Voir la source de Propergol liquide

En [[astronautique]], on appelle '''[[propergol]] liquide''' tout système chimique composé d'un ou plusieurs [[ergol]]s stockés à l'[[état liquide]] pour produire, par décomposition ou par [[combustion]], un mélange gazeux dont la [[détente (thermodynamique)|détente]] à travers une [[tuyère]] fournit une force de [[poussée]]. De tels propergols ne permettent pas d'atteindre des vitesses très élevées mais offrent une poussée suffisante pendant le temps nécessaire pour s'affranchir de la pesanteur et placer des charges utiles en orbite. Ils sont donc couramment utilisés pour fournir l'impulsion nécessaire au décollage des [[lanceur (astronautique)|lanceurs]] et pour les manœuvrer dans l'espace.
[[Fichier:Proton Zvezda.jpg|375px|droite|vignette|Lanceur russe [[Proton (fusée)|Proton]], propulsé au [[Peroxyde d'azote|NTO]]/[[1,1-Diméthylhydrazine|UDMH]].]]

== Grandeurs caractérisant un propergol ==

Ces grandeurs sont introduites dans l'article « [[Moteur-fusée#Principe de fonctionnement|Moteur-fusée]] ».

=== Impulsion spécifique ===

Notée ''I{{ind|sp}}'' et mesurée en secondes, l'[[impulsion spécifique]] indique la durée pendant laquelle une masse d'un kilogramme de propergol peut fournir une [[Poussée (aérodynamique)|force de poussée]] d'un [[kilogramme-force]], soit {{unité|9.80665 [[Newton (unité)|N]]}} :
:<math>F_{prop}=g_0\cdot\dot{m}\cdot I_{sp}</math>, d'où <math>I_{sp}=\frac{F_{prop}}{g_0\cdot\dot{m}}</math>
avec :
* ''I{{ind|sp}}'' l'[[impulsion spécifique]] exprimée en [[seconde (temps)|secondes]]
* ''F{{ind|prop}}'' la [[Poussée (aérodynamique)|force de poussée]] du propergol, mesurée en [[Newton (unité)|newtons]]
* ''g''{{ind|0}} l'[[accélération de la gravité]] moyenne au niveau du sol ([[Accélération normale de la pesanteur terrestre|pesanteur normale]]), soit {{unité|9.80665 m/s2}}
* <math>\dot{m}</math> le [[débit massique]] d'éjection des gaz d'échappement, mesuré en [[kilogramme]]s par [[seconde (temps)|seconde]]

Cette équation souligne que, à [[poussée]] égale, l'[[impulsion spécifique]] sera d'autant plus élevée que le débit massique sera faible, ce qui signifie qu'on privilégiera des ergols dont les produits de combustion ont une [[masse molaire]] faible.

L'impulsion spécifique n'est pas une grandeur absolue d'un propergol, mais dépend des performances du [[moteur-fusée]], et tout particulièrement de la pression atteinte dans la [[chambre de combustion]], qui peut affecter les performances du système de 10 à 15 %. Elle dépend également de la détente des gaz d'échappement dans la [[tuyère]], dont la géométrie doit être optimale pour maximiser la [[poussée]], et elle dépend donc aussi de la pression à l'extérieur de la fusée : l'impulsion spécifique est maximale dans le vide, mais est inférieure de près de 15 % au décollage au [[niveau de la mer]].

Dans la littérature, les valeurs d'[[impulsion spécifique]] sont données dans le vide et dans les conditions thermodynamiques idéales, de sorte qu'elles constituent des bornes supérieures auxquelles les valeurs pratiques sont généralement inférieures de 5 à 10 %.

=== Vitesse d'éjection des gaz d'échappement ===

Dans la mesure où le rapport de la force de poussée au débit massique est égal à la vitesse d'éjection des gaz d'échappement, on peut également exprimer l'[[impulsion spécifique]] d'un propergol au moyen de la vitesse d'échappement, exprimée en [[mètre]]s par [[seconde (temps)|seconde]], selon l'égalité :
:<math>v_{e}=\frac{F_{prop}}{\dot{m}}=g_0\cdot I_{sp}</math>
avec :
* ''v{{ind|e}}'' la vitesse d'éjection des gaz d'échappement, exprimée en {{nb|m/s}}
* ''g''{{ind|0}} la [[Accélération normale de la pesanteur terrestre|pesanteur normale]], soit {{unité|9.80665 m/s2}}
* ''I{{ind|sp}}'' l'[[impulsion spécifique]] mesurée en secondes

=== Fraction massique du propergol, delta V, densité d'impulsion ===

==== Fraction massique ====
On appelle ''fraction massique du propergol'' le rapport entre la masse finale du [[lanceur (astronautique)|lanceur]] (après combustion du propergol) et sa masse initiale (avec le propergol avant sa combustion) :
:<math>f_\mathrm{mass}\ =\ 1-\frac{m_\mathrm{prop}}{M_0}</math>
avec :
* <math>f_\mathrm{mass}</math> la [[fraction massique]] du propergol consommé ;
* <math>m_\mathrm{prop}</math> la [[masse]] de propergol consommé, mesurée en [[kilogramme|kg]] ;
* <math>M_0</math> la masse initiale de l'[[Véhicule spatial|engin spatial]] (avec le [[propergol]] consommé), mesurée en [[kilogramme|kg]].

C'est une grandeur qui dépend à la fois de la conception du lanceur et de la [[masse volumique]] du propergol employé.

==== Delta V ====

Par ailleurs, on désigne couramment par « delta V » le surcroît de vitesse imprimé à un [[Véhicule spatial|engin spatial]] par la combustion d'une quantité donnée de [[propergol]]. En l'absence de champ de gravité et de frottements, l'[[équation de Tsiolkowski]] permet d'exprimer simplement le delta V à partir de la [[fraction massique]] du propergol :

:<math>\Delta{v}=v_{e}\cdot\ln\left[{\frac{M_\mathrm{plein}}{M_\mathrm{vide}}}\right]</math>

avec :
* ''Δv'' la variation de vitesse de l'[[Véhicule spatial|engin spatial]] exprimée en [[Mètre|m]]/[[Seconde (temps)|s]]
* ''v{{ind|e}}'' la vitesse d'éjection des gaz d'échappement, mesurée en [[Mètre|m]]/[[Seconde (temps)|s]]
* ''M''{{ind|plein}} la masse de l'[[Véhicule spatial|engin spatial]] au décollage, mesurée en [[kilogramme|kg]]
* ''M''{{ind|vide}} la masse hors [[propergol]] de l'[[Véhicule spatial|engin spatial]], mesurée en [[kilogramme|kg]]

On voit clairement avec cette expression que, pour maximiser le delta V, il faut :
# utiliser un [[propergol]] qui permette d'éjection des gaz d'échappement à une vitesse v{{ind|e}} aussi élevée que possible
# maximiser le rapport ''M''{{ind|plein}} / ''M''{{ind|vide}}, ce qui signifie :
#* construire un [[Véhicule spatial|astronef]] aussi léger que possible
#* utiliser un [[propergol]] aussi dense que possible

Le delta V dépend donc à la fois de la masse du [[véhicule spatial]] et des qualités intrinsèques ([[masse volumique]] et vitesse d'éjection) du [[propergol]] utilisé.

==== Densité d'impulsion ====

La [[masse volumique apparente]] du propergol étant une donnée aussi déterminante que son [[impulsion spécifique]], on définit l'impulsion-densité (ou densité d'impulsion) comme le produit de ces deux grandeurs :

:<math>I_\mathrm{d}=d_\mathrm{prop}\cdot I_\mathrm{sp}</math>

avec :
* ''I''{{ind|d}} l'impulsion-densité exprimée en {{nb|s kg m-3}}
* ''d''{{ind|prop}} la masse volumique apparente du propergol mesurée en {{nb|kg/m3}}
* ''I''{{ind|sp}} l'impulsion spécifique mesurée en secondes

C'est parfois le couple (''I''{{ind|sp}},&nbsp;''I''{{ind|d}}) plutôt que le couple (''v''{{ind|e}},&nbsp;''d''{{ind|prop}}) qui est indiqué dans les tables de valeurs numériques sur les propergols liquides.

== Qualités d'un propergol liquide ==

=== Hypergolique / non-hypergolique ===

On qualifie d'[[hypergolique]] un couple d'[[ergol]]s qui, lorsqu'ils sont mis en contact l'un avec l'autre, [[autocatalyse]]nt leur propre [[oxydoréduction]] : la [[combustion]] s'initie spontanément, sans qu'il y ait besoin d'un système d'allumage, ce qui simplifie la réalisation du [[moteur-fusée]]. La fiabilité de la [[Propulsion spatiale|propulsion]] s'en trouve améliorée, car il devient possible de contrôler la poussée à l'aide de deux valves (une par [[ergol]]) sans devoir recourir à des systèmes de contrôle d'allumage complexes et fragiles. De plus, la nature même des [[ergol]]s empêche qu'ils ne s'accumulent sous forme d'un mélange explosif à l'origine de surpressions dommageables au moment de l'allumage (''{{langue|en|hard start}}''). En contrepartie, de tels [[hypergol]]s sont généralement dangereux à manipuler en raison de leur grande réactivité chimique.

=== Cryogénique / stockable ===

On qualifie de [[Cryogénie|cryogénique]] un [[propergol]] dont l'un au moins des [[ergol]]s doit être maintenu à une température inférieure à {{tmp|-150|°C}}, température à partir de laquelle certains gaz de l'air se condensent à pression ambiante. De tels [[propergol]]s sont généralement très performants mais ne peuvent être utilisés qu'au [[décollage]] depuis la [[Terre]], car ils ne peuvent être maintenus longtemps à la température requise une fois chargés dans le [[lanceur (astronautique)|lanceur]]. C'est tout particulièrement le cas de l'[[hydrogène liquide]], qui commence à s'évaporer dès qu'il est en réservoir.

À l'opposé, les propergols stockables peuvent être maintenus liquides sur de longues périodes de temps sans nécessiter d'installations particulières pour les conserver.

== Développement et utilisation des propergols liquides ==

[[Fichier:Bundesarchiv Bild 141-1880, Peenemünde, Start einer V2.jpg|droite|vignette|Peenemünde : un V2 quatre secondes après son décollage du pas de tir d'{{nobr|essai {{VII}}}}, été 1943.]]

