SYSTEME DE STOCKAGE CARBURANT

Avec Apollo par le passé et le Shuttle aujourd'hui, le centre Kennedy est une véritable usine à carburant où transitent à travers des kilomètres de canalisations toutes sortes de liquides et gaz nécessaire aux véhicules partant pour l'espace. A cela s'ajoutent les impressionnantes sphères de stockage à carburant près des pads de tir et les installations chargées de fournir les autres gaz comme l'azote GN2, l'hélium GHe, l'hydrogène GH2, l'oxygène GO2 le 65/35 O2-N2, un mélange utilisé sur Apollo et d'autres liquides comme l'azote LN2. 

CCF-39 CONVERTER COMPRESSOR FACILITY

Le CCF 39 (Converter Compressor Facility) a été construit en 1964 pour Apollo. Il est situé au bord de la crawlerway à un tiers de distance entre le VAB et le pad. Comme son nom l'indique le CCF 39 est chargé de convertir et compresser les mélanges de gaz et de liquide dont les véhicules spatiaux ont besoin pour leur mission. Le site convertissait l'azote liquide en azote gazeux jusqu'en 1968, date à laquelle le site de "Big Three" à Merrit island prenne le relais. L'usine est la seule à livrer de l'azote gazeux sous 6000 psi au LC39. Le complexe en utilise 90 millions de m3 par mois (42 millions de m3 pour Cap Canaveral et le HMF), déservit par 50 km de canalisations sous le sol.

Tout l'hélium utilisé au KSC et à Cap Canaveral est livré sur le site où il est pressurisé à 6000 PSI et ensuite distribué aux différents utilisateurs, au travers de canalisations vers le LC39 A et B, le VAB, les OPF, par des remorques de gaz vers les pads SLC40 et 41 (Titan 3) sous 3800 psi et vers les pads SLC 17 et 36 sous 6000 et 2400 psi. L'hélium est aussi fournit aux autres utilisateurs du centre spatial dans les bâtiments de charges utiles et de processing des véhicules par des remorques de gaz et des "K bottles". Jusqu'à récemment, depuis la fin des années 1960, l'hélium gazeux était fournit par le "Bureau of Land Management" BLM dans des wagons sous haute pression. Ils étaient positionné en bordure du CCF et alimentaient une série de compresseurs (3 Henderson et 5 Joy). En 1994, avec l'arrivée du lanceur Titan 4, il était prévu de construire des canalisations d'hélium haute pression partant du CCF pour les besoins de l'étage Centaur, alimentant le CPF (Centaur Processing facility) au Sud des pads Titan. Malheureusement les finances n'ont pas suivit et une station temporaire a été réalisé permettant la livraison d'hélium sous 3800 psi sur le complexe des Titan. Le marché de l'hélium, d'abord géré par le gouvernement est passé sous la coupe du commercial. En 1998, le BLM a fermé, la NASA étant obligé alors d'acheter de l'hélium commercial. Les installations du CCF 39 ont du être modifié en conséquence pour accepter de l'hélium non plus haute pression mais liquide.

En 2000, une ligne est rajoutée pour desservir le SLC37 des lanceurs Delta 4. l'hélium du CCF 39 se répartit entre le Shuttle (60%) et les lanceurs ELV de Cap Canaveral (40%)

LINDA CORPORATION PLANT

Au Nord du KSC, sur Indian river se trouve la petite ville de Mins où la Linda Corporation produit l'azote et l'oxygène liquide. Ces deux liquides sont ensuite acheminés par camions réservoirs au KSC. La production de l’oxygène liquide (-183 °C) se fait par distillation de l’air liquide. L’oxygène liquide est bleu pâle, inodore, non toxique et très réactif.

GAS PLANT ET PIPELINE

Juste en dehors du périmètre du KSC se trouve l'usine de production d'azote, d'oxygène et d'hydrogène gazeux pour le centre spatial. Ces gaz sont acheminés par pipeline à travers la zone industrielle du centre jusqu'au pads de tir 39. 

