VOX INVENTICA

     

 

                  LES   PONTS  
Projet scolaire de partenariat multilatéral

         Contenu

Voyage en Italie
Pont vers l’infini
Voyage en Allemagne
NEW IDEAS BANK -Sous le signe de la créativité 
Réseau pour l’évaluation de la déformation de l’écorche terrestre 
Solutions techniques et technologiques  proposées par le prof. Subrata Roy
Moteur thermogravitationnel
Sources alternatives d’énergie
Installation de fusion nucléaire
Hélice à propulsion réactive

                                                                         Voyage en Italie

              

      

     

         

  

     

     

      A cette occasion, nos élèves ont présenté des maquettes des ponts

     

   

                                                                                

                          Pont vers l’infini

On a choisi cette dénomination pour le projet architectonique proposé parce qu’il suggère une image symbolique du devenir humain qui tend progressivement vers la perfection . Le pont à double accès vers l’infini se compose d’un « double hélix » en échelle, ayant à la partie supérieure la célèbre « colonne sans fin », conçue par Constantin Brancusi. En géométrie, « double hélix », se définit abstraitement par deux hélices, sans début et sans fin, avec le même axe longitudinal, qui sont translatées l’une par rapport à l’autre, particulièrement avec 180⁰ . Dans la biologie molécullaire, « double hélix » représente la structure de l’acide désoxyribonucléique (ADN) où se trouve stockée l’information génétique pour tout être humain de la Terre et peut-être de l’Univers. Selon certains philosophes, l’évolution de la culture et de la civilisation, a une trajectoire hélicoïdale, avec des retours de certaines caractéristiques sur des niveaux de plus en plus hauts. D’autre part, tout croyant peut s’imaginer que son esprit monte marche sur marche pendant sa vie jusqu’à la rencontre avec Dieu . Sur ce pont on peut monter mais aussi descendre, c’est comme dans la dialectique de la vie marquée par des aspects contraires-beau et mauvais, vérité ou mansonge etc.
Le mass-média présente chaque jour les pentes ascendantes et descendantes de la vie.  Ces interprétations troublantes du « pont à double accès vers l’infini » sont suffisantes pour proposer aux facteurs de décision à analyser la possibilité de le faire construire à des  dimensions plus grandes dans des lieux publics. L’espace européen est exprimé  symboliquement par les 12 étoiles du drapeau de l’Union Européenne, disposé de manière circulaire à la partie supérieure du pont. En plus, en délimitant latéralement le pont à double accès vers l’infini avec des balustrades en verticale, les téméraires peuvent monter sans peur jusqu’au sommet de l’échelle pour admirer le panorama de la ville. La stabilité de l’ensemble tout entier est assurée par l’axe central, mais aussi par les quatre colonnes latérales -disposées en croix- qui sont prévues aux divers niveaux avec des ponts et des balcons pour offrir un champ large de visibilité aux désireux des sensations insoupçonnables. Dans une autre variante constructive, les colonnes latérales sont remplacées par des tours , ayant des échelles intérieures, même des ascenseurs. La contruction gagne en prestance si elle est prévue avec des sources de lumière et même avec un système centrifuge pour pulvériser l’eau sous pression qui assure dans la saison chaude, sur des distances de dizaines de mètres, un microclimat artificiel avec l’indice de confort thermique amélioré. Pendant le jour, le monument est décoré avec l’aurore de l’arc-en-ciel grâce à la dispersion des rayons solaires par les gouttes fines d’eau. L’illumination pendant la nuit est assurée par des sources spéciales de lumières.

                   

 Entre 5-10 mai 2009, nous sommes allés à Viterbo, en Italie, où on a déroulé les activités suivantes : réunion de projet, présentation des études sur les ponts, comme moyen de communication (Italie, France, Roumanie, Allemagne) et des maquettes des ponts (Roumanie, France).

               Les maquettes des ponts présentées par les Français

      
      

                                    Voyage en Allemagne
   
   
   
   
  
 
 
 
 

                                                

                                                                                                           ?        
                                            NEWS IDEAS BANK
                      Dubito, ergo, cogito; cogito, ergo sum - Descartes.             
                      The world is a book, and those who do not travel read only a page - St. Augustine .
                      Inspiration exists, but it has to find us working - Pablo Picasso .
                      Life is like riding a bicycle. To keep your balance you must keep moving -Albert Einstein.
          