=== Dans les années 1940 ===
{{Article connexe|Liste de Stoff}}
Les bases de l'astronautique ont été jetées par les ingénieurs allemands durant la [[Seconde Guerre mondiale]] à travers une série d'innovations techniques supportées par toute une gamme de substances chimiques conventionnellement désignées au moyen d'une lettre, notamment (compositions approximatives en fraction massique) :
* ''[[A-Stoff]]'' : [[Dioxygène|oxygène]] {{fchim|O|2}} liquide ([[ergol]] [[Cryogénie|cryogénique]] utilisé avec le ''B-Stoff'' dans les [[V2 (missile)|fusées V-2]])
* ''[[B-Stoff]]'' : [[hydrate d'hydrazine]] {{fchim|N|2|H|4}}•{{fchim|H|2|O}} ou (75 % [[éthanol]] {{fchim|H|3|C-CH|2|OH}} + 25 % [[eau]] {{fchim|H|2|O}} utilisé avec le ''A-Stoff'' dans les [[V2 (missile)|fusées V-2]])
* ''[[C-Stoff]]'' : 57 % [[méthanol]] {{fchim|CH|3|OH}} + 43 % [[hydrate d'hydrazine]] {{fchim|N|2|H|4}}•{{fchim|H|2|O}} (utilisé avec le ''T-Stoff'' dans le [[Messerschmitt Me 163|Messerschmitt Me 163B]])
* ''[[M-Stoff]]'' : [[méthanol]] {{fchim|CH|3|OH}}
* ''[[N-Stoff]]'' : [[trifluorure de chlore]] {{fchim|ClF|3}}
* ''[[R-Stoff]]'' : 57 % [[xylidine]] {{fchim|H|2|N-C|6|H|3|(CH|3|)|2}} + 43 % [[triéthylamine]] {{fchim|N(CH|2|CH|3|)|3}}
* ''[[S-Stoff]]'' : 90-97 % [[acide nitrique]] {{fchim|HNO|3}} + 3-10 % ([[acide sulfurique]] {{fchim|H|2|SO|4}} ou [[perchlorure de fer]] {{fchim|FeCl|3}})
* ''[[SV-Stoff]]'' : (85-90 % [[acide nitrique]] {{fchim|HNO|3}} + 10-15 % [[acide sulfurique]] {{fchim|H|2|SO|4}}) ou (95 % [[acide nitrique]] {{fchim|HNO|3}} + 5 % [[peroxyde d'azote]] {{fchim|N|2|O|4}})
* ''[[T-Stoff]]'' : 72-76 % [[peroxyde d'hydrogène]] {{fchim|H|2|O|2}} + 18-19 % [[eau]] {{fchim|H|2|O}} + 5-10 % ([[8-hydroxyquinoléine]] + [[phosphate de sodium]] {{fchim|Na|3|PO|4}} + [[acide phosphorique]] {{fchim|H|3|PO|4}}), hypergolique avec le ''C-Stoff''

=== Après la Seconde Guerre mondiale ===

[[Fichier:Redstone 09.jpg|250px|droite|vignette|Tir d'un missile américain [[PGM-11 Redstone]] (numéro de série 56) à [[Base de lancement de Cap Canaveral|Cap Canaveral]], {{Date|17 septembre 1958}}. Comme le Redstone est un dérivé direct du V-2 allemand, il utilise donc comme propergol de l'éthanol éthylique coupé à 25% et de l'[[oxygène liquide]].]]

Développée notamment au prix de la vie de nombreux prisonniers de guerre, la technologie allemande en matière de propulsion chimique a été reprise dans les {{nobr|années 1950}} par les ingénieurs américains et soviétiques, qui expérimentèrent d'autres substances, parfois exotiques, telles que la [[tétrafluorohydrazine]] {{fchim|N|2|F|4}} avec le [[pentaborane]] {{fchim|B|5|H|9}}.

L'[[éthanol]] {{fchim|H|3|C-CH|2|OH}} a été très utilisé, pur ou mélangé avec d'autres combustibles, par les ingénieurs allemands puis alliés dans les {{nobr|années 1940}} en raison de sa [[chaleur latente]] de vaporisation élevée, qui permettait de l'utiliser pour refroidir les moteurs. Ses performances sont néanmoins inférieures à celles permises par les [[hydrocarbure]]s, plus denses et plus énergétiques. Le principal obstacle à l'utilisation d'hydrocarbures comme combustible pour fusées était leur mauvais comportement thermique : en passant dans les circuits de refroidissement des moteurs, les fractions les plus lourdes avaient tendance à polymériser et à bloquer les bulles issues de la vaporisation des fractions les plus légères, ce qui finissait par obstruer les circuits.

Ces problèmes ont été résolus au milieu des {{nobr|années 1950}}, en réduisant sévèrement la teneur en [[soufre]], qui favorise la [[polymérisation]], ainsi que celle en hydrocarbures [[Saturation (chimie organique)|insaturé]]s (les plus susceptibles de polymériser), tout en privilégiant les [[alcane]]s ramifiés et cycliques, plus résistants à la chaleur que les alcanes linéaires. Les espèces recherchées sont de type [[ladderane]] en {{fchim|C|12}}. Ceci a conduit au développement du [[RP-1]], ''{{langue|en|Refined Petroleum-1}}'' ou ''{{langue|en|Rocket Propellant-1}}'' selon les versions. Avec le développement de l'industrie pétrolière et des techniques de raffinage, le [[RP-1]] et l'[[hydrogène liquide]] se sont imposés depuis comme combustibles de puissance, tandis que l'[[hydrate d'hydrazine]] {{fchim|N|2|H|4}}•{{fchim|H|2|O}} (''[[B-Stoff]]'') était remplacé par des formes anhydres méthylées, [[monométhylhydrazine]] {{fchim|H|2|N-NHCH|3}} (MMH) et [[1,1-diméthylhydrazine|diméthylhydrazine asymétrique]] {{fchim|H|2|N-N(CH|3|)|2}} (UDMH) pour en accroître les performances dans les manœuvres de précision.

Côté oxydant, l'[[oxygène liquide]] est resté le comburant des applications de puissance avec le kérosène ([[RP-1]]) et l'[[hydrogène liquide]], tandis que les recherches sur le ''[[SV-Stoff]]'' ont visé à stabiliser l'[[acide nitrique]] {{fchim|HNO|3}} pour limiter les effets nocifs des vapeurs de [[dioxyde d'azote]] {{fchim|NO|2}} abondamment libérées par l'acide nitrique (ces vapeurs sont d'ailleurs la raison pour laquelle {{fchim|HNO|3}} concentré est appelé ''acide nitrique fumant'', ''WFNA'' en anglais, pour ''{{langue|en|White Fuming Nitric Acid}}''). Ceci fut réalisé en diluant {{fchim|HNO|3}} dans le [[peroxyde d'azote]] {{fchim|N|2|O|4}}, ce qui donnait à l'ensemble une coloration rougeâtre (d'où le nom ''[[acide nitrique fumant rouge]]'', ''RFNA'' en anglais), tandis que le problème de la corrosion des réservoirs était résolu en ajoutant de l'[[acide fluorhydrique]] HF pour passiver la surface intérieure des réservoirs en y déposant une couche de fluorure métallique : c'est ce qu'on appelle l’''[[acide nitrique fumant rouge inhibé]]'', ou ''IRFNA'' en anglais.

=== Aujourd'hui ===

On a coutume de distinguer formellement trois types de propergols liquides selon le nombre d'ergols qui les constituent :
# les [[monergol]]s (ou ''monoergols''), qui ne sont composés que d'un seul ergol ;
# les [[diergol]]s (ou ''biergols''), qui sont composés de deux ergols ;
# les [[triergol]]s, qui sont composés de trois ergols.

Cette nomenclature est en fait assez artificielle car la différence fondamentale réside entre les [[monergol]]s et les autres propergols liquides :
* les monergols fonctionnent sur la base d'une décomposition exothermique catalysée ;
* les autres propergols reposent sur la combustion d'un ou plusieurs carburants dans un ou plusieurs comburants.

==== Hydrazine ====

L'[[hydrazine]] {{fchim|N|2|H|4}} est le [[monergol]] le plus couramment employé, notamment dans les phases finales de descente des sondes spatiales avant atterrissage sur leur cible : ce fut le cas des ''{{langue|en|landers}}'' du [[programme Viking]] ainsi que de la mission [[Phoenix (sonde spatiale)|Phoenix]], arrivée sur [[Mars (planète)|Mars]] le {{date|25|mai|2008|en aéronautique}}. La sonde {{langue|en|[[Mars Reconnaissance Orbiter]]}} a été mise en orbite avec un réservoir de plus d'une tonne d'hydrazine pour stabiliser sa trajectoire autour de [[Mars (planète)|Mars]]. L'hydrazine se décompose de façon très exothermique sur [[catalyseur]] métallique d'[[iridium]] sur [[alumine]] {{fchim|Al|2|O|3}} ou [[nanofibres de carbone]]/[[graphite]]<ref name="10.1039/b202032g">
{{Article
 | langue      = en
 | nom1        = R. Vieira, C. Pham-Huu, N. Keller et M. J. Ledoux
 | titre       = New carbon nanofiber/graphite felt composite for use as a catalyst support for hydrazine catalytic decomposition
 | périodique  = {{langue|en|Chemical Communications}}
 | volume      = 
 | numéro      = 9
 | jour        = 3
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 | année       = 2002
 | pages       = 954-955
 | url texte   = https://www.researchgate.net/profile/Nicolas_Keller/publication/11256068_New_carbon_nanofibergraphite_felt_composite_for_use_as_a_catalyst_support_for_hydrazine_catalytic_decomposition/links/545347200cf26d5090a39ee5.pdf
 | consulté le = 20 octobre 2020
 | doi         = 10.1039/b202032g
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 | bibcode     = 
}}</ref> ou [[nitrure de molybdène]] sur l'[[alumine]]<ref name="10.1023/A:1015343922044">
{{Article
 | langue      = en
 | nom1        = Xiaowei Chen, Tao Zhang, Liangen Xia, Tao Li, Mingyuan Zheng, Zili Wu, Xiaodong Wang, Zhaobin Wei, Qin Xin et Can Li
 | titre       = Catalytic Decomposition of Hydrazine over Supported Molybdenum Nitride Catalysts in a Monopropellant Thruster
 | périodique  = {{langue|en|Catalysis Letters}}
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 | année       = 2002
 | pages       = 21-25
 | url texte   = https://www.researchgate.net/publication/226016693_Catalytic_Decomposition_of_Hydrazine_over_Supported_Molybdenum_Nitride_Catalysts_in_a_Monopropellant_Thruster
 | consulté le = 20 octobre 2020
 | doi         = 10.1023/A:1015343922044
 | pmid        = 
 | bibcode     = 
}}</ref>, qui catalysent les réactions :
# 3 [[Hydrazine|{{fchim|N|2|H|4}}]] → 4 [[Ammoniac|{{fchim|NH|3}}]] + [[Diazote|{{fchim|N|2}}]]
# [[Hydrazine|{{fchim|N|2|H|4}}]] → [[Diazote|{{fchim|N|2}}]] + 2 [[Dihydrogène|{{fchim|H|2}}]]
# 4 [[Ammoniac|{{fchim|NH|3}}]] + [[Hydrazine|{{fchim|N|2|H|4}}]] → 3 [[Diazote|{{fchim|N|2}}]] + 8 [[Dihydrogène|{{fchim|H|2}}]]

Ces réactions dégagent suffisamment d'énergie pour conduire la [[chambre de combustion]] à {{tmp|800|°C}} en une milliseconde<ref name="10.1039/b202032g"/> avec un très bon rendement<ref name="10.1023/A:1015343922044"/>, d'où une [[impulsion spécifique]] dans le vide d'environ {{unité|220 s}}<ref>{{en}} [http://cs.astrium.eads.net/sp/SpacecraftPropulsion/MonopropellantThrusters.html ''{{langue|en|Monopropellant Hydrazine Thrusters}}''], sur eads.net.</ref>.

