Un moteur à détonation pulsée est un dispositif de propulsion qui utilise des explosions contrôlées pour créer une poussée. Ces types de moteurs ont été étudiés pour une utilisation dans les avions supersoniques. Théoriquement, les moteurs à détonation par impulsions sont plus efficaces que les moteurs à réaction traditionnels à haute vitesse et peuvent conduire un avion à quatre ou cinq fois la vitesse du son.
Les moteurs à réaction normaux enflamment le carburant dans un processus appelé «déflagration». Cela signifie que tant que l’air est présent, le carburant brûle à un taux assez constant. Les gaz en expansion produits pendant la déflagration se déplacent plus lentement que la vitesse du son. Il s’agit d’une utilisation efficace du carburant à basse vitesse, mais ne fournit pas suffisamment d’énergie pour une propulsion supersonique soutenue.
Les moteurs à détonation par impulsion reposent sur une expansion des gaz beaucoup plus violente et vigoureuse. Le carburant dans ce type de système de propulsion explose littéralement et crée une onde de choc qui se déplace plus vite que le son. Lorsque ces détonations sont cyclées ou pulsées, une poussée est créée. Une valve spéciale est nécessaire pour produire une impulsion récurrente d’explosions contrôlées. La conception la plus courante de cette vanne est un disque rotatif qui permet à l’air d’entrer dans une chambre de combustion à un intervalle défini.
Il est important que la synchronisation des impulsions soit cohérente. Un intervalle trop long entre les détonations empêchera une poussée utilisable de s’accumuler, tandis qu’un temps trop court entraînera une grande explosion insoutenable. En raison de l’onde de choc à haute pression créée par un moteur à détonation pulsée, les matériaux doivent être beaucoup plus résistants et plus lourds qu’un carter de moteur traditionnel. Des niveaux élevés de vibrations et de sons sont également des facteurs qui doivent être minimisés à l’aide d’amortisseurs et d’isolants.
Plusieurs groupes de recherche américains, dont la National Aeronautics and Space Administration (NASA) et la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), ont expérimenté différentes variantes de la technologie des moteurs à détonation par impulsions. Le premier vol d’un avion propulsé par ce type de propulsion a eu lieu en 2008. Cet avion d’essai n’a cependant pas atteint des vitesses supersoniques et les recherches sur les moteurs se sont poursuivies.
Certains chercheurs pensent que les moteurs à détonation pulsée peuvent être combinés avec d’autres types de moteurs. Ce type de système hybride pourrait permettre à un avion d’utiliser un moteur à réaction économe en carburant pendant le décollage, puis de passer au moteur de détonation plus puissant pour une croisière à grande vitesse. De nombreux concepteurs pensent que la propulsion par détonation par impulsions permettra à l’armée de construire des avions de reconnaissance avancés. À des vitesses supersoniques très élevées, un tel avion peut être capable de contourner et de distancer les défenses ennemies. Les moteurs supersoniques efficaces ont également des applications civiles et pourraient conduire à des vols transnationaux ou intercontinentaux extrêmement rapides.