Les moteurs de l'Aurora serait des "Réacteurs à cycle combiné à base de moteur-fusée" (rocket-based combîned cycle). Ils combinent les propriétés et avantages d'un moteur fusée pour le décollage et celles d'un statoréacteur pour la croisière. Ce concept n'est pas récent puisqu'il a été étudié dans les années 50-60, notamment en France par Nord-Aviation et l'ONERA.

Dans ce moteur on utilise un carburant cryogénique liquide (du méthylène ou plus vraisemblablement du méthane CH4 pour Aurora), dont les propriétés endothermiques permettent d'absorber la chaleur de la structure de l'avion et du moteur (1). Il se réchauffe, se met sous forme gazeuse puis se détend dans une turbine (3), avant de se mélanger avec de l'oxygène avant de pénétrer dans le statoréacteur.

Dans la phase de décollage (figure A) c'est la fonction "fusée" qui est activée. Le mélange mèthane-oxygène est brûlé dans une petite chambre de combustion type fusée (5). Avec ce mode de combustion, le moteur fonctionne alors comme une fusée et il génère une poussée par une vitesse nulle, à la différence d'un pur statoréacteur.

A mesure que le véhicule accélère, le débit d'oxygène est ralenti et la chambre de combustion-fusée est alimentée par de l'air en provenance d'un compresseur entraîné par la turbine de détente du carburant cryogénique (4).

Vers Mach 2,5 (figure B), l'oxygène est complètement coupé puis, quand l'avion approche de sa vitesse de croisière, les compresseurs auxiliaires (4) sont coupés et le moteur-fusée (5) escamoté. Le moteur devient un simple statoréacteur avec son injecteur de méthane (6) qui fonctionne avec l'air ambiant. Ces types de moteurs à cycle combiné reposent sur un principe complexe, mais ils sont beaucoup plus légers qu'un classique combiné turbo-stato dans lequel le turboréacteur fournit la poussée jusque vers Mach 2,5. Ils sont aussi beaucoup plus efficaces et économiques qu'une fusée.

Une autre forme de moteur pourrait être un "statoréacteur à électeurs", concept plus avancé (avec une meilleur impulsion spécifique))sur lequel travaillent les Français et qui pourrait être déjà opérationnel aux Etats-Unis. Le principe demeure le même, mais les fusées sont placées devant la rampe d'alimentation du stato. Elles sont en mélange "riche", ce qui autorise une re-combustion dans la tuyère d'éjection. En outre l'effet de trompe des fusées permet d'aspirer de l'air puis de l'accélérer afin d'atteindre plus vite la vitesse de fonctionnement du statoréacteur.

Un avion avec des moteurs à cycle combiné serait donc capable de décoller d'une piste normale, voler à des vitesses subsoniques afin de pouvoir ravitailler, et voler jusque vers Mach 5/Mach 6 en continu, limite du statoréacteur.

Sources :

Le texte de cette monographie est issus du Air & Cosmos n° 1443 du 18 Octobre 1993. Auteur : Bill Sweetman
Ressources online :
The Aurora web page
Aurora
Aurora : Top-Secret hypersonic spyplane
Aurora
AURORA / SENIOR CITIZEN