LES LANCEURS ATLAS
LA FAMILLE DES ATLAS CENTAUR L' Atlas Centaur est le premier lanceur
utilisant des propergols cryogénique au monde. Sa mise au point à la fin des
années 1950 et jusqu' en 1966 a été parsemée d' ennuis plus au moins important confirmant la délicate
maîtrise du couple LH2 LOX dans la propulsion
des fusées. 5 des 7 premiers essais en vol ont échoué avant le succès au
8eme tir sur l' AC 10 en mai 1966 pour envoyer la sonde Surveyor 3 sur la lune.
En 1956, Krafft Ehriche de General Dynamics Convair commence l' étude d' un étage haute énergie pour le lanceur Atlas. En 1958, GD se voit proposé par l' agence de recherche sur les projets avancés ARPA de développer l' étage Centaur. Il sera propulsé par deux nouveaux moteurs à turbopompes de 6,7 tonnes le RL10 de Pratt & Whitney. L' ARPA donne 36 millions $ à GD et 23 à P&W pour développer le Centaur. Le Centaur pèse 13500 kg et est capable porté par un étage de base Atlas de mettre sur orbite une charge de 1134 kg. Le nouvel étage utilise des réservoirs du type de ce de l' Atlas en acier très fin de 3 m de diamètre avec un fond commun pour l' hydrogène (cylindrique) et l' oxygène liquide (elliptique). La cloison intermédiaire entre les réservoirs, constituée de deux feuilles d' acier séparées par une couche de fibre de verre isolante de 6,3 mm constitua un véritable défis pour les techniciens. En plus des problèmes techniques, la mauvaise gestion du programme est un véritable problème. Le projet devient un programme commun ARPA-USAF en 1958. En 1959, la NASA assume ce rôle à l' ARPA. Un an plus tard, la NASA confie le management du programme au centre Marshall à Huntsville (MSFC), mais l' équipe de Von Braun déjà occupée par le programme Saturn ne donne qu' une petite attention au Centaur. Les plans de mission pour le Centaur permettront de lancer les sondes Mariner vers Venus et Mars, les Surveyor lunaires et les satellites de l' USAF. Le premier lancement est prévu en janvier 1961. Les problèmes de développement retardent
très vite le programme. Le 7 novembre 1960, le premier essai du moteur
réallumable RL10 à Syncamore Canyon CA se termine par un explosion au
démarrage. Deux autres essais au banc ont lieu en janvier 1961 avant de
résoudre le problème à l' allumage. Le premier Atlas Centaur, l' AC 1 ( Atlas
104D) est
mis sur le pad de tir 36 A au Cap Canaveral au printemps 1961. Il y restera 15
mois avant son premier vol le 8 mai 1962. Le lanceur décolle sans problème
mais au bout de 49 secondes de vol un des quatre panneaux servant de protection
thermique sur le réservoir de LH2 se déchire. Le réservoir rapidement
réchauffé et en surpression explose entraînant le lanceur après 55 secondes
de vol. En août 1962, Von Braun recommande que le
Centaur soit simplement annulé et remplacé par le Saturn C1 avec comme
troisième étage un Agena pour lancer les sondes Mariner et Surveyor. Pendant
ce temps, le concept de l' étage évolue avec un étage dont les capacités se
réduise à maintenant 810 kg. Le 27 novembre 1963, l' AC 2 s' élance du LC 36 A. L' Atlas 126D se sépare de son étage accélérateur au bout de 150 secondes. 79 secondes après, le moteur "sustainer" s' éteint, les deux moteurs verniers s' allument pendant 5 secondes pour séparer l' étage du lanceur. Le Centaur s' allume et pour la première fois un étage cryogénique vole dans l' espace. Après l' extinction de l' étage, les moteurs vernier s' allument pendant 12 secondes pour l' injection en orbite de l' étage vide à 547/ 1691 km, inclinée à 30°. Les panneaux de protection thermique et la coiffe n' ont pas été largué pendant cette mission dite simplifiée aboutissant seulement à la mise en orbite de l' étage sans charge utile. Le pas suivant est franchit avec l' AC 3 (135D) le 30 juin 1963. La mission est une répétition du vol AC 2 avec cette fois le largage des panneaux de protection et de la coiffe. Quatre secondes après l' allumage du RL 