                                                                                        

                      
                  Sous le signe de la créativité                 

                La créativité représente un trait fondamental de l'être humain qui aspire vers la bonheur suprême et tend progressivement vers la perfection.  Sûrement, l'avenir appartient à la recherche applicative, mise sous le signe des valeurs perennantes de bien, beau et vérité, sur cette magnifique planète, nommée la Terre, qui porte l'humanité dans l'histoire.  Mais la raison  sans  passion  est  comme  une  cathédrale  sans  résonance .  Le  miracle  de  la création doit être vécu intensément dans toute sa complexité.  

                                                               

                                                   Chers Partenaires,
 On vous propose à lancer des idées novatrices pour sauver "la ville qui meurt".
     
   

                      Réseau pour l’évaluation de la déformation de l’écorche terrestre

La topométrie est une branche de la topographie qui s’occupe avec la technique des mesurages et des calculs nécessaires  pour élaborer des cartes et des plans. Le théodolite est le principal instrument utilisé dans la topographie pour mesurer les angles verticaux et horizontaux entre deux directions de visée ou même pour mesurer les distances entre deux repères à l’aide des fils stadimétriques et de la mire de nivellement centimétrique par la méthode indirecte. Pour effectuer les mesurages, on peut utiliser d’autres instruments et des appareils, de la règle et la roulette à mesurer, jusqu’aux télémètres à laser ou même la technique GPS (Global Positioning System). Ces systèmes de mesurage sont particulièrement utiles en pratique, mais pour évaluer la déformation de l’écorche terrestre on a besoin des techniques novatrices qui permettent la détermination des paramètres géométriques pour une configuration des lignes courbes disposées en réseau sur une surface similaire à celle terrestre de la zone aménagée. La déformation de la partie supérieure de l’écorche terrestre est déterminée par des facteurs internes ou externes, tels –  subduction des plaques tectoniques et des foyers sismiques, accumulation de la lave incandescente et des éruptions volcaniques, précipitations abondantes et glissement de terrain, gelée et dégel, instabilités gravitationnelles. Les effets de surface de la déformation de l’écorche terrestre  (tassement, extension, glissement, rupture) sont évalués en temps réel et les données obtenues, transformées sur l’ordinateur assurent des informations utiles pour la prognose avec une marge d’erreur acceptable des processus géologiques. Une telle approche peut réduire significativement les pertes matérielles et des vies humaines causées par les séismes, les éruptions volcaniques, les glissements de terrain etc.
Dans la figure ci-jointe, on a présenté le schéma constructif d’un réseau souterrain pour l’évaluation de la déformation de l’écorche terrestre. Le réseau topographique prototype se compose des blocs de mesurage 3, les câbles en acier 1 et les conduits 2, confectionnés en métal, en masses plastiques ou en d’autres matériaux rigides, résistants aux sollicitations mécaniques et à l’action destructive des agents  physico-chimiques du milieu environnant . Les blocs de mesurage 3 contiennent des dynamomètres, des comparateurs ou d’autres dispositifs et appareils pour mesurer les tensions et les déformations des  côtés du réseau topographique, formés par les câbles de liaison 1, introduits dans les conduits de protection 2 qui permettent le coulissement souterrain de ceux-ci. Le réseau topographique a la longuer des côtés de quelques  centaines de mètres et il est enfoui à une profondeur de h=1...3m, ayant dans les noyaux des trous d’accès aux blocs de mesurage. Pour simplifier l’exploitation du réseau, les blocs de mesurage sont prévus avec des moyens électriques et électroniques pour la conversion et la transmission des signaux analogues ou digitaux à une station de transformation et interprétation des données. Il y a de diverses variantes constructives pour le réseau topographique souterrain qui diffèrent selon la forme, les dimensions et la nature des matériaux qui constituent les parties composantes. Outre la forme carrée, on peut concevoir des réseaux triangulaires, pentagonaux et héxagonaux etc. Les possibilités sont illimitées et les idées novatrices surgissent dans un cadre motivationnel d’émulation créative. Par responsabilité et intelligence, l’être humain est capable à trouver la réponse  adéquate aux provocations du milieu environnat pour agrandir la qualité et la sûreté de la vie dans les zones de risque de la Terre.

