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L'ESPACE SOVIETIQUE

LANCEUR ENERGIA


Le lanceur Energia s'articule autour d'un corps central d'un diamètre de 8 m et de 4 boosters d'appoint à propergol liquide qui constitue le premier étage. Le troisième étage ou une navette est fixée sur le flanc. L'ensemble mesure 70 m de haut pour une masse de 2100 tonnes. La charge maximale satellisable est de 100 tonnes en LEO, 32 tonnes vers la lune et 27 vers Mars. 

PREMIER ETAGE

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Les quatre boosters du lanceur Energia. 

Les tuyères des moteurs RD 170 des boosters et le cône avant.

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Selon la mission à accomplir, le nombre de propulseur d'appoint varie. Chaque booster mesure 39,46 m de haut pour 3,92 m de diamètre. Ce diamètre des boosters est dicté par des possibilités des transports ferroviaires. En version 4 boosters, cet étage a une masse totale de 1490,5 tonnes avec 886,8 tonnes d'oxygène liquide à - 186°C et 341,2 tonnes de kérosène.

La masse à vide est de 65,6 tonnes. Ils sont dérivés de la fusée Zénith, qui peut donner une accélération de 4 à 5 g. Le corps d'un booster est soudé. 

 

Ils sont équipés de moteurs RD 170. Ce moteur a été développé entre 1976 et 1985 par Glouchko, l'autre père de l'astronautique soviétique après Korolev. C'est un moteur à 4 chambres de combustion brûlant kérosène et oxygène liquide. La poussée de chaque "booster" atteint 740 tonnes au lancement et 806 tonnes dans le vide durant 170 secondes.

Le RD 107 pèse 10 tonnes pour 4 m de diamètre. Il consomme 432 kg d'oxygène et 166 kg de kérosène par seconde avec une pression de combustion de 255 bars (Ve 3018 m-s).

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SECOND ETAGE

Fidèle à la tradition de Korolev, Energia utilise une configuration en faisceau. Le corps central constitue le second étage, 58,765 m de long pour 7,7 m de diamètre. Il est équipé du premier moteur cryogénique soviétique (LOX LH2) le RD 012. Ce moteur (3,5 tonnes, 4,5 m de haut) à chambre de combustion unique (220 bars) est dit à "flux intégré", où les ergols servant au refroidissement sont recyclé dans le moteur et participent à la poussée. L'impulsion spécifique Ips atteint 455 secondes. Le RD 012 développe 148 tonnes de poussée au sol et 200 dans le vide (Ve 4462 m-s) durant 500 secondes.

L'étage central a une masse à vide de 72,56 ou 40 tonnes (selon les documents) et contient 602,775 tonnes d'oxygène liquide pour un volume de 552 m3 et 100,868 tonnes d'hydrogène à - 255°C, pour un volume de 1523 m3. 

La poussé au décollage atteint 3550 tonnes [(147,6 x4) + (740 x 4)] avec une accélération maximale de 3 g. L'impulsion spécifique des boosters est de 308,5 secondes au niveau de la mer et pour le bloc central de 353,2 secondes au niveau de la mer. 

 

 

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TROISIEME ETAGE

Il est accolé au corps central. Malheureusement, il ne sait pas allumé lors du premier vol du lanceur.

Avec Buran accolé , la masse totale passe à 2266,7 tonnes. La base du lanceur s'inscrit dans un rectangle de 23,9 m pour l'envergure des ailes et 24,52 de l'extrémité de la dérive à la cote hors tout des boosters. 

Le but de ce nouveau lanceur est la réutilisation pendant des dizaines de vol. Des parachutes équipent les 4 boosters pour une récupération après séparation du corps central. Des problèmes de normalisation apparaissent vite apparus entre différentes unité de production et vont avoir des incidences sur le déroulement du programme.

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Configuration d'Energia avec troisième étage et la navette Buran

Le programme de développement comportait plus de 6500 essais de systèmes et sous-systèmes effectués à l'aide de plus de 360 installations expérimentales et bancs d'essais. La mise au point des moteurs à nécessité l'utilisation de 300 moteurs. Les essais du moteur RD 200 ont nécessité 100 moteurs et 120 000 s de fonctionnement. Les essais des moteurs des boosters RD 170 ont nécessité 200 moteurs et 600 essais.
Les essais statiques des moteurs comprenaient 8 tirs  du premier étage et 2 tirs du second. Les essais dynamiques ont été réalisés sur 9 modèles du second étages (15 tests). La préparation du tir a nécessité 8 maquettes, dont 5 Energia et 3 Energia Buran. 

La réalisation du corps central, le grand réservoir cryogénique fut une étape très difficile nécessitant la maîtrise de la soudure par faisceau d'électrons. Les dimensions gigantesques, la quantité importante de tuyaux, de joints, de câbles se présentaient comme autant d'obstacles compte-tenu du délai de réalisation de 18 mois. L'usine Progress de Kuibyshev fut choisie pour assurer sa fabrication et son intégration. Il a fallu assurer la maîtrise des procédures et des équipement pour manipuler l'hydrogène et l'oxygène liquide à très basse température, développer de nouveaux matériaux avec des propriétés physico-mécaniques améliorées (structures en nid d'abeilles), de nouveaux isolant de protection contre la chaleur et des enduits antistatiques. 

Les grandes structures du corps central sont transportées pour l'assemblage final, du lieu de fabrication au lieu de lancement, à l'aide de l'avion modifié 3M-t. Sur ces bases, des modifications sur un An124 sont entreprises afin de transporter des charges plus élevées et c'est ainsi qu'est conçu l'An225 Mriya capable de transporter 225 tonnes. Pour la 1ère fois, en décembre 1988 il transporte la Navette soviétique Buran. 

Au sol, il a fallu adapter les anciennes installations du lanceur N1, notamment le transporteur érecteur dans la configuration avec la navette Buran. Un pad de tir spécial fut réalisé pour permettre les essais de mise à feu et le lancement du lanceur.

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ENERGIA M

ENERGIA M est une "petite" configuration révélée par les soviétiques en juin 1991 installée sur son pad à Baikonour. Elle permet de placer 40 tonnes en LEO, 5500 kg en GTO pour une masse au décollage de 1050 tonnes. En 1990, des essais statiques du lanceur sont réalisés à Baikonour et une maquette présentée.

L'étage de base est constitué de 2 boosters au lieu de 4. La poussée atteint 1480 tonnes. Le corps central plus petit est équipé d'un moteur RD 012 de 148 tonnes de poussés.

Pour les missions en GTO, le troisième étage sera le block D du Proton. Malheureusement, cette version ne sera jamais testé en vol.

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LES INSTALLATIONS DE LANCEMENT ENERGIA