10-3, la pompe hydraulique tombe en panne, la tuyère ne peut plus être pilotée. L' étage commence à virer dans une direction ce qui a pour conséquence de créer un vide dans l' alimentation LOX de la pompe qui arrête prématurément le moteur à la 253 eme secondes (au lieu des 377 prévues). Le Centaur ne peut se mettre en orbite et retombe dans l' Atlantique à 4356 km du Cap. La chute a pourtant permis de tester le système de fusées d' accélération afin de rassembler le combustible au fond des réservoirs pour un éventuel réallumage en vol et de séparer les panneaux de protection thermique et la coiffe. AC 4 (146D) lancé le 11 décembre 1964 va permettre le premier réallumage du moteur RL10 dans l' espace. Une maquette de la sonde lunaire Surveyor de 952 kg est mis en orbite à 165/ 178 km. Après 25 minutes en parking, le réallumage du Centaur échoue laissant la maquette sur son orbite. Après le succès du vol AC 2, les ingénieurs avaient réduit la taille des 4 fusées d' accélération sur l' étage. Les nouveaux moteurs développaient 0,5 kg de poussée en moins ce qui s' avéra insuffisant pour rassembler les propergols au fond du fond et amorcer les pompes pour le réallumage du moteur en vol. Le point le plus bas dans le développement du
Centaur est atteint le 3 mars 1965 quand l' AC 5 (156D) prévu pour mettre en
orbite une maquette de la sonde Surveyor explose sur le pad 36A. Deux
secondes après le décollage, les valves des moteurs de l' Atlas 156D se ferment soudainement, le lanceur un instant suspendu en l' air recule et retombe
sur le pad causant la plus effroyable explosion dans l' histoire du Cap
Canaveral. Le LC36B est reconstruit en un temps record. Le 11 août 1965, l' AC 6 (151D) y décolle emportant la sonde Surveyor SD2 pour une mission avec un seul allumage du moteur RL10. Pour la première fois depuis deux ans, l' Atlas Centaur réalise un succès complet. Le Centaur fonctionne durant 435 secondes pour propulser la sonde jusqu' à 166/ 815 085 km. Un lanceur Atlas amélioré équipé de moteur de 176 417 kg de poussée contre 166 440 kg auparavant était utilisé lors de cette mission. Le vol AC 6 a prouvé que l' Atlas Centaur était capable de réaliser l' envoi direct d' une sonde Surveyor vers la lune. Entre fin 1965 et début 1966, la NASA et General Dynamics préparent les lancements AC 7 et 10 pour l' envoi des sondes Surveyor avec le moteur RL10A-3-1. Dans le même temps, les lanceurs AC 8 et 9 sont préparés pour des tests additionnels avec des moteurs RL10A-3-3 réallumable en vol et équipés de fusées d' accélération de 23 kg de poussée. AC 8 (184D) décolle du LC 36B le 7 avril 1966 emportant Surveyor SD3. Le moteur RL10A-3-3 fonctionne correctement pendant 325 secondes pour placer la sonde sur une orbite 175/ 344 km. Le réallumage du RL10 échoue suite à la fuite du combustible des fusées d' accélération pendant les 25 minutes d' attente sur l' orbite de parking. Le 30 mai 1966, l' AC 10 (290D) efface la série noire des échecs des précédents tirs quand le lanceur met en orbite Surveyor 1 depuis le LC 36A. La sonde alunit dans l' Océan des Tempêtes le 1er juin. Depuis ce lancement, l' Atlas Centaur
réalisera un série de succès. L' AC 7 (194D) met en orbite Surveyor 2 le 20
septembre 1966 du LC36A.
AC 9 (174D) le 126 octobre 1966 (LC36B) permet le réallumage du RL 10 en vol
propulsant la maquette Surveyor SD4 en orbite. Les deux derniers LV 3C Atlas Centaur volent
en 1967. AC 12 (292D) lance du LC 36B Surveyor 3 le 16 avril et AC 11 (291D)
Surveyor 4 le 13 juillet du LC 36A. AC 12 est le dernier LV 3C. |
LES PREMIERS LANCEMENT DU
ATLAS CENTAUR
No:
Type:
Des: L.Date
Payload |
ATLAS LV 3C avec les étages Centaur A, B, C
et D avec deux moteurs P&W RL-10A-1 (Centaur A) et RL-10A-3-3 de 12 tonnes
de poussée. Cette version réalise 12 vols dont les premiers vols de
développement entre 1962 et 1967 avec les étages Centaur A, B (vol AC1 et 2) C
(AC 3 à 5) et D (AC 6 à 12).