Post-scriptum

A l’occasion de la visite en Italie, j’ai été profondément ému par la Cività di Bagnoreggi– la ville qui meurt – construite sur le sommet d’un rocher en tuf volcanique, rocher avec une résistance mécanique baissée qui, par déformation continue, met en péril la vie de ceux qui y vivent ou visitent ce périmètre à risque élevé. Pour consolider la roche support, je propose aux facteurs de décision d’Italie à aménager un réseau pour l’évaluation du processus de déformation.
Les données obtenues sont analysées dans une étude de faisabilité pour un projet efficace d’évacuation de l’eau infiltrée et la consolidation du rocher. Voilà un scénario possible pour sauver la Cività di Bagnoreggio :
* la réalisation en bas de la roche de plusieurs galeries souterraines pour le drainage de l’eau infiltrée ou prise des forages verticaux
* le forage des puits verticaux de profondeur, fermés hermétiquement dans lesquels on pompe un mélange d’eau carbogazeuse, ciment et calcaire broyé aux pressions de 500-1000 bar.
Sous l’action des forces de pression, le mélange se propage par les pores de la roche jusqu’à ce qu’il arrive dans les galeries de la base où l’eau est évacuée. Pendant la propagation, l’eau carbogazeuse  dissout divers composés chimiques, en particulier le calcite et l’aragonite. Le processus de la dissolution est influencé par divers facteurs : température, concentration de CO₂ de la solution etc. Quand la solution saturée arrive dans une cavité a lieu le déchargement CO₂ et la précipitation des composés chimiques sous formes de spéléothèmes. En final, les tubes métalliques qui constituent les parois des puits verticaux sont remplis avec du béton armé pour la consolidation supplémentaire de la roche.La stabilité de la structure de résistance est beaucoup plus améliorée en fixant dans la partie supérieure les tubes verticaux  dans un réseau souterrain de béton armé. On peut opter aussi pour d’autres travaux de consolidation, tels : traitement chimique du rocher avec des substances tensioactives et des polymères macromoléculaires (vinisol, chlorure de dialchildimétil, des résines uréoformealdéhidice et époxydes),  travaux de remodelage et de remblayage de la pente des versants, exécution  des canaux de drainage du sommet à la base, remplis avec du matériel filtrant, travaux de soutien (parois de soutien, caissons, colonnes, palplanches etc) dans des zones de la concentration des sollicitations mécaniques, traitement thermique du rocher à des températures de 500-800⁰C, consolidation électrochimique avec des électrodes en barre d’aluminium à l’anode et en cuivre au catode etc. Bien sûr, les spécialistes en domaine établiront l’efficacité de ces travaux de consolidation.
J’ai écrit cet article par solidarité avec les habitants de ce magnifique habitat d’Italie, trouvé en danger, parce que chaque homme responsable ne peut pas rester indifférent aux provocations de la vie sur la Terre. Il est sûr que si les hommes restent unis, ils pourront dépasser tout obstacle sur la trajectoire du devenir historique. Au début du troisième millénaire, il s’impose à changer les mentalités et le moyen de l’action humaine. Le projet Coménius, auquel on participe, c’est une possibilité pour inscrire au-delà de l’espace et du temps un véritable pont interculturel marqué par les valeurs pérennantes de bien, beau et vérité, mises sous le signe de la créativité.

                                                                            

 La matrice des relations humaines    La matrice de la communication humaine
    
       
    Solutions techniques et technologiques novatrices proposées par le prof. Subrata Roy
                                                                   L’article a été envoyé par Georgeta Irimia, le 16.02.2009

