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Le propulseur de fusée imprimé en 3D rend le carburant solide compétitif à nouveau
Lorsqu’il s’agit de propulser des fusées et des missiles, deux catégories différentes de propulseurs peuvent être utilisées: les propulseurs liquides ou solides.
Les propulseurs solides sont plus durables et plus faciles à manipuler, mais souffrent d’une flexibilité relativement faible, rendant la direction et la variation de la poussée difficiles.
En revanche, les propulseurs liquides sont plus polyvalents, mais plus coûteux, difficiles à manipuler et plus susceptibles d’explosions catastrophiques, ou comme SpaceX les a appelés, « désassemblage rapide non programmé ».
Cependant, leurs performances plus faibles signifient que les propulseurs solides ont principalement été utilisés dans les missiles et autres équipements militaires qui nécessitent des produits chimiques sûrs et stables pendant des décennies en stockage. Et la technologie utilisée pour produire le propulseur de ces fusées a très peu évolué au cours des 60 dernières années.
Ce n’est plus le cas depuis que l’entreprise d’impression 3D Chromatic 3D Materials a inventé un nouveau type de propulseur solide imprimé en 3D, qui pourrait changer radicalement ce que ce type de propulsion peut accomplir, sans sacrifier aucun de ses avantages.
Propulseur solide vs liquide
Tous les propulseurs de fusée utilisent un mélange d’un produit chimique réactif et riche en énergie et d’un oxydant, permettant à cette énergie d’être libérée de manière contrôlée.
Les propulseurs liquides stockent le carburant et l’oxydant séparément sous forme liquide, les pompant dans une chambre de combustion. Cela permet à la fusée de contrôler le flux des liquides, lui permettant de régler la poussée, d’arrêter ou de redémarrer le moteur.
La plupart des propulseurs liquides sont des fluides cryogéniques comme l’oxygène liquide et l’hydrogène, ou le méthane liquide, l’hydrazine, etc.
En revanche, le propulseur solide combine le carburant et l’oxydant en un seul mélange solide pré-mélangé. Une fois allumé, le propulseur est consommé progressivement à la vitesse correspondant à la conception, sans possibilité de le réguler, et il ne peut pas être arrêté ou redémarré.
Source: Drishtiias
Cela rend les technologies de propulseur solide intrinsèquement moins pratiques pour de nombreuses applications nécessitant une propulsion plus subtile.
Mais elles présentent également quelques avantages clés qui les ont maintenues en usage jusqu’à aujourd’hui:
- Le mélange solide est extrêmement stable tant qu’il n’est pas allumé, et il peut rester fonctionnel pendant des décennies dans des conditions de stockage simples.
- La complexité mécanique est très faible, sans tuyauterie, valves ou pompes, ce qui le rend intrinsèquement plus fiable et moins susceptible de tomber en panne de manière inattendue.
- La conception est plus simple, ce qui entraîne des coûts plus bas, notamment pour les conceptions non réutilisables.
Ces différences ont conduit à une scission entre les deux technologies de propulseurs.
Les propulseurs solides sont encore utilisés dans les missiles, les ICBM et les propulseurs de fusée à usage unique qui nécessitent peu de contrôle, réduisant les coûts et améliorant la sécurité.
Les propulseurs liquides sont utilisés dans les fusées spatiales et autres missions spatiales, ainsi que dans certaines applications militaires, comme, par exemple, les conceptions d’ICBM russes.
Réinventer les propulseurs solides
Limites des propulseurs solides classiques
Lors de la construction d’une fusée à propulseur solide, le carburant et l’oxydant sont mélangés en une pâte épaisse et versés directement dans le carénage préfabriqué de la fusée. Ils sont ensuite cuits à la chaleur pendant plusieurs jours à semaines pour les transformer en une roche dure et caoutchouteuse.
Une grande tige métallique, appelée mandrin, est généralement placée au centre du moule avant le coulage, puis retirée après solidification, laissant un canal creux pour la chambre de combustion. Ce trou est ensuite rempli avec la charge d’allumage et forme la chambre de combustion.
Source: L3Harris
Cette méthode a été essayée et testée pendant plus de 60 ans, mais comporte de graves inconvénients.
Le premier problème est que la méthode de mélange crée parfois une petite bulle d’air ou une fissure près du carénage. Cela peut provoquer une explosion lorsque le carburant est allumé, potentiellement en plein vol.