==== Propergols stockables ====

Le développement des technologies à propergols stockables a été mené dans un but largement militaire, essentiellement afin de mettre à disposition des arsenaux une batterie de missiles prêts à être tirés dans les délais les plus brefs sur la période de temps la plus longue possible à partir d'installations aussi réduites que possible. La plupart des [[lanceur (astronautique)|lanceurs]] russes et américains à propergols stockables sont ainsi dérivés de [[ICBM|missiles balistiques intercontinentaux]].

[[Fichier:Dnepr rocket lift-off 1.jpg|300px|droite|vignette|Le lanceur ukraino-russe [[Dnepr (fusée)|Dniepr-1]], propulsé au [[Peroxyde d'azote|NTO]]/[[1,1-Diméthylhydrazine|UDMH]], a été développé à partir des missiles soviétiques [[R-36]] ({{nobr|SS-18 Satan}}) reconvertis en lanceurs commerciaux [[Orbite terrestre basse|LEO]] ; il est tiré depuis un silo enterré.]]

===== Combustibles Aérozine 50, UDMH, UH 25 ou MMH =====

Le mélange 50 % [[hydrazine]] {{fchim|H|2|N-NH|2}} + 50 % [[1,1-diméthylhydrazine|UDMH]] {{fchim|H|2|N-N(CH|3|)|2}} est appelé {{nobr|[[aérozine 50]]}}. C'est un combustible développé aux États-Unis dans les {{nobr|années 1950}} au départ pour équiper les missiles [[Titan (fusée)|{{nobr|Titan {{II}}}}]], à l'origine de [[lanceur (astronautique)|lanceurs]] à la suite desquels ce carburant a été très employé dans l'[[astronautique]] ; il fut notamment à l'honneur dans la mission {{nobr|[[Apollo 11]]}} pour avoir assuré l'[[Alunissage|atterrissage]] puis le décollage du [[Module lunaire Apollo|LEM]]. L'{{nobr|aérozine 50}} est un peu moins dense que l'[[hydrazine]] pure et a un [[point d'ébullition]] un peu moins élevé, mais offre une stabilité et un temps de réponse optimisés avec le [[Peroxyde d'azote|NTO]] (peroxyde d'azote {{fchim|N|2|O|4}}).

La France avait opté dès les {{nobr|années 1960}} pour une propulsion [[Peroxyde d'azote|NTO]] / [[Diméthylhydrazine asymétrique|UDMH]] avec les fusées [[Diamant (fusée)|Diamant]], à l'origine du [[Fusée Ariane|programme Ariane]] : lancées depuis [[Hammaguir]] ([[Algérie]]) jusqu'en 1967, puis à partir du [[Centre spatial guyanais]] de Kourou à partir de 1970, les fusées Diamant ont connu trois échecs et neuf succès, dont la mise en orbite du satellite [[Astérix (satellite)|Astérix]] en 1965 ainsi que de [[Castor et Pollux (satellite)|Castor et Pollux]] en 1975. Afin d'assurer la propulsion du lanceur {{nobr|[[Ariane 1]]}}, le programme Ariane avait opté, dans la continuité des fusées Diamant, pour une propulsion à l'[[1,1-diméthylhydrazine|UDMH]] pure, qui fut en partie à l'origine de l'échec du second lancement de la fusée, en 1980. Après cela, les lanceurs {{nobr|[[Ariane 2]]}} à {{nobr|[[Ariane 4]]}} fonctionnèrent avec de l'{{nobr|[[UH 25]]}}, un mélange 75 % [[1,1-diméthylhydrazine|UDMH]] {{fchim|H|2|N-N(CH|3|)|2}} + 25 % [[hydrate d'hydrazine]] {{fchim|H|2|N-NH|2}}•{{fchim|H|2|O}}, {{nobr|Ariane 4}} devenant l'un des lanceurs les plus fiables au monde, avec un taux de succès de plus de 97 %.

La [[Monométhylhydrazine|MMH]] {{fchim|H|2|N-NHCH|3}} s'est par la suite imposée face aux diverses combinaisons d'[[hydrazine]] et d'[[1,1-diméthylhydrazine|UDMH]] pour le fonctionnement dans l'espace ; elle est notamment employée dans le système de manœuvre orbital (OMS) de la [[navette spatiale]] de la [[National Aeronautics and Space Administration|NASA]] ainsi que dans l'étage à propergol stockable (EPS) d'{{nobr|[[Ariane 5]]}}.

Particulièrement toxiques, ces composés font l'objet de recherches pour les remplacer par des équivalents moins dangereux, par exemple le [[2-azido-N,N-diméthyléthanamine|DMAZ]]<ref name="2004ESASP.557E..22M">
{{Article astronomique
| lang = en
| auteur = B. Mellor
| titre = A Preliminary Technical Review of DMAZ: A Low-Toxicity Hypergolic Fuel
| revue = {{langue|en|Proceedings of the 2nd International Conference on Green Propellants for Space Propulsion (ESA SP-557)}}. 7-8 juin 2004, Chia Laguna (Cagliari), Sardinia, {{langue|en|Italy}}.
| vol =
| no =
| année = 2004
| pages = 22.1
| bibcode = 2004ESASP.557E..22M
| astroph =
| consulté le= 13 janvier 2013
| commentaire = [http://articles.adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-iarticle_query?2004ESASP.557E..22M&amp;data_type=PDF_HIGH&amp;whole_paper=YES&amp;type=PRINTER&amp;filetype=.pdf Format {{PDF}}]
}}</ref> ({{nobr|2-azido-''N'',''N''-diméthyléthanamine}} {{nobr|{{fchim|(CH|3|)|2|N–CH|2|–CH|2|–N{{=}}N{{exp|+}}{{=}}N{{exp|−}}}}}}).

===== Oxydant NTO ou MON =====

Le [[peroxyde d'azote]] {{fchim|N|2|O|4}}, généralement désigné par NTO (pour ''{{langue|en|Nitrogen Tetroxide}}''), est l'oxydant « historique » avec tous ces carburants azotés : il est à la fois [[hypergolique]] avec eux, et stockable dans les conditions terrestres. Il est rarement utilisé pur mais mélangé avec du [[monoxyde d'azote]] N≡O dans des proportions variables, afin de limiter les effets de la corrosion du NTO, notamment sur les alliages en [[titane]] utilisés dans les systèmes de propulsion. Un mélange de ''x'' % de N≡O avec (100-''x'') % de NTO est appelé [[MON (astronautique)|MON]]-''x'' (pour ''{{langue|en|Mixed Oxides of Nitrogen}}''), la limite étant le MON-40 ; les Américains utilisent généralement du MON-3, tandis que les Européens semblent préférer le MON-1,3.

Le propergol {{nobr|NTO / aérozine 50}} est surtout employé au décollage, les systèmes {{nobr|MON / MMH}} sont utilisés pour les ajustements orbitaux dans l'espace sur des engins assez gros et pour des périodes d'utilisation de l'ordre de quelques semaines, et l'hydrazine comme [[monergol]] reste la solution privilégiée pour le positionnement des engins plus petits tels que des [[Satellite artificiel|satellites]] ou des [[Sonde spatiale|sondes]] sur des périodes de temps se chiffrant en mois, voire en années.

[[Fichier:Delta II Dawn liftoff 1.jpg|300px|droite|vignette|Décollage d'une fusée [[Delta II|{{nobr|Delta {{II}}}}]] emportant la sonde [[Dawn (sonde spatiale)|{{langue|en|Dawn}}]] en {{date-|septembre 2007}}.
<br>'''Propulseurs d'appoint''' : [[Propergol composite à perchlorate d'ammonium|PCPA]] solide
<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;- Impulsion spécifique : {{unité|278 s}}
<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;- Poussée : {{unité|628.3 kN}} pour chacun des neuf propulseurs
<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;- Durée : {{unité|75 s}}
<br>'''{{1er|étage}}''' : [[Oxygène liquide|LOX]] / [[RP-1]] non-hypergolique cryogénique
<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;- Impulsion spécifique : {{unité|302 s}}
<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;- Poussée : {{unité|1054.2 kN}}
<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;- Durée : {{unité|265 s}}
<br>'''{{2e|étage}}''' : [[Peroxyde d'azote|NTO]] / [[aérozine 50]] hypergolique stockable
<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;- Impulsion spécifique : {{unité|319 s}}
<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;- Poussée : {{unité|43.6 kN}}
<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;- Durée : {{unité|431 s}}.
<br>'''{{3e|étage}}''' (''{{langue|en|Payload Assist Module}}'' facultatif) : [[Propergol composite à perchlorate d'ammonium|PCPA]] solide
<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;- Impulsion spécifique : {{unité|286 s}}
<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;- Poussée : {{unité|66.0 kN}}
<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;- Durée : {{unité|87 s}}]]

==== Propergols cryogéniques LOX / RP-1, LH2 ou CH4 ====

===== Propergol LOX / RP-1 =====

Le [[RP-1]] a été largement utilisé aux États-Unis dans les {{nobr|années 1960}} et 1970 comme combustible de puissance pour les premiers étages de [[lanceur (astronautique)|lanceurs]] tels que les fusées [[Atlas (fusée)|Atlas]], {{nobr|Titan {{I}}}}, [[Delta (fusée)|Delta]], [[Saturn I|{{nobr|{{langue|en|Saturn {{I}}}}}}]] et [[Saturn IB|{{I}}B]], et bien sûr [[Saturn V|{{nobr|{{langue|en|Saturn {{V}}}}}}]], célèbre pour ses lancements du [[programme Apollo]] et du laboratoire [[Skylab]]. À la fois dense et stockable, optimisé pour les [[Moteur-fusée|moteurs-fusées]], il offre d'excellentes performances au décollage avec l'[[oxygène liquide]], généralement désigné par l'acronyme LOX.