Université de la Floride mécanique et du génie aérospatial professeur associé Subrata Roy a présenté une demande de brevet pour une circulaire, la filature qui rappelle la conception des avions de l'vaisseaux spatiaux vu dans d'innombrables films d'Hollywood. Roy, cependant, sa demande une conception "ailes véhicule aérien électromagnétique», ou WEAV.
Le projet de prototype est petit - l'appareil permettra de mesurer moins de six pouces entre - et seront suffisamment efficaces pour être alimenté par des piles à bord.
Roy dit que le design peut être revu à la hausse et devrait théoriquement travailler dans une forme beaucoup plus vaste. Même en miniature, cependant, la conception a de multiples usages.
 La plus évidente serait fonctions de surveillance et de la navigation. L'avion pourrait être conçu pour transporter un appareil photo et de la lumière et être contrôlée à distance sur de grandes distances, at-il déclaré. À juste titre, Roy a dit que sa soucoupe volante une journée pourrait grimper à travers des atmosphères d'autres celle de la Terre propre. Par exemple, l'avion serait un véhicule idéal pour l'exploration de Titan, Saturne la sixième lune, qui a l'air de haute densité et de faible gravité, a dit Roy.
L'US Air Force et la NASA ont manifesté leur intérêt pour l'avion, et l'université est à la recherche de licence à la conception, at-il déclaré.
«Il s'agit d'une notion très nouvelle, et si elle est couronnée de succès, elle sera révolutionnaire," dit Roy.
Le véhicule sera alimenté par un phénomène appelé magnétohydrodynamique, ou la force créée quand un courant ou un champ magnétique est passé par une conduite de liquide. Dans le cas de Roy avion, sur la conduite de liquide seront créés par des électrodes qui couvrent chacune des surfaces du véhicule et ionisent l'air ambiant en plasma.
La force créée par le passage du courant électrique à travers ce plasma pousse autour de l'air ambiant, et que l'air tourbillonnant crée lever et de l'impulsion et assure la stabilité contre des rafales de vent. Afin de maximiser la zone de contact entre l'air et des véhicules, Roy conception est en partie vides de sens et continue courbes, comme un vol électromagnétique Bundt pan.
L'un des aspects les plus révolutionnaires de Roy à l'utilisation de magnétohydrodynamique est que le véhicule n'aura pas de pièces mobiles. L'absence de mécanique traditionnelle des pièces d'aéronefs, tels que des hélices ou des moteurs de gicleur, devrait fournir d'énormes fiabilité, a déclaré Roy. Une telle conception vous permettra aussi de la WEAV vol stationnaire et décoller verticalement.
Bien que la conception est prometteur sur le papier, se dresse des obstacles entre le plan et le décollage.
Non plasma avion a propulsé avec succès en fuite sur la Terre. Ces modèles ont trouvé un certain succès dans l'espace, là où la gravité et la traînée sont minimes, mais un véhicule l'espoir de voler dans l'atmosphère de la Terre aura besoin d'au moins un ordre de grandeur plus poussée, a dit Roy.
Aussi, la source d'alimentation doit être extrêmement léger tout en produire assez de puissance pour générer le plasma nécessaire. Sans parler du fait que le même plasma qui permettra à l'avion de voler également intervenir au moyen d'ondes électromagnétiques nécessaires à la communication avec le véhicule. Mais Roy est convaincu que la nature unique de sa conception lui permettra d'effacer les obstacles technologiques et de prendre au ciel, et il n'est pas dissuadé par le risque d'échec.
"Bien sûr, le risque est énorme, mais cela vaut aussi pour les gains", at-il dit. "En cas de succès, nous aurons un avion, une soucoupe et d'un hélicoptère en un seul incarne."
Le système de propulsion pour Roy soucoupe germes de sa vaste US Air Force-financé plasma vérin de recherche, dont les résultats ont été publiés dans plus de 15 revues savantes.
La production de l'avion sera un projet conjoint de l'UF la mécanique et du génie aérospatial et de son département Génie électrique et informatique département.
http://news.ufl.edu/2008/06/11/flying-saucer/
http://www.popularmechanics.com/blogs/science_news/4269027.html

                                                           

                                                       

                                                                                                   