Un autre problème est que le retrait du mandrin peut provoquer des fissures. Cela limite également les formes pouvant être moulées, réduisant les options pour différentes vitesses et poussées.
Source: Additive Manufacturing Frontiers
Impression 3D de propulseurs solides
Chromatics 3D Materials est une entreprise dont la technologie se concentre sur l’extrusion réactive en fabrication additive, ou l’impression 3D de matériaux qui utilisent des réactions chimiques pour se solidifier dès qu’ils sortent de la buse de l’imprimante. Notamment, elle a commencé avec des polyuréthanes et d’autres élastomères comme le caoutchouc.
Source: Chromatics 3D Materials
Ainsi, ce processus n’utilise ni fusion, ni lasers, ni post‑traitement, contrairement à presque toutes les autres technologies d’impression 3D. L’imprimante pompe donc un mélange chimique qui réagit et durcit presque instantanément lorsqu’il est déposé.
Le 28 avrilth, 2026, l’entreprise a annoncé avoir testé ses imprimantes 3D pour un nouveau matériau: propulseur solide.
Cela fait suite à l’annonce, un an auparavant, que l’entreprise avait obtenu la certification ITAR (International Traffic Arms Regulation), ce qui montre qu’il s’agit d’un plan à long terme pour la société.
“Obtenir la certification ITAR marque un moment décisif dans la croissance de notre entreprise. Cette inscription améliore non seulement notre capacité à servir les clients de la défense et de l’aérospatiale, mais démontre également notre engagement à maintenir les normes les plus élevées de sécurité et de qualité dans la fabrication additive.”
L’entreprise n’a pas réinventé le propulseur solide, mais a ajusté sa chimie pour le rendre compatible avec l’impression 3D. Cela change radicalement ce que les propulseurs solides peuvent accomplir, sans les contraintes imposées par le long processus de durcissement énergivore et la forme du mandrin central.
“Dans une fusée solide, la forme du cœur creux au centre du carburant détermine comment il brûle et la poussée qu’il génère. L’impression 3D permet des formes internes « impossibles » qui ne peuvent pas être réalisées avec un moule, pouvant conduire à des fusées qui volent plus loin ou plus efficacement.”
Potentiel des propulseurs solides imprimés en 3D
Résultats initiaux remarquables
Lors des essais d’avril 2026 sur le champ de tir Integrated Solutions for Systems (IS4S) à Opekia, Alabama, le propulseur a démontré un excellent potentiel de combustion et de propulsion. Le plus important, c’est qu’il a pu résister à plus de 1800 psi de pressions de combustion sans défaillance structurelle.
Sur la base des résultats actuels, le matériau de Chromatic a la capacité de propulser environ 90 % de l’arsenal de fusées américain avec une vitesse et une portée équivalentes, tout en créant des opportunités d’améliorer davantage les deux.
“Le propulseur atteint des niveaux de charge énergétique comparables aux propulseurs conventionnels les plus performants tout en offrant l’intégrité structurelle requise pour résister à un environnement de combustion à haute pression.”
Nouvelles possibilités de conception
L’intégration directe des propulseurs dans les composants structurels permet à l’entreprise de réduire la masse superflue, de créer des géométries internes plus efficaces et d’ajuster précisément le comportement de la poussée.
Cela fait de cette méthode de fabrication une solution intrinsèquement supérieure à la méthode traditionnelle.
Elle est également étudiée par d’autres grandes puissances, notamment au Laboratoire d’État Clé pour l’Ingénierie des Systèmes de Fabrication en Chine, qui a également publié un article intitulé « Fabrication additive de propulseurs solides : explorer la frontière des systèmes de propulsion solides ».
Une autre possibilité est que l’impression 3D de propulseur solide permette le mélange de différents types de carburant dans la même fusée. Ainsi, bien que toujours moins flexible que le pompage d’une quantité variable de propulseurs liquides, cela pourrait rendre possible la variation de la vitesse et de la poussée à différentes étapes du vol.
Le résultat de ces possibilités pourrait être des systèmes de propulsion plus légers avec des performances supérieures, une portée plus longue et une flexibilité opérationnelle accrue pour les missions futures.