À la différence des [[propergol]]s azotés, le système LOX / RP-1 n'est pas [[hypergolique]] et nécessite donc un système d'allumage dans le moteur pour amorcer la combustion. Il est 8 % moins dense que le système NTO / {{nobr|aérozine 50}} mais fournit une [[impulsion spécifique]] légèrement supérieure (3 %). Il est surtout bien moins dangereux à manipuler.

Les lanceurs [[Delta (fusée)|Delta]], qui devaient être retirés du service dans les {{nobr|années 1980}} au profit des [[Navette spatiale|navettes spatiales]], ont été remis sur le devant de la scène à la suite de l'[[Accident de la navette spatiale Challenger|explosion de ''{{langue|en|Challenger}}'']] en 1986, et le [[Delta II|{{nobr|Delta {{II}}}}]] est resté un pilier de l'astronautique américaine jusqu'à la fin des [[années 2010]], avec une impressionnante série de [[Sonde spatiale|sondes spatiales]] lancées dans le [[système solaire]] ; leur premier étage était propulsé au {{nobr|[[Oxygène liquide|LOX]] / [[RP-1]]}} tandis que le second était propulsé au {{nobr|[[Peroxyde d'azote|NTO]] / [[aérozine 50]]}}. Ces lanceurs furent retirés du service en {{date-|septembre 2018}}<ref name="SLR.Delta2">
{{Lien web
 | langue      = en
 | url         = http://www.spacelaunchreport.com/delta2.html
 | titre       = Space Launch Report: Delta II Data Sheet
 | site        = spacelaunchreport.com
 | consulté le = 20 octobre 2020
}}.</ref>.

===== Propergol LOX / LH2 =====

L'[[hydrogène liquide]], généralement désigné par l'acronyme LH2, est le plus puissant combustible utilisé avec l'[[oxygène liquide]] : son [[impulsion spécifique]] est supérieure de près de 30 % à celle du [[RP-1]], mais la [[masse volumique apparente]] d'un système LOX / LH2 est inférieure également de près de 30 % à celle d'un système LOX / RP-1. Son utilisation pose donc des problèmes d'encombrement des réservoirs et d'[[aérodynamisme]] au décollage, les forces de frottement sur le [[lanceur (astronautique)|lanceur]] pouvant faire perdre l'avantage énergétique procuré par les systèmes à LH2 par rapport aux systèmes à RP-1.

De surcroît, l'[[hydrogène liquide]] est une substance particulièrement fugace dont la manipulation implique de tenir compte de forts risques d'explosion, en disposant d'une technologie cryogénique robuste permettant de manipuler un fluide à une température n'excédant jamais {{unité|20.28 K}}, soit {{tmp|-252.87|°C}}. Enfin, la technologie de liquéfaction de l'[[Dihydrogène|hydrogène]] est coûteuse en énergie et doit gérer le problème de l'[[isomérie de spin du dihydrogène]] : à température ambiante, l'orthohydrogène représente 75 % des molécules, proportion qui tombe à 0,21 % à l'état liquide au terme d'une transition exothermique qui tend à réchauffer l'[[Dihydrogène|hydrogène]] une fois liquéfié en accélérant son évaporation.

===== Propergol LOX / CH4 =====

Le [[méthane liquide]] présente plusieurs avantages opérationnels qui le rendent compétitif avec l'[[oxygène liquide]] par rapport à l'[[hydrogène liquide]] malgré une [[impulsion spécifique]] ''théorique'' d'environ {{unité|380|s}}, contre environ {{unité|450|s}} pour le système {{nobr|LOX / LH2}}, soit une valeur 16 % inférieure. En effet, les technologies de [[Moteur-fusée à ergols liquides|moteurs-fusées à ergols liquides]] des [[années 2020]] permettent d'opérer à des pressions plus élevées qui améliorent sensiblement leurs performances, tandis que la [[liquéfaction]] du méthane et la manipulation du méthane liquide requièrent des installations moins complexes et moins coûteuses que celles nécessaires pour l'hydrogène liquide<ref>
{{Lien web
 | langue      = en
 | auteur1     = Drew Turney
 | url         = https://australiascience.tv/why-the-next-generation-of-rockets-will-be-powered-by-methane/
 | titre       = Why the next generation of rockets will be powered by methane
 | date        = 3 juillet 2019
 | site        = australiascience.tv
 | éditeur     = Australia’s Science Channel
 | consulté le = 18 octobre 2020
}}.</ref>, bien plus froid : les intervalles de températures auxquelles ces substances existent à l'état liquide à [[pression atmosphérique]] sont de {{unité|54|à=90|K}} pour l'[[Dioxygène|oxygène]], {{unité|91|à=112|K}} pour le méthane liquide, mais {{unité|14|à=20|K}} pour l'[[Dihydrogène|hydrogène]]. Cette technologie est développée à travers le moteur [[Prometheus (moteur-fusée)|Prometheus]] d'[[ArianeGroup]], le moteur [[Raptor (moteur-fusée)|Raptor]] de [[SpaceX]] et le moteur [[BE-4]] de [[Blue Origin]] ; des études préliminaires avaient été menées dans les [[années 2000]] par {{Lien|langue=en|trad=Rocketdyne|fr=Rocketdyne}} sur le moteur {{lien|lang=en|trad=RS-18|fr=RS-18 (moteur-fusée)|texte=RS-18}} dans le cadre du [[Programme Constellation|programme ''Constellation'']] de la [[National Aeronautics and Space Administration|NASA]], annulé en 2010.

Autre intérêt du méthane liquide comme [[ergol]] [[combustible]], il peut être produit localement sur la planète [[Mars (planète)|Mars]] par une combinaison de [[réaction de Sabatier]] et de [[Réaction du gaz à l'eau|réaction du gaz à l'eau inverse]] ({{Abréviation|RWGS|Reverse Water Gas Shift}}) dans le cadre de technologies d'[[utilisation des ressources in situ]] ({{Abréviation|ISRU|''In Situ'' Resource Utilization}})<ref>
{{Lien web
 | langue      = en
 | auteur1     = Sergio Adan-Plaza, Mark Hilstad, Kirsten Carpenter, Chris Hoffman, Laila Elias, Matt Schneider, Rob Grover et Adam Bruckner
 | url         = https://www.lpi.usra.edu/publications/reports/CB-955/washington.pdf
 | titre       = Extraction of Atmospheric Water on Mars for the Mars Reference Mission
 | date        = 4-5 mai 1998
 | site        = lpi.usra.edu
 | éditeur     = [[Universities Space Research Association|USRA]]
 | consulté le = 18 octobre 2020
}}.</ref>{{,}}<ref>
{{Lien web
 | langue      = en
 | auteur1     = Kim Newton
 | url         = https://www.nasa.gov/centers/marshall/news/releases/2015/nasa-tests-methane-powered-engine-components-for-next-generation-landers.html
 | titre       = NASA Tests Methane-Powered Engine Components for Next Generation Landers
 | date        = 28 octobre 2015
 | site        = nasa.gov
 | éditeur     = [[National Aeronautics and Space Administration|NASA]], [[Centre de vol spatial Marshall]]
 | consulté le = 18 octobre 2020
}}.</ref>.

==== Autres propergols liquides ====

===== CLF3 ou CLF5 / N2H4 =====

Le [[trifluorure de chlore]] {{fchim|ClF|3}} et le [[pentafluorure de chlore]] {{fchim|ClF|5}} sont deux oxydants qui ont été étudiés — et développés — pendant la [[guerre froide]] en vertu de leur densité élevée, de leur facilité de stockage et des performances avec l'[[hydrazine]]. Ce sont néanmoins des composés réellement dangereux à manipuler, qui ont tendance à enflammer la moindre matière oxydable, et qui constituent donc un danger majeur pour tous les intervenants amenés à les manipuler. De surcroît, leurs gaz d'échappement contiennent du [[fluorure d'hydrogène]] HF et du [[chlorure d'hydrogène]] HCl, particulièrement nocifs pour l'environnement.

===== Triergols =====

Les [[triergol]]s ont été étudiés de façon intensive aux États-Unis et en Union Soviétique, sans jamais aboutir à des réalisations concrètes en raison de leur coût prohibitif et surtout des obstacles technologiques à leur mise en œuvre. Les plus connus sont :
* LO2 / LBE + LH2, c'est-à-dire [[oxygène liquide]] avec [[hydrogène liquide]] dopé au [[béryllium]], rapidement abandonné en raison du coût et de la dangerosité du béryllium et de ses oxydes ;
* NTO / MMH + LBE (puis LAL), c'est-à-dire [[peroxyde d'azote]] avec [[monométhylhydrazine]] dopée au [[béryllium]] (puis à l'[[aluminium]] pour des raisons de coût et de toxicité), abandonné malgré tout également en raison de la difficulté à mettre en œuvre une propulsion liquide à partir d'un métal solide ;
* LF2 / LLI + LH2, c'est-à-dire [[fluor liquide]] avec [[Lithium|lithium liquide]] et [[hydrogène liquide]], ''{{langue|la|a priori}}'' le plus puissant propergol connu mais dont la mise en œuvre nécessiterait de maîtriser ensemble et de sécuriser dans le même [[Véhicule spatial|engin spatial]] la technologie des trois [[ergol]]s les plus exigeants qu'on puisse imaginer.

