La dénomination du
Soyouz, union en russe est d'abord attribuée par le bureau constructeur à l'aide d'un code
commençant par 7K suivit de lettres. Le 7 signifiant la 7eme génération dessinée par Korolev et le K Koralb, "vaisseau". Les 1K et 3K ont
été les Vostok et Voskhod, 2K et 4K, les satellites de reconnaissance Zenith
et leur dérivée et le 5K a été utilisé par un véhicule qui n'a jamais
servit baptisé Sever. Depuis la dissolution de l'URSS, cette dénomination a
été abandonnée. La seconde
dénomination est attribuée par les militaires sous la forme d'un index, style
11F615 principalement utilisé dans les usines de fabrication. La
troisième dénomination est publique, celle que l'on connaît au travers les
articles, le Soyouz, Soyouz T, TM, Progress... La
première version habitée du Soyouz est le
7K-OK (Orbital'nyy Korabl ou vaisseau orbital) capable de transporter trois
cosmonautes à son bord pour des missions de RV en orbite, amarrage et des EVA en
préparation des missions lunaires. Ces Soyouz amarrés entre eux ne permettent
des transferts d'équipages en interne.
Ce Soyouz là est le père de tous les Soyouz a venir. Décliné en version
Active et Passive, il est lancé 17 fois entre 1966 et 1970, avec 16 mise en
orbite réussit. 8 seulement ont été habités Soyouz 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8 et 9. Les premières photos du
Soyouz sont montrées pour la première fois aux occidentaux en 1968 après le
vol des Soyouz 4 et 5. En 1970, deux vaisseaux type Soyouz 4 et 5 amarrés sont montrés
pour la
première fois à l'exposition d'Osaka au Japon et au
musée de l'espace à Moscou ainsi qu'au salon du Bourget à Paris en 1971.
Soyouz
amarrés exposés à Osaka en 1970
Soyouz
amarrés exposés au musée de l'espace de Moscou
Soyouz
amarrés exposés au salon du Bourget en 1971 C'est
un un vaisseau de
seconde génération comparable à Apollo capable de revenir sur terre à
la seconde vitesse cosmique depuis n'importe où. Initialement
construit pour aller autour de la lune, il sera testé entre 1967 et 70 autour
de la terre puis suite à l'alunisage des astronautes américains avec Apollo
11 en 1969 sera assigné à la desserte de stations orbitales. Une
première série vole en 1970 pour la desserte de Saliout 1, puis un second type
après l'accident de Soyouz 11 en 1971 jusqu'en 1980.
MODULE ORBITAL SOYOUZ
10
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1 Sonde d'amarrage
2 Radar transpondeur
3 Tunnel de liaison avec le module de descente
4 Ecoutille d'entrée au sol
5 Radar transpondeur RV
6 Ecoutille avant
7 Stockage nourriture
8 Tablette à dossier
9 Stockage nourriture
10 Matériels d'hygiène
11 Régénérateur d'oxygène
12 Panneaux écran
13 Panneaux contrôle pression de bord
14 Caméra de RV |
MODULE DE
DESCENTE
SOYOUZ 12
|
1Ecoutille vers le module
orbital
2 Panneaux principal
3 Périsocpe
4 Panneau de commande
5 Condenseur échangeur de chaleur
6 Siège ingénieur de vol
7 Siège commandant de bord
8 Analyseur de gaz
9 Régénérateur d'oxygène
10 Absorbeur de CO2
11 Système de mélange des gaz
12 Panneau de contrôle
13 Siège ingénieur
14 Ecoutille de récupération
15 Parachute
16 Rétro-fusées sol
17 Radar d'atterrissage |
MODULE DE SERVICE
SOYOUZ 1 A 9
|
1 Réservoirs acide nitrique
2 Réservoirs de pressurisation
3 Anneau de support du module de descente
4 Balise
5 Senseur solaire
6 Réservoir de carburant (torique)
7 Réservoirs de carburant
8 Senseur IR
9 Radar de RV
10 Moteur KTDU 35
11 Coupe-circuit pour la balise pliée |
D'une masse de 6450 pour Soyouz 1 à 6646 kg
pour Soyouz 8,
il comporte trois éléments:
_ A l'avant un compartiment orbital de 1300 kg. Dans une sphère allongée
de 2,3 m de diamètre et 2,65 m de long, un habitacle long de 1,8 m a été aménagé offrant 6 m3:
Deux
plans perpendiculaires à l'axe le délimitent, près de la porte et juste
après du plan diamétral, pour laisser la place à un système d'amarrage
long de 1,2 m, avec un diamètre de base de 1,7 m. Il possède
4 hublots. A l'intérieur on trouve une couchette, une armoire, le
système de survie et des appareils de contrôle.
Module orbital
"femelle".
_ A l'arrière, un compartiment salle des machines, un cylindre de 3 m de
long et 2,4 m de diamètre (2560 kg).
