Dans un premier temps, nous présentons un cahier des charges général du turboréacteur, puis dans un second temps le "cahier des charges matériaux".
Par la suite, nous adopterons la même démarche pour les différentes pièces choisies.
Pour simplifier l'étude, nous considérons les géométries et les dimensions des différents organes et plus globalement du système comme étant imposées.
Fonctions :
Le turboréacteur a pour fonction principale de fournir une poussée pour assurer le décollage, la phase de vol haute altitude, ainsi que l'atterrissage de l'avion.
En plus de cette fonction principale le turboréacteur doit être fiable et ne pas surcharger exagérément l'aile de l'avion.
CdC général :
Le facteur le plus important pour un réacteur est la sécurité. Cela signifie qu'il doit être le plus fiable possible afin d'éviter toute panne et toute casse en vol, notamment pendant les phases critiques que sont le décollage (partie du vol où le réacteur est le plus sollicité) et l'atterrissage (en cas de remise des gaz nécessaire).
D'autres facteurs entrent en compte lors de la réalisation d'un réacteur :
- le poids doit être le plus faible possible,
- l'encombrement est limité,
- la résistance aux sollicitations mécaniques et thermiques doit être optimale,
- la protection contre les agressions chimiques et les agressions causées par les divers éléments extérieurs,
- la consommation doit être la plus faible possible,
- la nuisance sonore doit être minimale.
Les astreintes que le constructeur doit prendre en compte sont :
- les températures de services de certaines parties sont nécessairement élevées,
- les coûts doivent être minimisés, mais ne sont pas aussi impérieux que par exemple dans l'automobile.
CdC matériaux :
Les matériaux composants le turboréacteur doivent posséder :
- une faible masse volumique,
- un module de Young élevé,
- une bonne ténacité,
- une faible vitesse de fluage,
- une tenue à l'oxydation à haute température élevée (ou une très faible affinité avec l'oxygène) pour les pièces évoluant à haute température,
- une résistance à l'inflammabilité élevée (cela exclu un métal comme le magnésium qui est fortement inflammable à haute température,
- une conductivité thermique élevée pour les pièces exposées aux fortes températures.
Astreinte que nous prendrons en compte pour le réacteur et pour chacune des pièces concernées :
La géométrie et les dimensionnements des pièces sont imposés.