Les canalisations d'azote du KSC-CCAFS sortent au niveau de la sortie 2 du KSC sur la route nationale SR3 chez Air Liquide America Corporation (ALAC). La fabrication d'azote se fait à partir de la séparation avec l'oxygène de l'air. Les canalisations sont enterrées et alimentent le CCF 39 pour le LC39, la zone industrielle, les pads 36, 37, 40 et 41. Il y a plusieurs endroits sur le système où les "rechargers" peuvent l'assister au jour le jour en cas de panne ou de travaux de maintenance.

L'usine de production ALAC

Station de pompage sur le SR3.

Station de contrôle typique au KSC pour l'azote sur les pad 36, 37, 40 et 41.

Station de contrôle du LC39

Les canalisations d'hélium partent du CCF 39 et alimentent le LC37. Près de 75 km de pipeline pour l'azote et l'hélium gazeux parcourent le CCAFS et le KSC 

Les ergols toxiques à base d'Hydrazine et le tétraoxyde d'azote sont acheminés en petites quantités dans les réservoirs du  Process Engineering Inc. Chaque réservoir a ses systèmes associés de distribution, pompes et valves. Ces réservoirs remorques restent généralement sur site mais peuvent être transporté à différents endroits de la base. Ils assurent la fourniture d'ergols pour le Shuttle et le SLC 17 et 37 des lanceurs Delta. 

LAUNCH COMPLEX 39

Des systèmes de stockage et de ravitaillement hypergolique anti-explosion sont prévus sur chaque pad, le système LPS (Lauch Processing System dans le centre de contrôle LCC) permettant de contrôler tous les aspects des opérations du véhicule et des charges utiles. Le LPS est relié aux plateformes MLP via des modules interfaces HIM situés dans les salles du Pad Terminal Connection Rooms sous le pad de tir.

1/ stockage H2 liquide 2/ stockage H2 gazeux 3/ bassin d' évacuation des eaux usées 4/ réservoir d' eau système déluge 5/ stockage LOX 6/ arrivée du téléphérique du système de secours 7/ tour ombilicale FSS 8/ relais de communication 9/ route ceinturant le pad 10/ bâtiment de stockage MMH

11/ route de desserte du stockage des ergols 12/ parking des engins de service 13/ crawlerway 14/ route d' accès au pad 15/ parking 16/ grille principale d' entrée 17/ poste de garde 18/ bâtiment de stockage N2O4 19/ route de desserte du stockage des ergols 20/ route d' accès

Le LC 39 abrite d' importants réservoirs de stockage pour l'oxygène et l'hydrogène liquide. 
Ce sont des vases de " Dewar " blindés sous vide de grande taille, de forme sphériques servant au stockage des combustibles cryogéniques. L'hydrogène est produit à partir du pétrole en Louisiane. L'hydrogène gazeux est purifié à 99,999% et liquéfié en présence d'oxydes métallique paramagnétique. Le stockage ne peut être maintenu trop longtemps à cause de son évaporation. En 1960, la livraison d'hydrogène liquide coûtait 2,6 $ par litre. Dans les années 1980, il coûtait 3,6 $.

Le stockage du LH2 se fait dans ce réservoir de 3800 m3 à double paroi (18 et 21 mètres) avec de la perlite comme isolant (1,3 mètres) sous une pression de 6 Bar.

Le réservoir d' hydrogène est situé dans l' angle nord est du pad et stocke 3 218 250 litres d' hydrogène liquide à moins de 253 °C. C'est le plus gros stockage d'hydrogène liquide aux USA. 8 camions tanker sont nécessaire pour le remplir. Une tour, appelé "Flare Stack" permet de brûler l'excédent d'hydrogène qui revient du réservoir externe afin d'éviter une explosion, comme dans les champs de pétrole ou les usines chimiques. Du carburant est ajouté afin de visualiser la flamme, car l'hydrogène qui brûle produit une flamme invisible.