|
ATLAS LV3C |
1er étage Atlas LV-3D |
2eme étage Centaur C |
Total |
. |
|||
Haut (m): |
18,3 |
9,1 |
33 |
Diamètre (m): |
3.05 |
3.05 |
- |
Masse au lancement (kg): |
117 350 |
15 600 |
136 124 |
Système de propulsion: |
MA-5 |
- |
- |
Moteurs: |
2 moteurs "booster" LR89-5 |
Pratt & Whitney (2) |
- |
1 moteur "sustainer" XLR 105-5 |
RL-10A 1 |
- |
|
2 moteurs vernier |
- |
- |
|
Poussée (kgf): |
204 778 |
13 608 |
173 843 |
temps de combustion (sec.): |
335 |
430 |
- |
Propergolst: |
LOX/RP-1 |
LOX/LH2 |
- |
Capacité en orbite: |
1800 en orbite synchrone |
||
900 kg vers Venus ou Mars |
|||
Origines: |
Missile de l' Air Force |
Concept de NASA-General Dynamics |
- |
Contractants: |
Rocketdyne Div., Rockwell Corp et propulsion system Convair Div., |
General Dynamics, contractant principal |
Thiokol Corp pour les moteurs et |
En juin 1969, le centre Marshall propose une
étude sur 8 mois de 6 configurations de lanceurs avec un étage Centaur sur un
S4B de Saturn 5. Mc Donnel Douglas hérite du contrat. En juin 1970 , le centre Lewis annonce que Lockheed Missiles & Space Co a reçu un contrat pour développer une coiffe améliorée pour le Centaur. 1973, en juillet, le centre Marshall passe
avec General Dynamics un contrat pour l' étude d' un étage Centaur
réutilisable. Automne 1975, la NASA commence l' étude de l' utilisation d' un étage Centaur comme étage supérieur du STS. Septembre 1976, le centre Lewis passe commande de 8
lanceurs Atlas centaur. |
ATLAS SLV 3C Centaur D. Elle réalise 17 vols entre septembre 1967 et août 1972 pour lancer les dernières sondes Surveyor vers la lune, les ATS 4 et 5 en GO, les Mariner 6,7,8 et 9 vers Mars, OAO 2 et B, Intelsat 4 F2 à 5 en GO et Pioneer 10 en 1972 en dehors du système solaire. On compte aussi trois échec (4, 9 et 11 eme vol).
|
ATLAS SLV 3C |
1er étage Atlas SLV-3D |
2eme étage Centaur D |
Total |
. |
|||
Haut (m): |
22 |
9,6 |
38 |
Diamètre (m): |
3.05 |
3.05 |
- |
Masse au lancement (kg): |
132 146 |
16 258 |
148 404 |
Système de propulsion: |
MA-5 |
- |
- |
Moteurs: |
2 moteurs "booster" LR89-7 |
Pratt & Whitney (2) |
- |
1 moteur "sustainer" XLR 105-5 |
RL-10A 3 |
- |
|
2 moteurs vernier |
- |
- |
|
Poussée (kgf): |
232 740 |
13 381 |
197 753 |
Temps de combustion (sec.): |
335 |
470 |
- |
Propergolst: |
LOX/RP-1 |
LOX/LH2 |
- |
Capacité en orbite: |
1800 en orbite synchrone |
||
900 kg vers Venus ou Mars |
|||
Origines: |
Missile de l' Air Force |
Concept de NASA-General Dynamics |
- |
Contractants: |
Rocketdyne Div., Rockwell Corp.: propulsion system Convair Div., |
General Dynamics: principal |
Thiokol Corp pour les moteurs |
ATLAS SLV 3D avec l'étage Centaur D1A (6 premiers vols) et D1AR équipé des moteurs RL 10A-3-3 et d' un troisième étage à poudre STAR 37E sur certaine version. Cette version réalise 26 vols d' avril 1973 à mai 1983 avec trois échecs (4eme, 7eme et 22eme vol). Le premier vol permet de placer la sonde Pioneer 11 en trajectoire vers Jupiter avec un troisième étage Star 37E. Parmi les satellites lancés par cette version, notons les Intelsat, Fleetsatcom et Comstar ainsi que Pioneer Venus 1 et 2 en 1978 et deux HEAO en 1977-78.