== Comparaison numérique de propergols liquides ==

=== Données nominales au niveau de la mer ===

Le tableau déroulant qui suit reproduit un formulaire {{quoi|ASCII}}<!-- lien wiki ou à défaut usage du modèle {{abréviation discrète}} --> donnant les principales grandeurs caractérisant un propergol liquide par oxydant et par combustible en détaillant si nécessaire les nuances de proportions dans les mélanges :
{{Boîte déroulante/début|titre=Paramètres nominaux de propergols liquides standards au niveau de la mer}}
{|class="wikitable" style="text-align:right;"
|+ Oxydant : [[Oxygène liquide|LOX]] : Oxygène liquide
! width="300px"|Carburant!!RM !! Isp<br>({{nb|s}}) !! Id<br>({{nb|s g cm-3}}) !! Ve<br>({{nb|m/s}}) !! C*<br>({{nb|m/s}}) !! Temps<br>({{nb|K}}) !! Masse<br>({{nb|g/mol}}) !! Cp/Cv !! Densité<br>({{nb|g/cm3}})
|-
|align="left"|'''[[Hydrogène liquide|LH2]]''' : Hydrogène liquide || 5,00 || 381 || 124 || 3 738 || 2 347|| 3 304|| 11,8|| 1,21|| 0,32
|-
|align="left"| '''[[Méthane|Méthane liquide]]''' || 2,77|| 299|| 235|| 2 932|| 1 842|| 3 379|| 19,6|| 1,21|| 0,79
|-
|align="left"| '''[[Méthanol]]''' || 1,19|| 274|| 260|| 2 687|| 1 677|| 3 214|| 22,7|| 1,19|| 0,95
|-
|align="left"| 75 % '''[[Éthanol]]''' + 25 % '''[[Eau]]'''|| 1,29|| 269|| 264|| 2 635|| 1 643|| 3 167|| 23,4|| 1,19|| 0,98
|-
|align="left"| 95 % '''[[Éthanol]]''' + 5 % '''[[Eau]]'''|| 1,49|| 277|| 269|| 2 713|| 1 698|| 3 314|| 22,8|| 1,20|| 0,97
|-
|align="left"| '''[[RP-1]]''' (kérosène)|| 2,29|| 289|| 294|| 2 834|| 1 787|| 3 526|| 21,6|| 1,22|| 1,02
|-
|align="left"| '''[[Hydrazine]]'''|| 0,74|| 303|| 321|| 2 973|| 1 875|| 3 275|| 18,2|| 1,22|| 1,06
|-
|align="left"| '''[[Monométhylhydrazine|MMH]]''' : Monométhylhydrazine|| 1,15|| 300|| 298|| 2 938|| 1 855|| 3 399|| 19,3|| 1,22|| 0,99
|-
|align="left"| '''[[Diméthylhydrazine asymétrique|UDMH]]''' : Diméthylhydrazine asymétrique|| 1,38|| 297|| 286|| 2 916|| 1 841|| 3 447|| 19,8|| 1,22|| 0,96
|-
|align="left"| '''[[Aérozine 50]]''' : 50 % [[1,1-Diméthylhydrazine|UDMH]] + 50 % [[Hydrazine]]|| 1,06|| 300|| 300|| 2 941|| 1 856|| 3 373|| 19,1|| 1,22|| 1,00
|-
|align="left"| '''[[UH 25]]''' : 75 % [[1,1-Diméthylhydrazine|UDMH]] + 25 % [[Hydrate d'hydrazine]]|| 1,22|| 299|| 292|| 2 928|| 1 848|| 3 412|| 19,5|| 1,22|| 0,98
|-
|align="left"| '''[[Ammoniac|Ammoniac liquide]]'''|| 1,28|| 287|| 253|| 2 815|| 1 765|| 3 020|| 19,1|| 1,20|| 0,88
|-
|align="left"| '''[[Aniline]]'''|| 1,72|| 276|| 302|| 2 708|| 1 714|| 3 657|| 24,2|| 1,23|| 1,09
|-
|align="left"| '''[[Tonka-250]]'''|| 1,97|| 283|| 288|| 2 780|| 1 754|| 3 543|| 22,5|| 1,22|| 1,02
|-
|align="left"| '''[[Polybutadiène hydroxytéléchélique|PBHT]]''' : Polybutadiène hydroxytéléchélique|| 2,12|| 282|| 299|| 2 766|| 1 747|| 3 612|| 23,1|| 1,22|| 1,06
|}

{|class="wikitable" style="text-align:right;"
|+ Oxydant : [[Fluor liquide|LF2]] : Fluor liquide
! width="300px"|Carburant!!RM !! Isp<br>({{nb|s}}) !! Id<br>({{nb|s g cm-3}}) !! Ve<br>({{nb|m/s}}) !! C*<br>({{nb|m/s}}) !! Temps<br>({{nb|K}}) !! Masse<br>({{nb|g/mol}}) !! Cp/Cv !! Densité<br>({{nb|g/cm3}})
|-
|align="left"|'''[[Hydrogène liquide|LH2]]''' : Hydrogène liquide || 6,00 || 400 || 155 || 3 925 || 2 528 || 3 548 || 10,4 || 1,29 || 0,39
|-
|align="left"| '''[[Méthanol]]''' || 2,20 || 321 || 376 || 3 146 || 2 030 || 4 402 || 19,9 || 1,30 || 1,17
|-
|align="left"| 72 % '''[[Éthanol]]''' + 28 % '''[[Eau]]''' || 2,26 || 317 || 383 || 3 106 || 2 004 || 4 344 || 20,2 || 1,30 || 1,21
|-
|align="left"| '''[[Hydrazine]]'''|| 1,82 || 338 || 432 || 3 315 || 2 143 || 4 544 || 18,4 || 1,31 || 1,28
|-
|align="left"| '''[[Ammoniac|Ammoniac liquide]]'''|| 2,81 || 334 || 382 || 3 278 || 2 117 || 4 469 || 18,6 || 1,30 || 1,14
|}

{|class="wikitable" style="text-align:right;"
|+ [[FLOX (astronautique)|FLOX]] : [[Fluor liquide]] + [[Oxygène liquide]] (fraction massique de fluor dépendant du combustible)
! width="300px"|Carburant!!RM !! Isp<br>({{nb|s}}) !! Id<br>({{nb|s g cm-3}}) !! Ve<br>({{nb|m/s}}) !! C*<br>({{nb|m/s}}) !! Temps<br>({{nb|K}}) !! Masse<br>({{nb|g/mol}}) !! Cp/Cv !! Densité<br>({{nb|g/cm3}})
|-
|align="left"|79 % LF2 / '''[[Méthane|Méthane liquide]]''' || 4,82 || 335 || 337 || 3 281 || 2 120 || 4 530 || 18,8 || 1,30 || 1,01
|-
|align="left"|89 % LF2 / 95 % '''[[Éthanol]]''' + 5 % '''[[Eau]]''' || 2,56 || 320 || 377 || 3 134 || 2 023 || 4 437 || 20,2 || 1,30 || 1,18
|-
|align="left"|69 % LF2 / '''[[RP-1]]''' || 3,67 || 323 || 386 || 3 166 || 2 045 || 4 571 || 20,4 || 1,30 || 1,19
|-
|align="left"|85 % LF2 / '''[[Monométhylhydrazine|MMH]]''' || 2,33 || 333 || 399 || 3 264 || 2 110 || 4 583 || 19,2 || 1,31 || 1,20
|-
|align="left"|80 % LF2 / '''[[Diméthylhydrazine asymétrique|UDMH]]''' || 2,60 || 330 || 383 || 3 239 || 2 093 || 4 591 || 19,5 || 1,31 || 1,16
|-
|align="left"|88 % LF2 / '''[[Aérozine 50]]''' || 2,22 || 334 || 403 || 3 273 || 2 115 || 4 575 || 19,0 || 1,31 || 1,21
|-
|align="left"|83 % LF2 / '''[[UH 25]]''' || 2,41 || 332 || 411 || 3 255 || 2 104 || 4 584 || 19,3 || 1,31 || 1,24
|-
|align="left"|57 % LF2 / '''[[Aniline]]''' || 2,41 || 306 || 373 || 3 006 || 1 939 || 4 517 || 22,4 || 1,30 || 1,22
|-
|align="left"|67 % LF2 / '''[[Tonka-250]]''' || 3,07 || 317 || 374 || 3 114 || 2 010 || 4 553 || 21,0 || 1,30 || 1,18
|-
|align="left"|62 % LF2 / '''[[Polybutadiène hydroxytéléchélique|PBHT]]''' || 3,14 || 314 || 380 || 3 082 || 1 990 || 4 555 || 21,5 || 1,30 || 1,21
|}

{|class="wikitable" style="text-align:right;"
|+[[Peroxyde d'azote|NTO]] : Peroxyde d'azote
! width="300px"|Carburant!!RM !! Isp<br>({{nb|s}}) !! Id<br>({{nb|s g cm-3}}) !! Ve<br>({{nb|m/s}}) !! C*<br>({{nb|m/s}}) !! Temps<br>({{nb|K}}) !! Masse<br>({{nb|g/mol}}) !! Cp/Cv !! Densité<br>({{nb|g/cm3}})
|-
|align="left"|'''[[Hydrogène liquide|LH2]]''' : Hydrogène liquide || 6,50 || 340 || 137 || 3 334 || 2 103 || 2 973 || 13,1 || 1,22 || 0,40
|-
|align="left"|'''[[Méthane|Méthane liquide]]''' || 4,27 || 273 || 271 || 2 682 || 1 688 || 3 220 || 22,1 || 1,21 || 0,99
|-
|align="left"|'''[[Méthanol]]''' || 1,78 || 258 || 288 || 2 528 || 1 583 || 3 058 || 24,1 || 1,20 || 1,12
|-
|align="left"|75 % '''[[Éthanol]]''' + 25 % '''[[Eau]]''' || 1,93 || 253 || 293 || 2 479 || 1 551 || 3 006 || 24,8 || 1,20 || 1,16
|-
|align="left"|95 % '''[[Éthanol]]''' + 5 % '''[[Eau]]''' || 2,26 || 259 || 300 || 2 540 || 1 593 || 3 151 || 24,5 || 1,20 || 1,16
|-
|align="left"|'''[[RP-1]]''' || 3,53 || 267 || 330 || 2 619 || 1 653 || 3 342 || 23,9 || 1,22 || 1,24
|-
|align="left"|'''[[Hydrazine]]''' || 1,08 || 286 || 342 || 2 803 || 1 771 || 3 137 || 19,5 || 1,23 || 1,19
|-
|align="left"|'''[[Monométhylhydrazine|MMH]]''' : Monométhylhydrazine || 1,73 || 280 || 325 || 2 742 || 1 733 || 3 252 || 21,1 || 1,23 || 1,16
|-
|align="left"|'''[[Diméthylhydrazine asymétrique|UDMH]]''' : Diméthylhydrazine asymétrique || 2,10 || 277 || 316 || 2 713 || 1 715 || 3 296 || 21,8 || 1,23 || 1,14
|-
|align="left"|'''[[Aérozine 50]]''' : 50 % [[Diméthylhydrazine asymétrique|UDMH]] + 50 % [[Hydrazine]] || 1,59 || 280 || 326 || 2 750 || 1 738 || 3 229 || 20,8 || 1,23 || 1,16
|-
|align="left"|'''[[UH 25]]''' : 75 % [[Diméthylhydrazine asymétrique|UDMH]] + 25 % [[Hydrate d'hydrazine]] || 1,85 || 278 || 321 || 2 730 || 1 725 || 3 268 || 21,4 || 1,23 || 1,15
|-
|align="left"|'''[[Ammoniac|Ammoniac liquide]]''' || 1,89 || 267 || 278 || 2 615 || 1 644 || 2 860 || 20,8 || 1,21 || 1,04
|-
|align="left"|'''[[Aniline]]''' || 2,64 || 259 || 336 || 2 538 || 1 606 || 3 452 || 26,0 || 1,23 || 1,30
|-
|align="left"|'''[[Tonka-250]]''' || 3,03 || 264 || 323 || 2 585 || 1 633 || 3 360 || 24,6 || 1,22 || 1,23
|-
|align="left"|'''[[Polybutadiène hydroxytéléchélique|PBHT]]''' : Polybutadiène hydroxytéléchélique || 3,26 || 262 || 335 || 2 571 || 1 625 || 3 408 || 25,1 || 1,23 || 1,28
|}

