, on cherche à amorcer les détonations dans le tube de prédétonation et à faire ensuite transiter ces détonations jusque dans la chambre de combustion du moteur et qu'il en résulte des contraintes di- mensionnelles importantes en ce qui concerne le diamètre et la longueur du tube de prédétonation, ces contraintes dimensionnelles rendant ce der- nier volumineux.
Il en résulte donc des problèmes d'encombrement importants, d'autant plus que, dans les moteurs à détonations puisées connus, ledit tube de prédétonation est installé extérieurement a Ia chambre de combustion, en prolongement axial de celle-ci pour y déboucher de manière centrale. Une telle géométrie est bien entendu encombrante et, de plus, elle soulève des difficultés pour alimenter ledit tube de prédétonation en air et en carburant.
La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients. A cette fin, selon l'invention, le moteur à détonations puisées et à allumage commandé, fonctionnant avec un mélange détonant carburant- air et comportant :
- une chambre de combustion fermée à l'une de ses extrémités par un mur de poussée, et - au moins deux tubes de prédétonation pourvus de moyens d'allumage à basse énergie et en communication avec ladite chambre de combustion par une de leurs extrémités débouchant dans ladite chambre de combustion en regard dudit mur de poussée, la disposition desdits tubes de prédétonation étant telle que les ondes qui les parcourent sont réflé- chies par ledit mur de poussée dans ladite chambre de combustion, est remarquable en ce que :
- dans lesdits tubes de prédétonation, les flammes sont amenées jusqu'à un état de propagation proche des conditions de blocage thermique sans chercher à atteindre le régime de détonation ; et - Ia détonation dudit mélange détonant contenu dans ladite chambre de combustion est amorcée en un point de ladite chambre de combustion porté à de très hautes pression et température par les ondes de choc engendrées dans lesdits tubes de prédétonation, puis réfléchies et foca- usées par ledit mur de poussée audit point.
Ainsi, conformément à la présente invention, on ne cherche pas à obtenir des détonations dans les tubes de détonation, mais seulement des déflagrations rapides. On évite donc les inconvénients de dimensionne- ment mentionnés ci-dessus, le dimensionnement total des tubes de prédé- tonation mis en œuvre par l'invention étant très inférieur au dimensionnement des tubes de prédétonation utilisés par la technique antérieure. De plus, le moteur de la présente invention pourvu d'au moins deux tubes de prédétonation présente une bien meilleure robustesse qu'un moteur à tube de prédétonation unique. Pour réduire l'encombrement du moteur à détonations puisées conforme à la présente invention, les tubes de prédétonation sont de préférence disposés latéralement par rapport à ladite chambre de combustion, au moins approximativement le long de celle-ci, ce qui, de plus, facilite l'alimentation en air et en carburant desdits tubes de prédétonation. Dans un mode de réalisation avantageux de la présente invention, le moteur à détonations puisées comporte deux tubes de prédétonation en positions latérales diamétralement opposées par rapport à ladite chambre de combustion.
Avantageusement, chaque tube de prédétonation est ouvert à son extrémité opposée à celle qui est en regard dudit mur de poussée et lesdits moyens d'allumage à basse énergie sont disposés en position intermédiaire entre ces deux extrémités, par exemple dans la partie médiane dudit tube. Grâce à une telle disposition, on limite l'effet des gradients de pression en arrière de l'onde de tête et on favorise l'accélération de la flamme dans le tube de prédétonation. De plus, lesdits tubes de prédétonation participent ainsi à la poussée du moteur.
De préférence, afin d'obtenir un allumage sûr et régulier, lesdits moyens d'allumage à basse énergie comprennent, pour chaque tube de prédétonation, deux bougies d'allumage diamétralement opposées.
De façon usuelle, dans le moteur à détonations puisées de l'invention, on prévoit des obstacles intérieurs successifs définissant chacun un rapport de blocage. Conformément à une caractéristique de la présente invention, lesdits obstacles intérieurs sont disposés de façon que lesdits rapports de blocage décroissent symétriquement depuis lesdits moyens d'allumage à basse énergie jusqu'à chacune desdites extrémités dudit tube de prédétonation. Le calcul et l'expérience ont montré qu'il était avantageux que :
- de part et d'autre desdits moyens d'allumage, dans des zones voisines de ceux-ci, Ie rapport de blocage soit élevé, de l'ordre de 0,58 ou supérieur ;
- dans les zones voisines desdites extrémités de chaque tube de prédétonation, le rapport de blocage soit faible, de l'ordre de 0,25 ; et
- entre lesdites zones voisines desdits moyens d'allumage et lesdites zo- nés voisines desdites extrémités, le rapport de blocage soit moyen, de l'ordre de 0,44.
Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La figure 1 est une vue en coupe axiale schématique d'un mode de réalisation du moteur à détonations puisées conforme à la présente invention.
La figure 2 est une coupe schématique selon la ligne II-II de la figure 1 . La figure 3 illustre le fonctionnement du moteur à détonations puisées conforme à Ia présente invention, à l'aide d'une représentation partielle de la figure 1 .
La figure 4 est une coupe longitudinale schématique d'un tube de prédétonation pour le moteur à détonations puisées conforme à l'invention.
Le moteur à détonations puisées 1 , conforme à la présente invention et représenté schématiquement sur les figures 1 et 2, comporte une chambre de combustion 2, fermée à l'une de ses extrémités par un mur de poussée 3 et ouverte à son extrémité opposée à ce dernier. Le moteur 1 comporte de plus deux tubes de prédétonation 4 et 5 disposés latéralement par rapport à la chambre de combustion 2, dans des positions diamétralement opposées par rapport à celle-ci. Ainsi, chaque tube de prédétonation 4, 5 est disposé le long de la chambre de combustion 2. L'extrémité 41 du tube de prédétonation 4, disposée en regard du mur de poussée 3, débouche dans la chambre de combustion 2 par un orifice 6, alors que l'extrémité 4E dudit tube 4, opposée au mur de poussée 3, est ouverte par un orifice 7.
De même, l'extrémité 51 du tube de prédétonation 5, disposée en regard du mur de poussée 3, débouche dans la chambre de combustion 2 par un orifice 8, alors que l'extrémité 5E dudit tube 5, opposée audit mur de poussée 3, est ouverte par un orifice 9.
Les tubes de prédétonation 4 et 5 sont pourvus de moyens d'allumage à basse énergie 10 ou 1 1 , respectivement. Les moyens d'allumage 10 et 1 1 sont disposés en position intermédiaire des tubes 4 et 5, respectivement, de préférence dans la partie médiane de ceux-ci.
Un système d'alimentation en carburant 12 et un système d'alimentation en air 13 sont aptes à alimenter la chambre de combustion 2 et les tubes de détonation 4 et 5. Un dispositif de commande 14 pilote de façon cyclique les moyens d'allumage 10 et 1 1 et les systèmes d'alimentation 12 et 1 3.
A chaque étincelle engendrée par les moyens d'allumage 10 et 1 1 dans les tubes de prédétonation 4 et 5 remplis de mélange carburant-air, ce dernier est le siège d'une déflagration dont la flamme et l'onde thermique se déplacent avec une vitesse sonique, dans les deux sens, dans les- dits tubes de prédétonation 4 et 5. Les ondes de choc respectives, symbolisées par les flèches 1 5 et 16 sur la figure 3 et se dirigeant respectivement vers les orifices 7 et 9, participent à la poussée du moteur 1 . Les ondes de choc respectives, symbolisées par les flèches 17 et 18 sur ladite figure 3 et se dirigeant vers le mur de poussée 3, sont réfléchies et focalisées par ce dernier en direction d'un point 1 9 de ladite chambre de combustion 3, en passant par les orifices 6 et 8. Ainsi, le point 19 est porté à de très hautes pression et température qui sont aptes à amorcer une déto- nation dans le mélange carburant-air se trouvant dans ladite chambre de combustion 2.
Comme le montre la figure 4, chacun des moyens d'allumage 10, 1 1 peut avantageusement comprendre deux bougies d'allumage 20, 21 diamétralement opposées par rapport au tube de prédétonation 4, 5 correspondant.
La figure 4 illustre de plus schématiquement les obstacles internes 22, disposés dans lesdits tubes de prédétonation 4 et 5 pour régler le rapport de blocage BR le long de ces derniers.
Les obstacles 22 situés de part et d'autre des moyens d'allumage 10, 1 1 , dans les zones 23, ont un rapport de blocage assez élevé (au moins 0,58). Le but est de former un jet de gaz chauds et donc d'obtenir une transition laminaire -turbulente lé plus rapidement possible. Un rapport de blocage plus élevé (jusqu'à 0,72) améliorerait cet effet, mais au détriment de la vitesse de purge des gaz brûlés. Cette zone étant celle dans laquelle on réalise l'allumage de tout le dispositif, il convient d'assurer qu'il y restera le moins possible de gaz brûlés.