|
ATLAS SLV 3D |
1er étage Atlas SLV-3D |
2eme étage Centaur D1A et D1R |
3eme étage en option TE-M-364-4 |
Total |
. |
||||
Haut (m): |
22.2 |
14.6 (avec coiffe) |
(avec CU) |
38 |
Diamètre (m): |
3.05 |
3.05 |
- |
- |
Masse au lancement (kg): |
132 146 |
16 258 |
- |
148 404 |
Système de propulsion: |
MA-5 |
- |
- |
- |
Moteurs: |
2 moteurs "booster" LR89-7 |
Pratt & Whitney (2) |
Thiokol |
- |
1 moteur "sustainer" XLR 105-5 |
RL-10A 3-3 |
TE-M-364 4 |
- |
|
2 moteurs vernier |
- |
- |
- |
|
Poussée (kgf): |
232 740 |
13 381 |
65 866 |
2 050 500 (2 116 366 avec troisième étage) |
Temps de combustion (sec.): |
450 |
470 (max.) |
44 |
- |
Propergolst: |
LOX/RP-1 |
LOX/LH2 |
solid |
- |
Capacité en orbite: |
4500 kg en orbite terrestret/ 1900 en orbite synchrone |
|||
900 kg vers Venus ou Mars |
||||
Origines: |
Missile de l' Air Force |
Concept de NASA-General Dynamics |
Concept NASA-Thiokol |
- |
Contractants: |
Rocketdyne Div., Rockwell Corp.: propulsion system Convair Div., |
General Dynamics, contractant principal |
Pratt & Whitney pour les moteurs |
Thiokol Corp pour les moteurs |
Management programme: |
F. Robert Schmidt, NASA Hq. |
|||
manager du project: |
Daniel J. Schramo, Henry O. Slone, Lawrence J. Ross, Lewis Research Center |
ATLAS G Centaur avec un étage de base Atlas G
et le centaur D1AR équipé des moteurs RL-10A-3-3. Cette version réalise 7
vols de juin 1984 à septembre 1989 pour placer les satellites de
télécommunication Intelsat 5 et Fleetsatcom avec deux échecs dont le premier
vol (échec partiel) et le 6eme.
|
ATLAS G CENTAUR |
1er étage Atlas G |
2eme étage Centaur D-IAR |
Total |
. |
|||
Haut (m): |
22.2 |
18.6 (avec coiffe) 9 m sans |
38 |
Diamètre (m): |
3.05 |
3.05 |
- |
Masse au lancement (kg): |
14 2536 |
15 600 |
166 140 |
Système de propulsion: |
MA-5 |
- |
- |
Moteurs: |
2 moteurs "booster" LR-89-7 |
Pratt & Whitney (2) |
- |
1 moteur "sustainer" LR-105-7 |
RL-10A 3-A |
- |
|
2 moteurs vernier |
- |
- |
|
Poussée (newtons): |
1 952 900 |
131 200 |
|
Temps de combustion (sec.): |
226 |
450 (max.) |
- |
Propergolst: |
LOX/RP-1 |
LOX/LH2 |
- |
Capacité en orbite: |
5900 kg en orbite terrestret/ 2360 en orbite GTO |
||
900 kg vers Venus ou Mars |
|||
Origines: |
Missile de l' Air Force |
Concept de NASA-General Dynamics |
- |
Contractants: |
Rocketdyne Div., Rockwell Corp.: propulsion system Convair Div., |
General Dynamics, contractant principal |
Thiokol Corp pour les moteurs |
61 missions ont été réalisé par les
versions LV 3C, SLV 3C et D depuis 1966 et 7 par les Atlas G Centaur D1R
depuis juin 1984
jusqu' en septembre 1989. La dernière Atlas G AC68 est installé sur le
pad 36B au printemps 1987 pour lancer le dernier Fleetsatcom du DoD. Le 13
juillet, la fusée est endommagé au niveau du réservoir suite à la chute d'
une plateforme qui blesse 4 ouvriers. Le 26 août, le lanceur est démonté et
enlevé du pad, la firme General Dynamics devant loué le pad pour ces
lancements commerciaux. Réparé, l' AC 68 est finalement lancé le 25 septembre 1989 et met parfaitement en orbite sa charge utile. |
Avec l' avènement des vols de la navette
spatiale et sa flotte de 4 Orbiters pour emporter dans son énorme soute tous
les satellites de télécommunication et ceux de l' USAF, la carrière de l'
Atlas Centaur la dernière de la lignée des Atlas se termine à la fin des
années 80. General Dynamic, le successeur de Convair