  Moteur thermogravitationnel

L’invention se réfère à un moteur thermogravitationnel, utilisé dans le domaine des actionnements mécaniques aux pouvoirs petits ou moyens. Actuellement, on connaît les moteurs thermiques à combustion interne du type Otto ou Diesel qui utilisent comme combustible l’essence, respectivement des produits pétroliers assez chers, dans les conditions de la crise actuelle, mais surtout en perspective quand les gisements de pétrole s’épuiseront. Le problème technique résolu par l’invention, est celui de réaliser un moteur thermogravitationnel qui va mettre en valeur l’énergie résultée d’une source chaude et une source froide. Le moteur thermogravitationnel est prévu, conformément à l’invention, d’un rotor avec des coupes, actionné gravitationnellement par une substance de travail, facilement volatile qui souffre des transformations de phase par échange de chaleur avec les fluides de chauffage et de refroidissement, circulés forcémént par les deux compartiments d’un stator aux murs doubles.
En appliquant cette inventionm on a les avantages suivants :
-simplicité constructive et fonctionnelle
-prix de revient réduit
-utilisation des sources naturelles d’énergie basées sur de petites différences de température
-emplacement au large de la mer, dans les zones polaires ou dans d’autres endroits difficilement accessibles.
On continue par donner un exemple de la réalisation de l’invention, concernant
 la figure qui représente le schéma constructif d’un moteur thermogravitationnel. Le moteur thermogravitationnel se compose d’un stator cylindrique 1, doublement compartimenté par des murs thermoisolants 2, coaxial à un moteur cylindrique 3 monté sur une axe 4 et ayant sur la partie intérieure les coupes 5, disposées de manière longitudinale avec les ouvertures dans le même sens. Le stator 1m ainsi que le rotor 3 sont confectionnés en tôle d’aluminium, cuivre, acier inoxidable ou d’autres matériaux avec conductibilité thermique élevée. Le stator 1 est prévu avec une couche thermoisolante qui empêche l’échange de chaleur avec l’extérieur, couche qui n’a pas été représentée dans la figure, pour simplifier le dessin. Le fluide chaud F₁ circule par le compartiment C₁ du stator, situé à sa partie inférieure, et le fluide F₂ par le compartiment supérieur C₂ , éléments composants des circuits fermés qui contiennent en plus des pompes hydrauliques et des échangeurs de chaleur. La substance de travail S, trouvée dans l’enceinte C du rotor 3, est un liquide très volatil, comme par exemple l’éther. Etant chauffé par l’agent thermique F₁, une partie du liquide S se transforme en vapeurs, la vitesse de vaporisation étant dépendante de la température et de la pression. Les vapeurs formés se condensent continuellement sur la partie froide du mur du rotor 3 et le liquide résulté dans ce processus s’écoule par les coupes 5 renversées, étant retenu seulement par celles dirigées vers le haut, disposées sur l’autre partie de l’axe verticale y-y^’. Le couple mécanique actif, à cause de la distribution non uniforme des forces de pesanteur (poids), met en mouvement de rotation le rotor 3 avec une vitesse angulaire dépendante de divers paramètres physiques et géométriques. Du point de vue fonctionnel, le moteur thermogravitationnel est un système de conversion énergétique, basé sur la transformation de l’énergie thermique en travail mécanique par l’intermédiaire de l’énergie gravitationnelle. Le moteur thermogravitationnel est utile en pratique pour la valorification des sources non conventionnelles d’énergie, parce qu’il peut fonctionner même avec des agents thermiques ayant des températures du milieu ambiant, comme par exemple celles d’un foyer d’un concentrateur solaire ou dans les eaux de profondeur ou des glaciers etc. 
                                                                                                                              Tudor vasile, 25.12.2008

                                                                                 

                                                                Sources alternatives d’énergie

 Au début du troisième millénaire, nous sommes témoins à un développement sans précédent de la science, de la technique et de la technologie moderne, à un grand échange de communications par le réseau Internet, mais aussi à une dynamique sociale profonde, à la crise énergétique et des matières premières, aux déséquilibres écologiques, aux catastrophes naturelles profondes et à l’effet de serre qui contribue au réchauffement global de la planète avec des conséquences négatives qui mettent en péril la sûreté et la qualité de la vie. Comment pouvons-nous prévenir le choc de l’avenir ? Sûrement, seulement la raison peut nous sauver, si on s’assume pleinement les responsabilités et on change le mode de l’action humaine, où la recherche applicative devra avoir un rôle essentiel. Je propose aux facteurs de décision à analyser une méthode simple par laquelle on peut mettre en valeur la succession des saisons dans les zones tampérées de la Terre, avec la mention qu’on peut l’élargir à l’entière planète par   collaboration entre toutes les nations, indifféremment  de langue , religion, traditions ou orientation politique. Outre la blancheur immaculée de la neige et la fascination des pistes de ski, l’hiver peut constituer une source pour des températures baissées qu’on peut stocker dans d’immenses dépôts de glace, isolés par des murs doubles ayant l’espace de l’intérieur vide, qui assure un bon isolement thermique suffisammant pour bénéficier dans la saison chaude d’une source thermique froide. On connaît que le rendement d’une machine thermique idéale est proportionel avec la différence entre les températures absolues des sources chaudes et froides de  température,  plus précisément,  on  peut  l’exprimer  par  la  relation   ,    où  T₁ est la température  absolue  de  la  source  chaude  et  T₂  représente  la  température absolue de la source froide. Par l’intermédiaire des concentrateurs de radiations solaires et des récipients  isolés thermiquement par des murs transparents multiples avec des espaces de séparation vidés, on peut réaliser des sources chaudes de chaleur avec des températures de plus de 100⁰C, pour qu’une machine thermique, comme par exemple le moteur gravitationnel, devienne efficace. Il reste une provocation pour les spécialistes à concevoir des solutions techniques avec des pertes énergétiques minimes, pour des alternateurs qui transforment l’énergie mécanique en énergie électrique, connectés aus transformateurs pour la distribution selon nécessité dans les réseaux de courant alternatif, et le reste peut être utilisé pour la production de l’hydrogène pour l’ électrolyse de l’eau, combustible écologique facilement à stocker dans des récipients sous pression. En conclusion, les options pour le développement durable de l’humanité, doivent assurer l’obtension, par des méthodes simples, de l’énergie régénérable et non polluante qui ne doit pas affecter le régime thermique de la planète. Il ne faut pas oublier que la Soleil est la source de toutes les énergies primaires qui ont marqué le devenir humain sur la Terre, qu’il offre avec générosité dans l’ espace et  le temps.   Tudor Vasile, 25.12.2008.