2 des 5 ports de déchargement des camions citernes. En face d'eux, les voies de chemin de fer qui n'ont en fait jamais été utilisées.

Soupapes de commandes pour les vaporisateurs primaires et secondaires utilisées pour convertir l'hydrogène liquide en gaz afin de pressurisé le réservoir de stockage qui transféra l'hydrogène liquide au lanceur au rythme de 40 000 litres par minutes, évitant d'utiliser des pompes.

Le vaporisateur secondaire qui condense l'air ambiant formant d'immenses nuages de vapeur. On voit la canalisation principale qui monte sur le pad

Le réservoir d' oxygène situé dans l' angle nord ouest du pad stocke 3 406 500 litres d' oxygène liquide à moins 183°C. 10 camions tanker sont nécessaire pour le remplir. L'excédent d'oxygène liquide qui se vaporise dans le réservoir externe ne peut pas être brûler, il est laisser de vaporiser à l'air libre par le "beanie cap" au sommet du réservoir externe.

Les propergols sont transférés dans des canalisations isolées qui pénètrent dans l' Orbiter et le réservoir extérieur via les mats de service TSM du MLP. Le transfert de l' oxygène liquide est réalisé par une pompe capable de débiter 37000 litres par minute. Le transfert de l' hydrogène liquide s' effectuant par simple pression d' hydrogène gazeux dans le réservoir grâce à un vaporisateur qui transforme une partie du liquide en gaz nécessaire à la mise en pression. 3 canalisations relient le réservoir de stockage LH2 au pad, l'alimentation principale LH2 sur le dessus qui va vers le MLP à travers la tour LH2 et les 2 canalisations de ventilation de l'hydrogène gazeux qui vient de la tour FSS et celle qui se connecte sur le MLP à travers la tour de connexion LH2. 

La ligne principale (35 cm de diamètre) peinte en blanc part du réservoir vers la tour de connexion LH2 sur le pad (coté Est) et sert pour le remplissage du ET, en suivant le coté 4 du MLP. Trois autres lignes de ventilation (diamètre 15 cm) peintes en gris courent vers la tour de feu "Flare Stack", une canalisation pour la tour de feu elle même, une petite sur le dessus venant de la tour de connexion (MLP coté 1) vers la tour de feu et une large sur le dessous pour la ventilation du réservoir externe ET via la tour FSS, la passerelle nord et la tour de connexion LH2.

Stockage de l'azote et l'Hélium gazeux sous le pad 39

Les ergols hypergoliques du système OMS et RCS sont stockés dans des zones séparées au coin sud ouest et sud est du pad (MMH et N2O4). Le transfert passe par des canalisations sous le pad et au travers de la tour FSS vers le Hypergolic Umbilical System de la tour RSS, avec trois paires d' ombilicaux attachées à l' Orbiter.

Zone de stockage du N2O4 au S-O du pad

Les canalisations et tuyauteries du complexe de lancement représentent 376 km, avec un diamètre variant de 6,3 mm à 2,9 m. Soit la distance Orlando-Miami.

La NASA a grandement aidé au développement de la technologie de l'hydrogène entre 1950 et 1960. Pour tout le programme STS de 1981 à 2011, la NASA a acheté 200 millions de litres d'hydrogène, avec une efficacité de 55%. Les pertes lors des travers de camions au réservoirs de stockage dues à la chaleur pendant le transport, le refroidissement et la mise en pression dans les réservoir a fait perdre 12,6% de l'hydrogène acheté soit 25 millions de litres. Les pertes en évaporation normale dans les réservoirs de stockage, 12,2%, les pertes en charge, refroidissement des systèmes sol et fuite du ET lors des complément de plein 20,6%, soit soit 42 millions de litres. 54,6%, soit 112 millions de litres ont été perdu pour les lancements en remplissant le ET.