introduit une nouvelle génération d' Atlas Centaur pour les besoins civils et
militaires. Ce sont les Atlas 1, 2 Centaur et les versions dérivées Atlas 2A
et 2AS. Avec quatre nouvelles versions de son lanceur, la firme peut désormais proposer un service de lancement à la carte adaptant le lanceur aux satellites par une série de coiffe plus ou moins grande allant de 10,3 à 12,1 m de haut et 3 à 4 m de diamètre ainsi que 5 adaptateurs différents pour les charges utiles. De même deux nouvelles versions de l' étage Centaur sont proposées, la 1 et 2A avec les moteurs RL-10A-3-3A et RL-10A-4. Les Atlas 1 et 2 permettent de placer en orbite GTO de 2340 kg à 3833 kg (Atlas 2AS équipé de boosters Castor accolés au premier étage). La première Atlas 1 vole le 25 juillet 1989 (AC 69) pour placer en orbite une charge militaire et la première Atlas 2 le 7 décembre 1991 (AC 101) pour lancer Eutelsat 2 F3. la première Atlas 2A vole le 9 juin 1991 (AC 105) et place sur orbite Intelsat K. Enfin la première Atlas 2AS vole le 15 décembre 1993 (AC 108) embarquant Telstar 401. Toutes
les Atlas Centaur depuis 1966 ont été lancés du LC 36A et B au Cap Canaveral.
Pour ces besoins militaires, l' USAF installe un pad de tir le SLC 3 à
Vandenberg CA pour lancer les Atlas 2AS. La première Atlas 2AS décollant de Vandenberg met en orbite le satellite OES (Terra) le 18 décembre 1999 (AC 141). |
ATLAS 1 |
L' Atlas 1 mesure de 42 à 49 m de hauteur suivant le type de coiffe employé. Le premier étage reprend les mêmes mensuration que les précédentes versions, 3 m de diamètre avec une contenance de 137,5 tonnes de RP1 et LOX. Les trois moteurs disposés en ligne sont des Rocketdyne MA 5. Les deux en extérieurs sont les "boosters engines" avec une poussée de 171 tonnes, ils sont largué en vol, tandis que celle du centre dit de sustentation ne développe que 27, 5 tonnes de poussée mais sur toute la dureté de vol de l' étage. deux petits moteurs "verniers" de 600 kg de poussée de chaque coté du lanceur assurent la stabilisation au lancement. Le second étage est le traditionnel Centaur de General Dynamic. il mesure 9,1 m de long et contient 13,8 tonnes de propergols cryogénique (LH2 et LOX) alimentant deux moteurs RL10 Pratt & Whitney de 14,9 tonnes. Selon la charge utile, l' Atlas 1 peut recevoir différentes types de coiffes, une moyenne de 7,83 m de haut et 2,9 m de diamètre, une grande de 9,39 m de long et 3,7 m de diamètre. La capacité orbitale de l' Atlas 1 est de 2250 à 2340 kg en GTO et 5700 à 5900 kg en LEO. 11 Atlas 1 sont lancé de 1990 à 1997 (AC 69
à 97) pour lancer des charges militaires et civiles. Le AC 78 est le 100 eme
lancement d' une Atlas Centaur depuis 1966. on compte aussi trois échecs. |
No: Type: Des: L.Date Payload --------------------------------------------------------------------------------------- 69 1 Atlas-1 AC- 69 25. 7.90 CC CRRES (P86-1) 70 2 Atlas-1 AC- 70 19. 4.91 F CC BS 3h 73 3 Atlas-1 AC- 72 13. 3.92 CC Galaxy 5 76 4 Atlas-1 AC- 71 23. 8.92 F CC Galaxy 1R 77 5 Atlas-1 AC- 74 25. 3.93 P CC UFO 1 79 6 Atlas-1 AC- 75 3. 9.93 CC UFO 2 (USA 95) 82 7 Atlas-1 AC- 73 14. 4.94 CC GOES 8 (I) 83 8 Atlas-1 AC- 76 24. 6.94 CC UFO 3 (USA 104) 91 9 Atlas-1 AC- 77 23. 5.95 CC GOES 9 (J) 100 10 Atlas-1 AC- 78 30. 4.96 CC SAX (BeppoSAX) 107 11 Atlas-1 AC- 79 25. 4.97 CC GOES 10 (K) |
Tableau des lancements: Guntert's Space Page © Gunter Dirk Krebs, 1996 - 2001