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PEGASUS
Pégasus est le premier lanceur
orbital aéroporté. Développé par Orbital Sciences Corp et Hercules. Il peut placer 400
kg en LEO. Sa particularité est d'être lancé par un avion à 12 000 m
d'altitude et une vitesse de M 0,8.
La première tentative visant à lancer
un engin dans l'espace depuis la haute altitude a lieu à la fin des
années 1950. Le NOTS-EV1 était aussi le premier booster entièrement
à propergols solides. Il était lancé d'un avion Douglas F-4D Skyray.
Après séparation, une première paire de moteur HOTROC s'allumait.
Cinq secondes après, c'était la seconde paire. A la séparation du
premier étage, les moteurs X 241 et NOTS propulsait l'ensemble
avec la charge utile en orbite. Le quatrième étage circularisait
l'orbite après une révolution et demi.
La conception relativement simple ne nécessitait aucune pièce mobile.
Malgrè cela, tous les lancements furent des échecs dus à des
problèmes de structure. Après 10 tirs, le programme est annulé.
Le Pégasus de base mesure 14,8 m de long et 1,27
m de diamètre pour 18 tonnes au lancement. Il est surmonté à
l'arrière d'une aile en delta de 6,6 m d'envergure et d'un empennage
vertical de 1,5 m. La charge utile se loge dans une coiffe (1,16 de
diamètre sur 1,83 m de long).
Le premier étage Orion 50 S mesure
11,6 m pour 49 tonnes de poussée.
Le second étage Orion 50 mesure 2,76 m pour une poussée de 12 tonnes.
Le troisième étage Orion 38 mesure 1,4 m de long pour 1 m de diamètre
et développe 4 tonnes de poussée.
Pegasus est un lanceur moderne
bénéficiant des derniers progrès de la technologie (propulsion,
composants, navigation). L'avantage d'être aéroporté permet de
bénéficier d'une vitesse de départ de 900 km-h à une altitude où le
freinage atmosphérique est nul. De plus l'accélération est
progressive soulageant les contraintes sur le satellite.
Après largage de l'avion porteur, un B52
pour les premiers tirs au début et un L 1011
Tristar depuis, l'engin s'en éloigne de quelques centaines de mètres.
L'allumage est réalisé depuis l'avion porteur après contrôle des
paramètres de vol. la poussée du premier étage propulse Pegasus à 77
km d'altitude en 71 secondes, la vitesse est de M8. Le second étage est
allumé durant 75 s puis le troisième pendant 70 s.
Le L1011 Tristar d'Orbital, immatriculé
N140SC est l'avion "mère" du lanceur Pegasus. A l'origine, le Pegasus de
base était largué d'un B52, parce que le Tristar n'offrait pas
suffisamment de voie de dégagement lors de l'envol du Pegasus. Lorsque
Orbital a utilisé la version XL, le Tristar a remplacé le B 52. L'avion,
le 1067 fabriqué par Lockheed est un L 1011-1 qui vola la première fois
le 22 février 1974 sous les couleurs d'Air Canada (C FTNJ) et Air Lanka
(4R-TNJ) en l'occasion. Il est racheté par Orbital en mai 1992. Version
de base du Tristar, ce L 1011-1 mesure 54 m de long et est propulsé par
3 moteurs RR RB211-22B. Outre le Pegasus, le L 1011 d'Orbital est
utilisé pour des vols de recherche puisqu'il est capable d'emporter 23
tonnes de charge à 12 800 m d'altitude.
Le premier tir à lieu au dessus de
Edwards AFB le 5 avril 1990 depuis un B52. Il place sur orbite un petit
satellite de télécom pour la Navy SECS et Pegsat destiné à mesurer
l'environnement pendant le vol du lanceur. Le second tir en juillet 1991
utilise une version avec un 4eme étage HAPS brulant de l'hydrazine pour
augmenter la performance de 25 kg. La version de base est utilisée 4
fois en tout jusqu'en août 1994.
La version XL entre en service en juin
1994 mais rate la satellisation d'un petit satellite expérimental pour
l'USAF. Cette version plus puissante peut
placer 475 kg en LEO. Le lanceur pèse désormais 25 tonnes et mesure 26
m de long. Un avion Lockheed L1011 Tristar assure le largage du Pegasus
à haute altitude.
Le premier étage de 60 tonnes de poussée fonctionne durant 1 mn 12. Le
second d'une poussée de 15 tonnes fonctionne le même temps. une
phase balistique de 7 minutes suit l'extinction de l'étage. Le
troisième s'allume à T + 592 s pour 1 mn 5. l'injection en orbite a
lieu à T + 11 mn.