{|class="wikitable" style="text-align:right;"
|+[[Acide nitrique fumant rouge|IRFNA]] : Acide nitrique fumant rouge inhibé
! width="300px"|Carburant!!RM !! Isp<br>({{nb|s}}) !! Id<br>({{nb|s g cm-3}}) !! Ve<br>({{nb|m/s}}) !! C*<br>({{nb|m/s}}) !! Temps<br>({{nb|K}}) !! Masse<br>({{nb|g/mol}}) !! Cp/Cv !! Densité<br>({{nb|g/cm3}})
|-
|align="left"|'''[[Hydrogène liquide|LH2]]''' : Hydrogène liquide || 8,00 || 317 || 147 || 3 112 || 1 957 || 2 795 || 14,3 || 1,21 || 0,46
|-
|align="left"|'''[[Méthane|Méthane liquide]]''' || 5,32 || 261 || 281 || 2 561 || 1 603 || 2 971 || 22,9 || 1,20 || 1,08
|-
|align="left"|'''[[Méthanol]]''' || 2,13 || 249 || 292 || 2 441 || 1 524 || 2 824 || 24,2 || 1,19 || 1,17
|-
|align="left"|75 % '''[[Éthanol]]''' + 25 % '''[[Eau]]''' || 2,30 || 244 || 296 || 2 391 || 1 492 || 2 758 || 24,7 || 1,19 || 1,21
|-
|align="left"|95 % '''[[Éthanol]]''' + 5 % '''[[Eau]]''' || 2,30 || 244 || 296 || 2 391 || 1 492 || 2 758 || 24,7 || 1,19 || 1,21
|-
|align="left"|'''[[RP-1]]''' || 4,42 || 256 || 335 || 2 514 || 1 576 || 3 076 || 24,4 || 1,20 || 1,31
|-
|align="left"|'''[[Hydrazine]]''' || 1,28 || 276 || 341 || 2 702 || 1 702 || 2 932 || 19,8 || 1,22 || 1,24
|-
|align="left"|'''[[Monométhylhydrazine|MMH]]''' : Monométhylhydrazine || 2,13 || 269 || 328 || 2 635 || 1 658 || 3 033 || 21,7 || 1,21 || 1,22
|-
|align="left"|'''[[Diméthylhydrazine asymétrique|UDMH]]''' : Diméthylhydrazine asymétrique || 2,60 || 266 || 321 || 2 605 || 1 638 || 3 062 || 22,4 || 1,21 || 1,21
|-
|align="left"|'''[[Aérozine 50]]''' : 50 % [[Diméthylhydrazine asymétrique|UDMH]] + 50 % [[Hydrazine]] || 1,94 || 270 || 329 || 2 643 || 1 663 || 3 009 || 21,3 || 1,21 || 1,22
|-
|align="left"|'''[[UH 25]]''' : 75 % [[Diméthylhydrazine asymétrique|UDMH]] + 25 % [[Hydrate d'hydrazine]] || 2,27 || 267 || 324 || 2 622 || 1 649 || 3 037 || 21,9 || 1,21 || 1,21
|-
|align="left"|'''[[Ammoniac|Ammoniac liquide]]''' || 2,18 || 254 || 278 || 2 487 || 1 562 || 2 572 || 20,7 || 1,21 || 1,09
|-
|align="left"|'''[[Aniline]]''' || 3,31 || 250 || 340 || 2 451 || 1 539 || 3 160 || 26,2 || 1,21 || 1,36
|-
|align="left"|'''[[Tonka-250]]''' || 3,79 || 254 || 328 || 2 488 || 1 560 || 3 087 || 25,0 || 1,20 || 1,29
|-
|align="left"|'''[[Polybutadiène hydroxytéléchélique|PBHT]]''' : Polybutadiène hydroxytéléchélique || 4,09 || 252 || 340 || 2 476 || 1 553 || 3 124 || 25,5 || 1,20 || 1,34
|}

{|class="wikitable" style="text-align:right;"
|+ 85 % [[Peroxyde d'hydrogène]] + 15 % [[Eau]]
! width="300px"|Carburant!!RM !! Isp<br>({{nb|s}}) !! Id<br>({{nb|s g cm-3}}) !! Ve<br>({{nb|m/s}}) !! C*<br>({{nb|m/s}}) !! Temps<br>({{nb|K}}) !! Masse<br>({{nb|g/mol}}) !! Cp/Cv !! Densité<br>({{nb|g/cm3}})
|-
|align="left"| '''[[Hydrogène liquide|LH2]]''' : Hydrogène liquid|| 14,00 || 294 || 180 || 2 882 || 1 801 || 2 544 || 15,6 || 1,19 || 0,61
|-
|align="left"| '''[[Méthane|Méthane liquide]]'''|| 9,19 || 260 || 289 || 2 550 || 1 586 || 2 590 || 20,6 || 1,18 || 1,11
|-
|align="left"| '''[[Méthanol]]'''|| 3,55 || 251 || 296 || 2 464 || 1 533 || 2 511 || 21,4 || 1,18 || 1,17
|-
|align="left"| 75 % '''[[Éthanol]]''' + 25 % '''[[Eau]]'''|| 3,77 || 247 || 295 || 2 425 || 1 508 || 2 447 || 21,5 || 1,18 || 1,20
|-
|align="left"| 95 % '''[[Éthanol]]''' + 5 % '''[[Eau]]'''|| 4,62 || 252 || 304 || 2 476 || 1 540 || 2 552 || 21,5 || 1,18 || 1,20
|-
|align="left"| '''[[RP-1]]'''|| 7,84 || 258 || 324 || 2 530 || 1 574 || 2 666 || 21,5 || 1,18 || 1,26
|-
|align="left"| '''[[Hydrazine]]'''|| 2,15 || 269 || 328 || 2 642 || 1 654 || 2 630 || 19,0 || 1,20 || 1,22
|-
|align="left"| '''[[Monométhylhydrazine|MMH]]''' : Monométhylhydrazine|| 3,76 || 265 || 320 || 2 600 || 1 623 || 2 681 || 20,3 || 1,19 || 1,21
|-
|align="left"| '''[[Diméthylhydrazine asymétrique|UDMH]]''' : Diméthylhydrazine asymétrique|| 4,63 || 263 || 316 || 2 582 || 1 610 || 2 690 || 20,7 || 1,19 || 1,20
|-
|align="left"| '''[[Aérozine 50]]''' : 50 % [[Diméthylhydrazine asymétrique|UDMH]] + 50 % [[Hydrazine]]|| 3,39 || 266 || 320 || 2 604 || 1 626 || 2 668 || 20,0 || 1,19 || 1,21
|-
|align="left"| '''[[UH 25]]''' : 75 % [[Diméthylhydrazine asymétrique|UDMH]] + 25 % [[Hydrate d'hydrazine]]|| 4,02 || 264 || 318 || 2 592 || 1 617 || 2 681 || 20,4 || 1,19 || 1,20
|-
|align="left"| '''[[Ammoniac|Ammoniac liquide]]'''|| 3,46 || 252 || 279 || 2 470 || 1 545 || 2 305 || 19,1 || 1,20 || 1,11
|-
|align="left"| '''[[Aniline]]'''|| 5,95 || 254 || 329 || 2 495 || 1 553 || 2 719 || 22,6 || 1,18 || 1,29
|-
|align="left"| '''[[Tonka-250]]'''|| 6,70 || 256 || 320 || 2 513 || 1 564 || 2 671 || 21,8 || 1,18 || 1,25
|-
|align="left"| '''[[Polybutadiène hydroxytéléchélique|PBHT]]''' : Polybutadiène hydroxytéléchélique|| 7,31 || 256 || 327 || 2 510 || 1 561 || 2 694 || 22,1 || 1,18 || 1,28
|}

