Énergie et formulation

Les propergols solides (ou composites), constitués d’un mélange hétérogène de particules oxydantes et réductrices maintenues ensemble dans une matrice à propriété élastomère (liant), ont longtemps eu pour usage presque unique la propulsion des engins à application militaire. Le procédé de mise en oeuvre de cette famille de matériaux énergétiques est resté basé sur le mélange des ingrédients en malaxeur dans les proportions exactes de la formulation, la coulée du matériau pâteux dans les structures des moteurs – fusées et sa solidification par réticulation du liant. La technologie des propergols composites est devenue plus présente dans le domaine civil par deux applications : l’assistance au décollage du lanceur européen Ariane 5, assurée par deux Boosters latéraux de 238 t de propergol chacun. Avec un débit moyen de gaz de 2 t/s chacun, ces deux moteurs assurent 92% de l’énergie du lanceur pendant les 2 premières minutes du vol. A l’autre extrémité de l’échelle, le gonflage des airbags est assuré par la combustion d’un petit bloc de quelques dizaines de grammes de propergol, situé au cœur du dispositif. Le sac ainsi gonflé, généralement en 30 à 40 ms, absorbe une part de l’énergie cinétique du passager lors des décélérations brutales accidentelles. Dans chacun des deux cas, la formulation du matériau énergétique comme le procédé d’obtention ont été adaptés aux exigences de performances énergétiques, de nature et de cadence de production, de coût et de sûreté de fonctionnement. Chacune de ces applications a conduit à la mise en place d’installations de production industrielle. L’objet de cet article est de décrire, à travers ces deux exemples, une évolution technologique significative (formulation et process) dans le domaine spécifique des matériaux énergétiques et d’en analyser certaines retombées générales.