La version Pegasus H (Hybrid Pegasus)
est un Pegasus standard modifié pour être lancé d'un L1011 avec des
ailes plus courte pour ne pas gêner la rétraction du train
d'atterrissage du porteur. Elle est lancé la première fois en avril
1995. Elle sera utilisée 4 fois en tout jusqu'en octobre 2000.
La version XL HAPS entre en service en
décembre 1997. Il est utilisée 6 fois jusqu'en 2005. Elle permet de
placer 500 kg en LEO.
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Les versions Pegasus de
base et Pegasus HAPS sont lancés d'un B52 porteur. La version de
base est équipé de trois étages à poudre Orion 50S, Orion 50
et Orion 38. La charge satellisable est de 400 kg en LEO.
La version HAPS est doté d'un 4eme étage à hydrazine HAPS à 3
moteurs MR 107K augmentant la charge de 25 kg.
Les versions H, XL et XL HAPS sont
lancés d'un L1011 Tristar.
La version H est la même que la version de base lancé par un
B52. La version XL est doté de trois étage à poudre Orion
50SXL, Orion 50XL et Orion 38. La charge sateliisable est de 475
kg en LEO et 125 en GTO.
La version XL HAPS est équipé d'un 4eme étage HAPS augmentant
la charge utile de 25 kg en LEO. |
En avril 2001, Orbital utilise une
version HXL à étage unique pour lancer l'avion expérimental à
combustion supersonique, stratoréacteur X 43 Scramjet puisant l'oxygène
dans l'air qui s'écoule à travers le moteur. Le X-43A est un appareil
sans pilote de petite taille, de profil plat et aux lignes effilées de
conception Waverider : 3,65 m de long, 1,5 m d'envergure, 0,60 m de
hauteur et un poids de 1,2 tonne.
Après largage du B52, le
Pegasus allume son moteur. 8 secondes après, l'avion devient
instable et hors de contrôle, il est détruit en vol. Les
débris retombent dans le Pacifique, près des cotes de
Californie. L'enquête révèle qu'un des 3 stabilisateurs à
l'arrière du Pegasus s'est brisé 5 secondes après l'allumage
du moteur. En fait, il s'est avéré que le Pegasus a été
largué à une altitude plus basse que celle pour laquelle il
a été conçu, 7300 au lieu de 12 000 mètres. Les forces
aérodynamiques ont eu raison de la structure de l'engin.
Pour les autres vols, le Pegasus est largué à l'altitude
prévue, 12 000 m, le déplacement des ailerons est optimisé
pour réduire les charges aérodynamique. 2 autres vols ont
lieu en 2004. Lors du vol de novembre, le X43 bat son propre
record de vitesse pour ce type de moteur avec M9,1 (11 000
km/h). Largué à 13 000, Pegasus propulse le X43 à 29 000 m
en 90 secondes portant sa vitesse à M7. Le X43A termine le
vol en allumant son moteur pendant 12 secondes pour
atteindre M 9,1. Après 6 minutes de manoeuvres
aérodynamiques, il est retombé dans le Pacifique.
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Mis en place de la coiffe sur la charge
IBEX pour le vol du 19 octobre 2008.
5 avril 2015, Orbital fête le 25eme
anniversaire du Pegasus. Le Lockheed Tristar L 1011 (baptisé Stargazer)
d'Orbital est repeint avec une nouvelle lignée bleu suite à la fusion
Orbital et ATK en avril 2014. L'avion a lancé 42 Pegasus, dont 26 en
version XL (6 en version XL HAPS) depuis la Californie, la Virginie, la
Floride, les îles Canaries et l'atoll de Kwajalein dans les îles
Marshall. L'avion a été livré à Air Canada en 1974 et racheté par
Orbital en 1992. 2 autres vols sont prévus en 2016 et 2017 pour lancer 8
satellites de la constellation GygNSS de Floride et ICON des îles
Marshall.