Les obstacles 22 suivants situés dans les zones intermédiaires 24 ont un rapport de blocage moyen un peu plus faible (par exemple 0,44) qui est une valeur considérée comme proche de l'optimum. Cette série d'obstacles doit permettre d'accélérer la flamme depuis une valeur de quelques dizaines de m/s jusqu'à plusieurs centaines de m/s.
La série des obstacles 22 situés dans les zones 25 des extrémités 41, 4E ; 51, 5E possède un rapport de blocage encore plus faible (par exemple 0,25), car dans cette zone la flamme possède déjà une vitesse importante, de sorte qu'un rapport de blocage trop élevé deviendrait pénalisant en termes de traînée.
La focalisation des ondes issues des tubes de prédétonation 4, 5, ainsi que les réflexions successives sur le mur de poussée 3 et sur les pa- rois, assurent la formation du point chaud 19 et l'amorçage de la détonation dans la chambre 2, avant que la remontée des ondes de détente formées à l'extrémité ouverte de chaque tube d'allumage n'interfère négativement avec ce phénomène d'amorçage.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Moteur (1 ) à détonations puisées et à allumage commandé, fonctionnant avec un mélange détonant carburant-air et comportant :
- une chambre de combustion (2) fermée à l'une de ses extrémités par un mur de poussée (3), et
- au moins deux tubes de prédétonation (4, 5) pourvus de moyens d'allumage à basse énergie (10) et en communication avec ladite chambre de combustion (2) par une de leurs extrémités (41, 51) débouchant dans ladite chambre de combustion (2) en regard dudit mur de poussée (3), la disposition desdits tubes de prédétonation (4, 5) étant telle que les ondes qui les parcourent sont réfléchies par ledit mur de poussée (3) dans ladite chambre de combustion (2), caractérisé en ce que :
- dans lesdits tubes de prédétonation (4, 5), les flammes sont amenées jusqu'à un état de propagation proche des conditions de blocage thermique sans chercher à atteindre le régime de détonation ; et
- Ia détonation dudit mélange détonant contenu dans ladite chambre de combustion est amorcée en un point (19) de ladite chambre de combustion (2) porté à de très hautes pression et température par les ondes de choc engendrées dans lesdits tubes de prédétonation (4, 5), puis réfléchies et focalisées par ledit mur de poussée (3) audit point (19).
2. Moteur selon la revendication 1 , caractérisé en ce que chaque tube de prédétonation (4, 5) est ouvert à son extrémité (4E, 5E) opposée à celle (41, 51) qui est en regard dudit mur de poussée (3) et en ce que lesdits moyens d'allumage à basse énergie (10, 1 1 ) sont disposés en position intermédiaire entre ces deux extrémités (4E, 41 ; 5E, 51).
3. Moteur selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens d'allumage à basse énergie (10, 1 1 ) comprennent, pour chaque tube de prédétonation, deux bougies d'allumage (20, 21 ) diamétralement opposées.
4. Moteur selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel chaque tube de prédétonation comporte des obstacles intérieurs successifs (22) définissant chacun un rapport de blocage (BR), caractérisé en ce que lesdits rapports de blocage (BR) décroissent depuis lesdits moyens d'allumage à basse énergie (10, 1 1 ) jusqu'à chacune des- dites extrémités dudit tube de prédétonation (4, 5).
5. Moteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que, de part et d'autre desdits moyens d'allumage (10, 1 1 ), dans des zones (23) voisines de ceux-ci, le rapport de blocage est élevé, de l'ordre de 0,58 ou supérieur.
6. Moteur selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que, dans les zones (25) voisines des deux extrémités (4E, 5E ; 41, 51) de chaque tube de prédétonation (4, 5), le rapport de blocage est faible, de l'ordre de 0,25.
7. Moteur selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que, entre les zones (24) voisines desdits moyens d'allumage (10, 1 1 ) et les zones (25) voisines desdites extrémités (4E, 5E ; 41, 51), le rapport de blocage est moyen, de l'ordre de 0,44.
8. Moteur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte deux tubes de prédétonation (4, 5) en positions latérales diamétralement opposées par rapport à ladite chambre de combustion (2).
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