Applications du propulseur solide imprimé en 3D
Jusqu’à présent, Chromatics 3D Materials vise clairement un contrat de défense pour la construction de missiles propulsés par du carburant imprimé par l’entreprise. Alors que l’arsenal américain s’épuise à cause des guerres en Ukraine et en Iran, cela pourrait répondre aux chaînes d’approvisionnement tendues qui limitent le taux de production de ces missiles.
La méthode est compatible avec les systèmes et produits chimiques existants, de sorte que les contrats initiaux seraient probablement basés sur des conceptions connues. Mais à long terme, des choix de conception innovants qui permettent de voler plus loin, d’impacter plus fortement et d’être produits plus rapidement constitueraient la principale contribution de cette technologie.
Alors que le budget de la défense américaine devrait rapidement atteindre 1,5 billion de dollars, cela pourrait être très lucratif pour l’entreprise.
Une autre option pourrait être d’intégrer ce carburant dans les systèmes spatiaux, comme, par exemple, des capsules d’évacuation d’urgence dans les stations spatiales ou les futures bases lunaires, la durabilité du matériau en faisant une option supérieure aux carburants liquides instables privilégiés aujourd’hui.
Investir dans les fusées à propulseur solide
L3Harris Technologies Inc
(LHX )
Récemment, la plupart de l’attention des marchés financiers concernant la fuséologie s’est concentrée sur les fusées réutilisables, notamment Rocket Labs (RKLB ) (suivez le lien pour notre rapport d’investissement) et l’IPO prochain de SpaceX.
Mais de nouvelles technologies comme le propulseur solide imprimé en 3D pourraient rendre ces conceptions plus précieuses et plus largement utilisées à l’avenir.
Depuis l’acquisition, en juillet 2023, du développeur de réacteurs de missiles Aerojet Rocketdyne pour 4,7 milliards de dollars, L3 Harris a ajouté un 4ᵉ département à l’entreprise centré sur la production de missiles.
En outre, L3 Harris est un leader des communications militaires, intégrant des « systèmes de missions » pour le commandement militaire, ainsi que des capteurs satellites et spatiaux.
Source: L3Harris
Cela place l’entreprise dans une position idéale pour profiter d’un boom de la demande de missiles utilisant du carburant solide.
Pour répondre à la récente hausse urgente de la demande, L3Harris a annoncé un partenariat inédit avec le Department of War (DoW). Le DoW investira 1 milliard de dollars dans l’activité Missile Solutions de L3Harris via des titres privilégiés convertibles.
Ensuite, L3Harris introduira en bourse son activité Missile Solutions au second semestre 2026, recréant en partie Aerodyne Rocketdyne, mais avec d’autres technologies supplémentaires de L3Harris également intégrées. Après l’IPO, L3Harris conservera une participation majoritaire dans l’activité Missile Solutions.
Source: L3Harris
L3Harris a également dévoilé à l’été 2025 son Red Wolf missile concept. Ce design devrait coûter environ 300 000 à 400 000 $ par unité, contre plus d’un million de dollars pour les missiles de croisière à distance existants, s’orientant ainsi vers une munition plus nombreuse et moins coûteuse.
Là aussi, une conception de carburant améliorée pourrait grandement accélérer la vitesse de production et réduire les coûts tout en améliorant les performances.
Source: The War Zone
L’IPO à venir du segment missiles pourrait débloquer une valeur supplémentaire en tant que moyen direct d’investir dans ce thème, si non seulement les États‑Unis, mais aussi tous leurs alliés, construisent un vaste stock de défense aérienne contre les menaces futures, tout en profitant également du cours de l’action L3Harris.
L3Harris devrait également bénéficier de la hausse des commandes d’autres entreprises de défense ou des forces armées en expansion, car il leur fournira un volume accru de radios sécurisées, de capacités réseau, de drones et d’autres capteurs, prenant une petite part de chaque gâteau, quel que soit le système d’armes finalement choisi.
(Vous pouvez en savoir plus sur L3 Harris dans notre rapport d’investissement dédié à l’entreprise.)
Dernières L3Harris Technologies Inc (LHX) Nouvelles boursières et développements
villes, drones et autres capteurs, prenant une petite part de chaque gâteau, quel que soit le système d’armes finalement choisi. (Vous pouvez en savoir plus sur L3 Harris dans notre rapport d’investissement dédié à l’entreprise.) Dernières nouvelles et développements boursiers de L3Harris Technologies Inc (LHX)