No.TypNo Type Date LS Aircrft Payload
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1 1 Pegasus 05.04.90 Ed NB-52 SECS (USA 55) / Pegsat
2 1 Pegasus HAPS 17.07.91 Ed NB-52 P Microsat 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 (SCS 1 - 7)
3 2 Pegasus 09.02.93 CC NB-52 SCD 1 / Orbcomm-CDS 1 (OXP)
4 3 Pegasus 25.04.93 Ed NB-52 ALEXIS (P89-1B) / Orbcomm-CDS 2 (VSUME)
5 2 Pegasus HAPS 19.05.94 Ed NB-52 P STEP 2 (P91-2, SIDEX)
6 1 Pegasus-XL 28.06.94 Va L-1011 F STEP 1 (P90-1)
7 4 Pegasus 03.08.94 Ed NB-52 APEX (P90-1)
8 1 Pegasus-H 03.04.95 Va L-1011 Orbcomm FM01 / Orbcomm FM02 / OrbView 1 (MicroLab)
9 2 Pegasus-XL 22.06.95 Va L-1011 F STEP 3 (P92-2)
10 3 Pegasus-XL 09.03.96 Va L-1011 REX 2 (P94-2)
11 2 Pegasus-H 17.05.96 Va L-1011 MSTI 3
12 4 Pegasus-XL 02.07.96 Va L-1011 TOMS-EP
13 5 Pegasus-XL 21.08.96 Va L-1011 FAST (SMEX 2)
14 6 Pegasus-XL 04.11.96 WI L-1011 P SAC-B / HETE 1
15 7 Pegasus-XL 21.04.97 Ga L-1011 Minisat 01 / Celestis 01
16 8 Pegasus-XL 01.08.97 Va L-1011 OrbView 2 (SeaStar)
17 9 Pegasus-XL 28.08.97 Va L-1011 FORTE (P94-1)
18 10 Pegasus-XL 23.10.97 WI L-1011 STEP 4 (P95-1)
19 1 Pegasus-XL HAPS 23.12.97 WI L-1011 Orbcomm FM05/FM06/FM07/FM08/FM09/FM10/FM11/FM12
20 11 Pegasus-XL 25.02.98 Va L-1011 SNOE (STEDI 1) / BATSAT (Teledesic T1)
21 12 Pegasus-XL 02.04.98 Va L-1011 TRACE (SMEX 4)
22 2 Pegasus-XL HAPS 02.08.98 WI L-1011 Orbcomm FM13/FM14/FM15/FM16/FM17/FM18/FM19/FM20
23 3 Pegasus-XL HAPS 23.09.98 WI L-1011 Orbcomm FM21/FM22/FM23/FM24/FM25/FM26/FM27/FM28
24 3 Pegasus-H 22.10.98 CC L-1011 SCD 2
25 13 Pegasus-XL 05.12.98 Va L-1011 SWAS (SMEX 3)
26 14 Pegasus-XL 04.03.99 Va L-1011 WIRE (SMEX 5)
27 4 Pegasus-XL HAPS 18.05.99 Va L-1011 TERRIERS (STEDI 2) / MUBLCOM
28 5 Pegasus-XL HAPS 04.12.99 WI L-1011 Orbcomm FM30/FM31/FM32/FM33/FM34/FM35/FM36
29 15 Pegasus-XL 07.06.00 Va L-1011 TSX 5 (P95-2)
30 4 Pegasus-H 09.10.00 Kw L-1011 HETE 2
31 1 HXLV 02.06.01 * Ed NB-52 F Hyper-X 1
32 16 Pegasus-XL 05.02.02 CC L-1011 HESSI (SMEX 6)
33 17 Pegasus-XL 25.01.03 CC L-1011 SORCE
34 18 Pegasus-XL 28.04.03 CC L-1011 GALEX (SMEX 7)
35 19 Pegasus-XL 26.06.03 Va L-1011 OrbView 3
36 20 Pegasus-XL 12.08.03 Va L-1011 SciSat 1
37 2 HXLV 27.03.04 * Ed NB-52 X-43A 2 (Hyper-X 2)
38 3 HXLV 16.11.04 * Ed NB-52 X-43A 3 (Hyper-X 3)
39 6 Pegasus-XL HAPS 15.04.05 Va L-1011 DART
40 21 Pegasus-XL 22.03.06 Va L-1011 ST 5a / ST 5b / ST 5c
41 22 Pegasus-XL 25.04.2007 Va L-1011 AIM (SMEX 9)
42 23 Pegasus-XL 16.04.2008 Kw L-1011 C/NOFS (P00-3)
43 24 Pegasus-XL 19.10.2008 Kw L-1011 IBEX (SMEX 10) [Star-27H]
44 25 Pegasus-XL 13.06.2012 Kw L-1011 NuSTAR (SMEX 11)
45 26 Pegasus-XL 28.06.2013 Va L-1011 IRIS (SMEX 12)
Sites de lancement
Al Alcantara (Brésil)
CC Cape Canaveral
Ed Edwards AFB
Ga Gando Airbase (Gran Canaria, Espagne)
Kw Kwajalein Atoll
WI Wallops Island
Va Vandenberg AFB
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