                                                                                

                            
                                                                                                        

                                                     Installation de fusion nucléaire

Les problèmes de la société contemporaine – crise énergétique et de matières premières, déséquilibres écologiques, besoin de changer la manière humaine d’agir- sollicitent de nouvelles directions dans le champ de la recherche applicative pour prévenir le choc de l’avenir. Au présent, le procès de fusion nucléaire n’est pas contrôlé efficacement parce que dans les installations actuelles pilote on utilise des pièges magnétostatiques pour le confinement du plasma. Une nouvelle manière d’abordation suppose le passage aux configurations polyphasées de champ pour le confinement, l’accélération et le chauffage du plasma en pièges électrodynamiques . Dans la figure 1, on a présenté le schéma déroulé d’un enroulement hélicoïdal triphasé qui permet l’accélération des particules électriques sur des trajectoires contrôlées. Le grand intérêt pour l’étude du plasma s’est matérialisé en diverses installations pilote basées sur pinch linéaire (Columbus, Scylla, de plasma focalisé de type Mather), pinch toroïdal (Alpha,Zeta,Tokamak), pièges magnétiques (Ixion,Ogra, DCX, Astron, Stellarator), confinement inertial (Janus, Argus, Shiva). En principe, on a contouré le tableau suivant pour la réalisation en laboratoire de la fusion thermonucléaire : le plasma de deuterium ou le mélange de deuterium-tritium, avec un grand degré de pureté, est confiné dans une géométrie adéquate de champ électromanétique pour atteindre rapidement les paramètres limite imposés par le critère Lawson. Il y a eu aussi des propositions pour des réacteurs hybrides de fission-fusion pour l’amorçage des réactions thermonucléaires.
 Je propose aux facteurs de décision de CERN à analyser une nouvelle solution technique, présentée dans la figure 2 pour le confinement, l’accélération et le chuffage du plasma dans des pièges électrodynamiques. L’installation pour la fusion nucléaire est prévue avec les tubes 22, 23 et 24 qui délimitent l’enceinte 25 pour la décharge électrique en deuterium et tritium, la chemise 26 de litium liquide pour refroidir par transfert de la chaleur, ainsi que l’enceinte vidée 27 avec le rôle d’isolement thermique du support en ferrite 28, sur lequel on a disposé les enroulements 29,30 et 31 pour générer les champs d’induction rotationnel, de guidage axial, respectivement d’accélération et de confinement électrodynamique du plasma, les deux premières étant de type circulaire en plan transversal et la dernière représente un enroulement hélicoïdal triphasé, connecté aux sources électriques de grande intensité. Le support toroïdal 28 joue le rôle d’un transformateur extrêmement compact, ayant comme primaire l’enroulement 29 par lequel on décharge une pile de condensateurs de grande capacité et le secondaire   est représenté par le plasma de l’enceinte 25 dans laquelle on induit un courant axial entrêmement intense qui engendre à son tour un champ magnétique poloïdal d’autoconfinement du plasma aux valeurs imposées par le critère Lawson. Les bobines 30 sont alimentées en courant continu pour générer un champ magnétique vertical constant, perpendiculaire sur les vecteurs vitesse des particules électriques que le champ magnétique devie sur des trajectoires circulaires sous l’action des forces Lorentz. L’enroulement triphasé 31 est parcouru par des courants électriques ayant des composantes variables mais aussi continuelles pour générer une piège électrodynamique toroïdale où  il y a lieu le confinement et l’accélération globale du plasma. Pour simplifier le dessin, on n’a pas représenté le support ferromagnétique ainsi que les dispositifs et les appareils pour le réglage et le contrôle des paramètres du plasma concernant la température d’amorçage, de densité et de temps moyen de vie qui doivent satisfaire le critère Lawson pour obtenir un bilan énergétique positif.
                                                                                                                                        Tudor Vasile. 25.12.2008                                                                                                                                      

                         

                         

                                                                       

