Le moteur à postcombustion supersonique est le système de propulsion principal des véhicules hypersoniques actuels. Lors des vols prolongés à des nombres de Mach élevés, les besoins en protection thermique du moteur et en alimentation électrique sont importants. Pour un modèle spécifique de moteur à postcombustion supersonique, un système intégré de refroidissement et de production d'électricité basé sur le cycle Brayton à CO₂ supercritique a été conçu; un modèle de caractérisation de la source thermique sur la paroi du moteur a été construit, et l'influence des paramètres clés de conception tels que la pression d'absorption, la température à l'entrée de la turbine, la pression de rejet et le rendement de régénération sur les performances thermodynamiques du système ainsi que les interactions entre ces paramètres ont été étudiés; en utilisant une méthode d'optimisation multi-paramètres, la meilleure conception ainsi que la performance optimale du système intégré de refroidissement et de production d'électricité ont été obtenues, comparées à un cycle traditionnel simple servant de référence, évaluant ainsi les avantages thermodynamiques de cette solution. Les résultats montrent que le rendement maximal de production d'électricité de ce système intégré peut atteindre 15,9 %, avec une alimentation électrique continue de 206,2 kW, démontrant un bon potentiel d’application; plus la différence de température au point de contact du processus d’absorption thermique sur la paroi du moteur est faible, plus les avantages thermodynamiques de cette solution par rapport au cycle de référence sont marqués, avec une augmentation relative maximale de l'efficacité de production d'électricité pouvant atteindre 9,3 %.

moteur à postcombustion supersonique; protection thermique; CO_2 supercritique; cycle Brayton; production thermoélectrique