La fusée la plus puissante du monde : ENERGIA - Yeban

La fusée la plus puissante du monde : ENERGIA

 

 

 

ENERGIA

 

 

 

 

 

 

 

 

Le lanceur Energia est en terme de poussée le lanceur le plus puissant ayant jamais existé. Energia a effacé le record détenu depuis 1967 par le lanceur américain Saturn V, également disparu. Le lanceur soviétique N1 avait aussi une poussé plus puissante que Saturn V, mais il n'a jamais pu mettre la moindre charge utile en orbite, tous les tirs s'étant terminés de façon désastreuse (voir ce chapitre).de poussée le lanceur le plus puissant ayant jamais existé.
Energia a été lancé pour la première fois le 15 Mai 1987, puis le 15 Novembre 1988 avec la Navette Bourane ("Tempête de neige"). La suite des évènements a -hélas- pleinement confirmé les craintes que nous avions déjà lorsque nous avons fait paraître notre première édition. Le lanceur Energia, et sa navette Bourane, terriblement coûteux et d’une utilité qui n’est pas évidente, (comparés aux Soyouz robustes, fiables et éprouvés) n’ont pas résisté à la fin de l’Union soviétique, et il faut aujourd’hui en parler au passé.

 

Caractéristiques du lanceur Energia

Le lanceur pèse 2.400 tonnes au décollage, masse supérieure à celle des navettes spatiales américaines. L'architecture d'Energia est conçue autour de son corps central d'un diamètre de 8 mètres, autour duquel sont disposés quatre propulseurs d'appoint à liquide, qui constituent le premier étage. Un troisième étage ou la navette sont fixés au corps central de la même manière (cf photo); l'ensemble mesure 70 mètres de hauteur. Capacité: 100 tonnes satellisées en orbite basse, 32 tonnes vers la Lune, ou 27 tonnes vers la planète Mars.

 

 

Les propulseurs d'appoint à liquide (Premier étage)

 

 

Le lanceur Energia est prévu pour comporter un nombre variable de ces propulseurs suivant le type de mission à accomplir.
Au nombre de quatre, dans la version "de base" il sont équipés du moteur RD-170 qui équipe le premier étage du lanceur "Zénith".
Le RD-170 a été développé entre 1976 et 1985. C'est le dernier moteur conçu par Valentin Glouchko, décédé en Janvier 1989 à l'âge de 81 ans, l'autre "père" de l'astronautique soviétique avec Sergueï Korolëv.
Il s'agit d'un moteur à quatre chambres de combustion qui consomme un mélange de kérosène et d'oxygène liquide.
La poussée de chaque booster atteint 740 tonnes au décollage et 806 tonnes dans le vide.

 

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Chaque moteur RD-170 pèse entre 10,7 et 12,1 tonnes pour un diamètre de 4 mètres; il consomme 432kg d'oxygène liquide et 166kg de kérosène par seconde lorsqu'il fonctionne à sa puissance nominale. La pression dans la chambre de combustion atteint 255 bars, la vitesse des gaz en sortie de tuyère varie entre 3018 et 3293 mètres par seconde.

 

Les tuyères du RD-170 sont orientables 2 par 2. Très souple, le RD-170 peut faire varier sa poussée de 50 à 100% du nominal. Lors de l'allumage, la courbe de montée en puissance est beaucoup plus progressive que pour les moteurs plus anciens type RD-107 (Soyouz)ou RD-253 (Proton) par exemple.

Cette progressivité permet de faire subir à l'ensemble des contraintes moins brutales en termes de vibration et d'accélération.

 

 

 
Le premier étage d'Energia, constitué par ce faisceau de propulseurs liquides, totalise 2960 tonnes de poussée au décollage. Lorsque les moteurs du corps central sont mis a feu à leur tour, la poussée atteint 3552 tonnes, et 4028 tonnes dans le vide...
Le premier étage fonctionne durant 170 secondes.

 

 

Le corps central (deuxième étage)

 

Malgré l'énorme bond quantitatif et qualitatif représenté par le lanceur Energia par rapport à ses prédécesseurs, les soviétiques sont restés fidèles à la vieille technique qu'avait utilisée Korolev: le corps central de la fusée constitue le second étage, autour duquel le premier étage est disposé en faisceaux.
C'est la propulsion qui constitue la grande nouveauté de cet étage, puisqu'il s'agit du premier moteur à Hydrogène liquide mis en service par les soviétiques, le RD-0120. Il a été développé par le CADB, "Bureau de développement des automatismes chimiques", bureau d'études jusque là secret.
Les caractéristiques du RD-0120 ont été récemment dévoilées. Il s'agit d'un moteur à une seule chambre de combustion et non pas quatre comme on avait pu le croire il y a quelques années.
 

 

Les caractéristiques principales du RD-0120

 

 

Il s'agit donc d'un moteur cryogénique à flux intégré, c'est à dire employant la technologie la plus complexe: les ergols gazeux qui entrainent les turbopompes sont intégralement récupérés et brûlés. D'ou un excellent rendement avec une impulsion spécifique de 455 secondes, équivalente aux meilleurs moteurs cryogéniques occidentaux. Le RD-0120 a une poussée de 148 tonnes au niveau de la mer et de 200 tonnes dans le vide. La vitesse d'éjection des gaz atteint 4462m/s, et la pression dans la chambre de combustion, très élevée, dépasse 220 bars (à comparer aux 66 bars du moteur Viking équipant le lanceur Ariane IV).

 

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Le RD-0120 est refroidi par Hydrogène gazeux. Il comporte un système dit de "pompes de gavage" qui alimente la pompe principale; ce système a pour but d'éviter les phénomènes de cavitation qui peuvent conduire au désamorçage de la pompe et à l'arrêt accidentel du moteur faute de carburant.

Chaque moteur mesure 4,55 mètres de hauteur, 2,42 mètres de diamètre et pèse 3,47 tonnes.

 

Le RD-0120 a subi 800 essais au banc entre 1976 et 1991.
Muni de quatre RD-0120, le corps central d'Energia (deuxième étage) atteint 592 tonnes de poussée au décollage et 800 tonnes dans le vide.
Les moteurs du corps central sont allumés juste après le décollage et fonctionnent durant 500 secondes.

 

 

 

Le troisième étage

 
Celui ci est accolé au corps central, à la manière de la navette. Lors de l’unique vol de 1987, son moteur ne s'est pas allumé. Les deux premiers étages, en revanche, avaient parfaitement fonctionné.
 

 


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