{|class="wikitable" style="text-align:right;"
|+ 95 % [[Peroxyde d'hydrogène]] + 5 % [[Eau]]
! width="300px"|Carburant!!RM !! Isp<br>({{nb|s}}) !! Id<br>({{nb|s g cm-3}}) !! Ve<br>({{nb|m/s}}) !! C*<br>({{nb|m/s}}) !! Temps<br>({{nb|K}}) !! Masse<br>({{nb|g/mol}}) !! Cp/Cv !! Densité<br>({{nb|g/cm3}})
|-
|align="left"| '''[[Hydrogène liquide|LH2]]''' : Hydrogène liquide|| 11,00 || 312 || 171 || 3 064 || 1 918 || 2 666 || 14,4 || 1,20 || 0,55
|-
|align="left"| '''[[Méthane|Méthane liquide]]'''|| 7,70 || 272 || 302 || 2 663 || 1 658 || 2 802 || 20,4 || 1,18 || 1,11
|-
|align="left"| '''[[Méthanol]]'''|| 3,06 || 261 || 308 || 2 556 || 1 590 || 2 709 || 21,5 || 1,18 || 1,18
|-
|align="left"| 75 % '''[[Éthanol]]''' + 25 % '''[[Eau]]'''|| 3,27 || 257 || 311 || 2 519 || 1 566 || 2 653 || 21,6 || 1,18 || 1,21
|-
|align="left"| 95 % '''[[Éthanol]]''' + 5 % '''[[Eau]]'''|| 3,97 || 262 || 320 || 2 571 || 1 599 || 2 762 || 21,6 || 1,18 || 1,22
|-
|align="left"| '''[[RP-1]]''' (kérosène)|| 6,50 || 268 || 345 || 2 632 || 1 639 || 2 878 || 21,4 || 1,18 || 1,28
|-
|align="left"| '''[[Hydrazine]]'''|| 1,82 || 280 || 345 || 2 741 || 1 718 || 2 801 || 18,8 || 1,20 || 1,23
|-
|align="left"| '''[[Monométhylhydrazine|MMH]]''' : Monométhylhydrazine|| 3,13 || 276 || 337 || 2 702 || 1 688 || 2 871 || 20,0 || 1,19 || 1,22
|-
|align="left"| '''[[Diméthylhydrazine asymétrique|UDMH]]''' : Diméthylhydrazine asymétrique|| 3,82 || 274 || 332 || 2 685 || 1 676 || 2 884 || 20,4 || 1,19 || 1,21
|-
|align="left"| '''[[Aérozine 50]]''' : 50 % [[Diméthylhydrazine asymétrique|UDMH]] + 50 % [[Hydrazine]]|| 2,82 || 276 || 337 || 2 706 || 1 692 || 2 852 || 19,8 || 1,19 || 1,22
|-
|align="left"| '''[[UH 25]]''' : 75 % [[Diméthylhydrazine asymétrique|UDMH]] + 25 % [[Hydrate d'hydrazine]]|| 3,32 || 275 || 334 || 2 695 || 1 683 || 2 870 || 20,1 || 1,19 || 1,22
|-
|align="left"| '''[[Ammoniac|Ammoniac liquide]]'''|| 3,04 || 263 || 294 || 2 583 || 1 615 || 2 510 || 19,1 || 1,19 || 1,11
|-
|align="left"| '''[[Aniline]]'''|| 4,94 || 264 || 349 || 2 585 || 1 610 || 2 934 || 22,6 || 1,18 || 1,32
|-
|align="left"| '''[[Tonka-250]]'''|| 5,58 || 266 || 340 || 2 611 || 1 626 || 2 884 || 21,8 || 1,18 || 1,28
|-
|align="left"| '''[[Polybutadiène hydroxytéléchélique|PBHT]]''' : Polybutadiène hydroxytéléchélique|| 6,06 || 266 || 348 || 2 607 || 1 622 || 2 910 || 22,1 || 1,18 || 1,31
|}

{|class="wikitable" style="text-align:right;"
|+[[Protoxyde d'azote]]
! width="300px"|Carburant!!RM !! Isp<br>({{nb|s}}) !! Id<br>({{nb|s g cm-3}}) !! Ve<br>({{nb|m/s}}) !! C*<br>({{nb|m/s}}) !! Temps<br>({{nb|K}}) !! Masse<br>({{nb|g/mol}}) !! Cp/Cv !! Densité<br>({{nb|g/cm3}})
|-
|align="left"| '''[[Hydrogène liquide|LH2]]''' : Hydrogène liquide|| 12,00 || 294 || 160 || 2 883 || 1 828 || 2 905 || 16,8 || 1,24 || 0,54
|-
|align="left"| '''[[Méthane|Méthane liquide]]'''|| 8,42 || 253 || 258 || 2 485 || 1 575 || 3 147 || 24,6 || 1,24 || 1,02
|-
|align="left"| '''[[Méthanol]]'''|| 3,40 || 245 || 267 || 2 404 || 1 517 || 2 998 || 25,4 || 1,22 || 1,09
|-
|align="left"| 75 % '''[[Éthanol]]''' + 25 % '''[[Eau]]'''|| 3,70 || 241 || 268 || 2 367 || 1 494 || 2 957 || 25,9 || 1,22 || 1,11
|-
|align="left"| 95 % '''[[Éthanol]]''' + 5 % '''[[Eau]]'''|| 4,37 || 246 || 273 || 2 408 || 1 523 || 3 076 || 25,8 || 1,23 || 1,11
|-
|align="left"| '''[[RP-1]]''' (kérosène)|| 7,01 || 250 || 288 || 2 455 || 1 559 || 3 241 || 25,7 || 1,24 || 1,15
|-
|align="left"| '''[[Hydrazine]]'''|| 1,96 || 267 || 304 || 2 620 || 1 663 || 3 042 || 21,2 || 1,24 || 1,14
|-
|align="left"| '''[[Monométhylhydrazine|MMH]]''' : Monométhylhydrazine|| 3,34 || 260 || 291 || 2 554 || 1 622 || 3 171 || 23,2 || 1,24 || 1,12
|-
|align="left"| '''[[Diméthylhydrazine asymétrique|UDMH]]''' : Diméthylhydrazine asymétrique|| 4,10 || 258 || 285 || 2 528 || 1 606 || 3 209 || 24,0 || 1,24 || 1,10
|-
|align="left"| '''[[Aérozine 50]]''' : 50 % [[Diméthylhydrazine asymétrique|UDMH]] + 50 % [[Hydrazine]]|| 3,04 || 261 || 292 || 2 563 || 1 627 || 3 148 || 22,9 || 1,24 || 1,12
|-
|align="left"| '''[[UH 25]]''' : 75 % [[Diméthylhydrazine asymétrique|UDMH]] + 25 % [[Hydrate d'hydrazine]]|| 3,57 || 259 || 288 || 2 543 || 1 615 || 3 182 || 23,5 || 1,24 || 1,11
|-
|align="left"| '''[[Ammoniac|Ammoniac liquide]]'''|| 3,58 || 250 || 261 || 2 453 || 1 552 || 2 842 || 22,9 || 1,23 || 1,04
|-
|align="left"| '''[[Aniline]]'''|| 5,26 || 246 || 292 || 2 415 || 1 536 || 3 321 || 27,1 || 1,25 || 1,19
|-
|align="left"| '''[[Tonka-250]]'''|| 6,02 || 249 || 285 || 2 438 || 1 548 || 3 253 || 26,2 || 1,24 || 1,15
|-
|align="left"| '''[[Polybutadiène hydroxytéléchélique|PBHT]]''' : Polybutadiène hydroxytéléchélique|| 6,48 || 248 || 290 || 2 429 || 1 544 || 3 286 || 26,6 || 1,24 || 1,17
|}

{|class="wikitable" style="text-align:right;"
|+ [[Pentafluorure de chlore]]
! width="300px"|Carburant!!RM !! Isp<br>({{nb|s}}) !! Id<br>({{nb|s g cm-3}}) !! Ve<br>({{nb|m/s}}) !! C*<br>({{nb|m/s}}) !! Temps<br>({{nb|K}}) !! Masse<br>({{nb|g/mol}}) !! Cp/Cv !! Densité<br>({{nb|g/cm3}})
|-
|align="left"| '''[[Hydrogène liquide|LH2]]''' : Hydrogène liquide|| 9,00 || 337 || 179 || 3 307 || 2 130 || 3 377 || 13,9 || 1,29 || 0,53
|-
|align="left"| '''[[Méthanol]]'''|| 2,71 || 275 || 380 || 2 700 || 1 741 || 3 723 || 23,0 || 1,30 || 1,38
|-
|align="left"| 72 % '''[[Éthanol]]''' + 28 % '''[[Eau]]'''|| 2,76 || 270 || 383 || 2 645 || 1 706 || 3 608 || 23,2 || 1,30 || 1,42
|-
|align="left"| '''[[Hydrazine]]'''|| 2,12 || 297 || 439 || 2 915 || 1 880 || 3 958 || 20,9 || 1,30 || 1,48
|-
|align="left"| '''[[Ammoniac|Ammoniac liquide]]'''|| 3,56 || 287 || 392 || 2 818 || 1 818 || 3 874 || 21,9 || 1,30 || 1,37
|}

{|class="wikitable" style="text-align:right;"
|+[[Pentafluorure de chlore]] + [[Fluorure de perchloryle]] (fraction massique de CLF5 en fonction du combustible)
! width="300px"|Carburant!!RM !! Isp<br>({{nb|s}}) !! Id<br>({{nb|s g cm-3}}) !! Ve<br>({{nb|m/s}}) !! C*<br>({{nb|m/s}}) !! Temps<br>({{nb|K}}) !! Masse<br>({{nb|g/mol}}) !! Cp/Cv !! Densité<br>({{nb|g/cm3}})
|-
|align="left"| 66 % ClF5 / '''[[Méthane|Méthane liquide]]'''|| 6,20 || 285 || 343 || 2 799 || 1 806 || 3 956 || 22,6 || 1,30 || 1,20
|-
|align="left"| 75 % ClF5 / 95 % '''[[Éthanol]]''' + 5 % '''[[Eau]]'''|| 3,18 || 273 || 372 || 2 674 || 1 723 || 3 755 || 23,7 || 1,29 || 1,36
|-
|align="left"| 48 % ClF5 / '''[[RP-1]]'''|| 4,65 || 277 || 382 || 2 716 || 1 754 || 3 965 || 24,0 || 1,30 || 1,38
|-
|align="left"| 74 % ClF5 / '''[[Monométhylhydrazine|MMH]]'''|| 2,84 || 290 || 402 || 2 849 || 1 838 || 4 017 || 22,2 || 1,30 || 1,38
|-
|align="left"| 64 % ClF5 / '''[[Diméthylhydrazine asymétrique|UDMH]]'''|| 3,20 || 287 || 397 || 2 816 || 1 818 || 4 020 || 22,7 || 1,30 || 1,34
|-
|align="left"| 79 % ClF5 / '''[[Aérozine 50]]'''|| 2,69 || 292 || 407 || 2 859 || 1 845 || 4 006 || 22,0 || 1,30 || 1,40
|-
|align="left"| 71 % ClF5 / '''[[UH 25]]'''|| 2,96 || 289 || 395 || 2 836 || 1 831 || 4 019 || 22,4 || 1,30 || 1,36
|-
|align="left"| 28 % ClF5 / '''[[Aniline]]'''|| 3,04 || 265 || 362 || 2 598 || 1 678 || 3 890 || 25,8 || 1,30 || 1,37
|-
|align="left"| 45 % ClF5 / '''[[Tonka-250]]'''|| 3,87 || 273 || 369 || 2 679 || 1 729 || 3 935 || 24,5 || 1,30 || 1,35
|-
|align="left"| 36 % CLF5 / '''[[Polybutadiène hydroxytéléchélique|PBHT]]'''|| 3,96 || 270 || 372 || 2 649 || 1 710 || 3 927 || 25,0 || 1,30 || 1,38
|}

* RM = [[Rapport de mélange (moteur)|rapport de mélange]]
* Isp = [[impulsion spécifique]] au niveau de la mer, en secondes
* Id = impulsion-densité, en secondes-grammes par centimètre cube
* Ve = vitesse d'éjection des gaz d'échappement, en mètres par seconde
* C* = vitesse caractéristique, en mètres par seconde
* Temp = température dans la chambre de combustion, en kelvins
* Masse = masse molaire des gaz d'échappement, en grammes par mole
* Cp/Cv = rapport des chaleurs spécifiques
* Densité = masse volumique apparente du propergol, en grammes par centimètre cube
{{Boîte déroulante/fin}}

Le site http://www.braeunig.us/space/ présente des données similaires.