                                                                            Hélice à propulsion réactive

L’hélice à propulsion réactive est une solution technique novatrice qui peut être utilisée pour une gamme diversifiée de moyens aéronautiques de transport, d’ avions jusqu’aux hélicoptères connus à présent, jusqu’aux nouvelles variantes constructives des appareils de vol, de type lenticulaire ou même individuelle.
On connaît que les statoréacteurs ont le plus simple schéma constructif  des moteurs réactifs et ils n’ont pas de pièces en rotation, mais ils ne peuvent pas fonctionner à un point fixe et le plafond de vol dépend de la vitesse de déplacement pour que dans le diffuseur pénètre un débit constant d’air dans les conditions de la baisse de la densité de l’atmosphère avec la hauteur. Une possibilité d’éliminer ces désavantages consiste dans la réalisation d’une structure mixte, de type hélice à propulsion réactive par la disposition des statoréacteurs sur les pales de l’hélice, aux distances égales par rapport à l’axe de rotation. Autrement dit, l’hélice est actionnée par les forces réactives produites des statoréacteurs, ensemble qui assure le couple moteur, la force de traction et la portance des appareils.
En appliquant cette solution technique on obtient les avantages suivantes :
-grandes viteses de déplacement des appareils de vol
-fonctionnement des statoréacteurs même au point fixe
-réduction considérable du couple de réaction existant aux hélicoptères prévus avec des moteurs thermiques qui déterminent une rotation inverse à l’appareil- effet compensé par l’utilisation de deux hélices portantes qui tournent en sens contraire ou en montant une hélice anticouple à la partie terminale du fuselage
-grande stabilité sur la trajectoire des appareils de vol grâce à l’effet gyroscopique considérable des hélices à propulsion réactive.
On continue par donner un exemple pour réaliser la solution technique, concernant les figures 1 et 2, qui représentent :
-figure 1, section avec vue d’une hélice à propulsion réactive
-figure 2, profile des pales de l’hélice.
L’hélice à propulsion réactive se compose, en principal, des pales 3 et 4, montées sur l’axe avec moyeu 7, ainsi que les statoréacteurs 1 et 2, disposés à distances égales par rapport à l’axe de rotation. Les statoréacteurs 1 et 2 sont prévus aux bouts avec des diffuseurs et des ajutages Laval D₁A₁, respectivement
D₂A₂ et ils communiquent par le canal longitudinal 6 ainsi que par un autre similaire pratiqué dans la pale 4 de l’hélice, avec le canal médian 5 de l’axe avec moyeu mis en liaison avec le réservoir du combustible. Pour permettre le mouvement de rotation, l’axe à moyeu de l’hélice à propulsion réactive est assemblé sur le conduit du réservoir de combustible par l’intermédiaire d’un couple mécanique. La circulation forcée du combustible liquide se réalise à l’aide d’une pompe et pour régler le débit on utilise des robinets avec soupape ou clapet actionnés manuellement ou par l’intermédiaire des systèmes électriques, hydrauliques ou pneumatiques, connus dans la technique actuelle sans être nécessaires d’autres précisions suppléméntaires . Les paramètres de fonctionnement de l’appareil de vol sont établis par le pilote du tableau de bord à l’aide des mécanismes et des dispositifs de commande et de contrôle.
Le mode de fonctionnement de l’hélice à propulsion réactive est relativement simple. Par l’injection du combustible dans les chambres de combustion des statoréacteurs et l’allumage de celui-ci à l’aide des bougies électriques, il se dégage par combustion une grande quantité de gaz , dont la pression peut dépasser 100 at  aux températures d’environ 1500-2000⁰C .
 L’alimentation avec air des chambres de combustion est faite par les diffuseurs D₁et D₂ et les jets de gaz, évacués avec des vitesses supersoniques par les ajutages Laval A₁ et A₂  , assurent les forces réactives qui produisent le couple moteur nécessaire pour mettre l’hélice en mouvement de rotation. Les forces réactives de propulsion sont orientées en sens contraire par rapport aux vitesses d’évacuation des gaz de combustion, étant expliquées théoriquement sur le principe des actions réciproques et sur la théorème de la consevation de l’impulsion mécanique. Les statoréacteurs 1 et 2 peuvent utiliser des combustibles liquides divers, comme par exemple le kérosène.