=== Comparaison des données au niveau de la mer et dans le vide ===
{| class="wikitable droite" style="text-align:right;"
! PSI
! kPa
! coeff
|-
| {{nb|1000}}
| {{nb|6895}}
| 1,00
|-
| 900
| {{nb|6205}}
| 0,99
|-
| 800
| {{nb|5516}}
| 0,98
|-
| 700
| {{nb|4826}}
| 0,97
|-
| 600
| {{nb|4137}}
| 0,95
|-
| 500
| {{nb|3447}}
| 0,93
|-
| 400
| {{nb|2758}}
| 0,91
|-
| 300
| {{nb|2068}}
| 0,88
|}

Les données du tableau ci-dessous sont issues de l'ouvrage de Huzel & Huang intitulé « ''{{langue|en|Modern Engineering for Design of Liquid-Propellant Rocket Engines}}'' », 1992, {{langue|en|American Institute of Aeronautics and Astronautics}}, Washington, {{ISBN|1-56347-013-6}} ; on y trouve les résultats publiés par la société [[Rocketdyne]] sur la base de calculs menés en supposant une [[Processus adiabatique|combustion adiabatique]], une [[Processus isentropique|détente isentropique]] uniaxiale et l'ajustement continu du rapport de mélange oxydant/combustible en fonction de l'altitude. Ces calculs sont menés pour une pression en [[chambre de combustion]] de {{unité|1000 [[PSI (unité)|PSI]]}}, c'est-à-dire {{nb|1000}} « livres par pouce-carré » (''{{langue|en|Pounds per Square Inch}}''), ce qui correspond, en unités internationales ([[Unité SI|SI]]), à {{unité|6894757 Pa}}. La vitesse d'éjection aux pressions inférieures peut être estimée en appliquant un coefficient à partir de l'abaque ci-contre.

Les grandeurs reproduites dans ce tableau sont les suivantes :
* ''ratio'', le [[Rapport de mélange (moteur)|rapport de mélange]] (débit massique de l'oxydant sur débit massique du combustible)
* ''v{{ind|e}}'', la vitesse d'éjection des gaz d'échappement, exprimée en mètres par seconde
* ''ρ'', la [[masse volumique apparente]] du propergol, exprimée en grammes par centimètre cube
* ''T{{ind|C}}'', la température d'équilibre dans la [[chambre de combustion]], exprimée en °C
* ''C*'', la vitesse caractéristique{{Note|groupe=alpha|texte=La vitesse caractéristique correspond à la pression dans la chambre de combustion multipliée par la section d'admission du propergol divisée par le débit massique ; c'est un indicateur de performance de la combustion dans le moteur-fusée.}}, exprimée en mètres par seconde

L'intérêt de ce tableau est d'expliciter l'évolution des paramètres entre le décollage et l'arrivée en orbite : à gauche, les valeurs au niveau de la mer ; à droite, les mêmes dans le vide. Il s'agit chaque fois des valeurs nominales calculées pour un système idéal, arrondies en [[Unité SI|unités SI]] (les compositions sont exprimées en pourcentages massiques) :

{| class="wikitable"
|- align="center"
| bgcolor="#F0F0F0" | '''Oxydant'''
| bgcolor="#F0F0F0" | '''Réducteur'''
| bgcolor="#F0F0F0" | '''Hyprg'''
| bgcolor="#F0F0F0" | '''Cryo'''
| bgcolor="#F0F0F0" colspan="5" | Détente optimale à {{unité|6895 kPa}}<br>'''au niveau de la mer'''
| bgcolor="#F0F0F0" colspan="5" | Détente optimale à {{unité|6895 kPa}}<br>'''dans le vide'''
|- align="center"
| bgcolor="#F0F0F0" colspan="4" | '''Propergols à oxydant cryogénique LOX, LF2 ou FLOX'''
| bgcolor="#F0F0F0" | ''ratio''<br>Ox/Red
| bgcolor="#FFE0E0" | ''v{{ind|e}}''<br>m/s
| bgcolor="#FFE0E0" | ''ρ''<br>{{nb|g/cm3}}
| bgcolor="#F0F0F0" | ''T{{ind|C}}''<br>°C
| bgcolor="#F0F0F0" | ''C*''<br>m/s
| bgcolor="#F0F0F0" | ''ratio''<br>Ox/Red
| bgcolor="#FFE0E0" | ''v{{ind|e}}''<br>m/s
| bgcolor="#FFE0E0" | ''ρ''<br>{{nb|g/cm3}}
| bgcolor="#F0F0F0" | ''T{{ind|C}}''<br>°C
| bgcolor="#F0F0F0" | ''C*''<br>m/s
|-
| bgcolor="#F0F0F0" rowspan="6" | '''[[Dioxygène|{{fchim|O|2}}]]'''
| bgcolor="#F0F0F0" align="left" | '''[[Dihydrogène|{{fchim|H|2}}]]'''
| bgcolor="#F8F8F8" align="center" | Non
| bgcolor="#F8F8F8" align="center" | Oui
| bgcolor="#F8F8F8" align="right" | {{nb|4.13}}
| bgcolor="#FFE0E0" align="right" | {{nb|3816}}
| bgcolor="#FFE0E0" align="right" | {{nb|0.29}}
| bgcolor="#F8F8F8" align="right" | {{nb|2740}}
| bgcolor="#F8F8F8" align="right" | {{nb|2416}}
| bgcolor="#F8F8F8" align="right" | {{nb|4.83}}
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|-
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|-
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|-
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|-
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|-
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|-
| bgcolor="#F0F0F0" align="left" | '''[[Ammoniac|{{fchim|NH|3}}]]'''
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|- align="center"
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| bgcolor="#F0F0F0" | ''T{{ind|C}}''<br>°C
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| bgcolor="#FFE0E0" | ''v{{ind|e}}''<br>m/s
| bgcolor="#FFE0E0" | ''ρ''<br>{{nb|g/cm3}}
| bgcolor="#F0F0F0" | ''T{{ind|C}}''<br>°C
| bgcolor="#F0F0F0" | ''C*''<br>m/s
|-
| bgcolor="#F0F0F0" rowspan="8" | '''[[Difluorure d'oxygène|{{fchim|OF|2}}]]'''
| bgcolor="#F0F0F0" align="left" | '''[[Dihydrogène|{{fchim|H|2}}]]'''
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|-
| bgcolor="#F0F0F0" align="left" | '''[[Méthane|{{fchim|CH|4}}]]'''
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|-
| bgcolor="#F0F0F0" align="left" | '''[[Éthane|{{fchim|C|2|H|6}}]]'''
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|-
| bgcolor="#F0F0F0" align="left" | '''[[RP-1]]'''
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| bgcolor="#F8F8F8" align="right" | {{nb|3.85}}
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| bgcolor="#FFE0E0" align="right" | {{nb|1.28}}
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|-
| bgcolor="#F0F0F0" align="left" | '''[[Hydrazine|{{fchim|N|2|H|4}}]]'''
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|-
| bgcolor="#F0F0F0" align="left" | '''[[Monométhylhydrazine|MMH]]'''
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| bgcolor="#F8F8F8" align="right" | {{nb|2106}}
|-
| bgcolor="#F0F0F0" align="left" | 50,5 % '''[[Monométhylhydrazine|MMH]]''' + 29,8 % '''[[Hydrazine|{{fchim|N|2|H|4}}]]''' + 19,7 % '''[[Eau|{{fchim|H|2|O}}]]'''
| bgcolor="#F8F8F8" align="center" | Oui
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|- align="center"
| bgcolor="#F0F0F0" colspan="2" | '''Propergols stockables à oxydant halogéné'''
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|-
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|-
| bgcolor="#F0F0F0" rowspan="3" | '''[[Pentafluorure de chlore|{{fchim|ClF|5}}]]'''
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| bgcolor="#F0F0F0" align="left" | 86 % '''[[Monométhylhydrazine|MMH]]''' + 14 % '''[[Hydrazine|{{fchim|N|2|H|4}}]]'''
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|}

== Notes et références ==

=== Notes ===
{{Références|groupe=alpha}}

=== Références ===
{{Références}}

== Voir aussi ==

=== Articles connexes ===

* [[Équation de Tsiolkowski]]
* [[Moteur-fusée]]
* [[Ergol]]s :
** [[2-azido-N,N-diméthyléthanamine|2-azido-''N'',''N''-diméthyléthanamine]] (DMAZ)
** [[Acide nitrique fumant rouge inhibé]] (IRFNA)
** [[Aérozine 50]]
** [[Diéthylènetriamine]] (DETA)
** [[1,1-diméthylhydrazine|Diméthylhydrazine asymétrique]] (UDMH)
** [[Fluorure de perchloryle]]
** [[Hydrate d'hydrazine]]
** [[Hydrazine]]
** [[Hydrogène liquide]] (LH2)
** ''[[MON (astronautique)|{{langue|en|Mixed Oxides of Nitrogen}}]]'' (MON)
** [[Monométhylhydrazine]] (MMH)
** [[Oxygène liquide]] (LOX)
** [[Pentafluorure de chlore]]
** [[Peroxyde d'azote]] (NTO)
** [[RP-1]]
** [[Trifluorure de chlore]]
** [[UH 25]]
* [[Monergol]]
* [[Triergol]]
* [[Propergol composite]] :
** [[Nitrate d'ammonium]]
** [[Perchlorate d'ammonium]]
** [[Polybutadiène hydroxytéléchélique]]
** [[Propergol composite à perchlorate d'ammonium]] (PCPA)

{{portail|astronautique|chimie|énergie}}

[[Catégorie:Ergol]]

[[ja:ロケットエンジンの推進剤#液体燃料ロケット]]