L’hélice à propulsion réactive est prévue avec deux ou même plusieurs pales disposées régulièrement autour de l’axe de rotation. Les pales de l’hélice ont un profile spécial, présenté dans la figure 2 , caractérisé par la résistance à un avancement petit, mais la force aérodynamique est suffisamment grande pour assurer le déplacement de l’appareil de vol. Les composantes de la force aérodynamique dépendent de plusieurs paramètres- la forme et les dimensions de l’hélice, l’angle d’attaque , la vitesse angulaire , la densité  de l’air. En général, les pales de l’hélice ont le bord d’attaque arrondi, contrairement au bord de la fuite qui est aigu et les surfaces actives ont des courbures différentes pour assurer des différences de vitesse  et implicitement de pression des couches d’air des environs . La résultante des forces de pression exercées sur les pales de l’hélice trouvées en mouvement de rotation assure aux grands tours la force de traction pour le déplacement des aéronefs et même la force de sustentation aux hélicoptères, mais la portance aux avions est due aux ailes. Contrairement aux avions, l’hélice des hélicoptères a les pales montées sur l’axe avec moyeu par des articulations, étant prévue avec un plateau de variation cyclique du pas, avec disque pendulaire qui permet d’abord l’effectuation des mouvements de battement et de basculement, éléments qui n’ont pas été représentés dans la figure 1 pour simplifier le dessin, étant connus au niveau de la technique actuelle. Pendant le mouvement de rotation, les pales de l’hélice sont soumises spécialement à une sollicitation centrifuge, celle de courbement et de torsion ayant des valeurs plus réduites. L’hélice à propulsion réactive peut être adaptée pour le fonctionnement dans l’eau ou dans un milieu extrêmement raréfié par l’alimentation des moteurs réactifs 1 et 2, avec combustible et oxydant en état liquide, stokés dans des réservoirs distincts, cas où les diffuseurs D₁ et D₂ ne sont plus nécessaires. Il y a plusieurs variantes constructives pour l’hélice à propulsion réactive qui se distinguent par la forme, les dimensions, le mode de disposition et la nature des matériaux dont les parties composantes sont fabriquées.
 L’hélice à propulsion réactive est particulièrement efficace même aux dimensions relativement petites parce qu’elle peut atteindre des tours très grands et à la portance due aux pales de l’hélice on ajoute la composante verticale de la force réactive, la force résultante étant suffisante pour compenser des poids assez grands des appareils de vol. D’autre part, le mécanisme de réglage du tour est simple- en modifiant le débit de combustible qui arrive dans les chambres de combustion des statoréacteurs. Ces qualités particulières permettent l’utilisation de l’hélice à propulsion réactive pour les appareils de vol ultraperformants, avec un haut degré de maniement, mais aussi une bonne stabilité sur la trajectoire grâce à l’effet gyroscopique.
Pour exemplifier on présente dans la figure 3, le schéma constructif pour un appareil lenticulaire de vol . Le corps lenticulaire 8 de l’appareil de vol est prévu à la partie centrale avec une ouverture circulaire 9, où se trouve emplacée l’hélice 10 à propulsion réactive , montée sur le support de soutien par l’intermédiaire des articulations cylindriques ou sphériques pour permettre la modification selon le désir de la direction d’orientation de l’axe de rotation.
 On peut imaginer d’autres formes constructives différentes pour les appareils de vol, même des structures ouvertes pour l’usage individuel, formées en principal de l’hélice à propulsion réactive et le réservoir de combustible qui peut avoir aussi un rôle de support pour le pilote. Pour la fabrication des appareils de vol, on peut utiliser des métaux mais aussi des matériaux composites qui absorbent les ondes électromagnétiques. Les appareils de vol de petites dimensions peuvent être utilisés efficacement dans le domaine civil, mais surtout dans le domaine militaire, parce que, au delà du haut degré de maniement aux hauteurs basses, ils sont difficiles à être détectés par le radar et difficille à être frappés par les projectiles ou les fusées. En plus, contrairement aux avions et aux hélicoptères actuels, cette solution représente une technique militaire parfaitement adaptée pour la défense du milieu urbain dans des situations critiques avec un puissant impact psychologique pour dérouter l’ennemi , auquel il s’ajoute des pertes minimales de vies humaines et des destructions matérielles insignifiantes. En dotant les unités militaires avec de petits appareils de vol ultraperformants, on peut concevoir de nouveaux scénarios dans la tactique et la stratégie militaires où l’élément surprise joue un rôle important.
  La promotion des idées novatrices doit rester une provocation pour les spécialistes militaires pour que la profession choisie ne représente pas seulement une science mais aussi un véritable art mis au service de la défense de la paix sur la planète bleue, ce magnifique aéronef qui porte l’humanité dans l’histoire.
                                                                                                                                                   Tudor Vasile, 25.12.2008

                              

                                  Maquette pour "Hélice à propulsion réactive"