Dans ce module, une enceinte thermostatée abrite les systèmes
radio-électrique, les ordinateurs et le dispositif thermo-régulateur.
Le système de propulsion du Soyouz est dénommé KTDU 35 (conçue par les
usines de Isayev en 1962-66) Il consiste en deux moteurs individuels
fonctionnant avec les mêmes réservoirs de carburant, un principal (moteur
tuyère) et un secours (4 tuyères). Le moteur principal permet de créer une impulsion de 2750 m-s
(équivalent à 280 secondes) avec une poussée de 417 kg. Le moteur de secours
permet lui de créer 2650 m-s (270 secondes) avec une poussée de 411 kg. La
durée totale de fonctionnement des deux systèmes est de 500 secondes avec 755
kg de carburant. La masse de carburant embarque varie en fait de 500 à 900 kg.
Cela permet au vaisseau de grimper à 1300 km d'altitude et d'en revenir.
Le carburant et comburant (UDMH et acide nitrique) sont logés dans 4
réservoirs sphériques et un torique à l'intérieur du module.
Sur la paroi externe les moteurs du système de
manoeuvre d'attitude (14 moteurs de 10 kg et 8 de 1 kg).
Deux ailes solaires sont attachées de part et
d'autre, enroulées autour du module au moment du lancement. Mesurant 1,9 m
sur 4,3 m, elle offre 14 m2 de surface au soleil autorisant la production
de 1kW d'électricité sous 27 V. La durée de vie "orbitale du
Soyouz est de 30 jours.
_ Entre les deux, la cabine haute de 2 m avec un diamètre maxi de 2,3 m
et une masse de 2700 kg. Les soviétiques ont retenu la forme de cloche
avec un bouclier thermique à la base détachable. Cette cabine sert
au lancement, au retour mais aussi pour toutes les manoeuvres en
orbite. A l'intérieur, les occupants sont assis sur des siéges
inclinés à 30° disposés en "patte d'oie" et montés sur des
amortisseurs. La place de la cabine est occupée par des équipements de
contrôle sur un large tableau de bord. Le commandant est au centre avec
devant lui à sa gauche la manche à balai et à sa droite la poignée
d'orientation. Comme sur le Vostok, le viseur optique a été conservé de
même que deux hublots. Au dessus, la porte d'accès vers le module
orbital servant au lancement
et au retour. Le système de parachute est à l'avant de la cabine
Point important: par rapport à Apollo, les occupants de Soyouz ne voit
pas l'avant de leur vaisseau, un système de caméras en circuit fermé
permet de voir ce qui se passe à l'extérieur (deux caméras sur bras à
l'avant et à l'arrière).
Détail du poste de pilotage
Sirius réalisé par l'OKB LII de S Darevsky.
La cabine possède deux moteurs de manoeuvre
et de contrôle de roulis (poussée de 15 kg) et 4 moteurs de 7,5 kg pour le
tangage et le lacet alimenté par de l'eau oxygéné (deux réservoirs de 30
kg).
Le système de RV a été sélectionné parmi
4 systèmes proposés par les constructeurs soviétiques concurrent. Le système
Igla, aiguille fut retenu. Il nécessite pour bien fonctionner que les deux
vaisseaux soient bien alignes sur l'axe de leur trajectoire si qui interdit les
amarrages latéraux. Le système ARS (emission X) sert de secours en mesurant la
distance et la vitesse pour l'approche.
Le retour de la cabine sur terre se fait
par parachute (fournit par le NII PDS de F Tkatchev) sur la terre ferme. Le système est
enclenché à 9500 m
d'altitude et permet l'extraction des parachutes de freinage et du principal (1000 m2). Le bouclier thermique est largué et la descente se
poursuit. A un mètre et demi du sol, 4 petits moteurs à poudre fournit
par le MKB Iskra de Kartoukov sont allumés réduisant la
vitesse à 2 m-s. Ils sont déclenchés par un altimètre gamma
Kaktus (construit par l'OKB de Leningrad).
LES
PREMIERS SOYOUZ |
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Soyouz 9 est le dernier
vaisseau de la première série. A l'exception de petites missions au
milieu des années 1970, tous les vaisseau Soyouz seront lancés pour
s'amarrer à une station orbitale.
Avec le lancement de la station
Saliout 1 en 1970, le Soyouz subit quelques modifications. Il devient évident
que l'échec de la lune ont conduit les soviétiques à transférer ce vaisseau
au transport d'équipage vers ses stations. Vue de loin, le nouveau Soyouz
(10 et 11) apparrait presque identique à ces prédécesseurs. Sa masse a
augmentée à 6790 kg pour Soyouz 11. Le réservoir torique de carburant en
salle des machines a été enlevé réduisant l'emport de carburant de 755 à
500 kg. La modification principale est le système d'amarrage qui permet
maintenant des transferts d'équipage en interne, sans EVA dans l'espace
(système "tige-cône" conçue par Legostaiev et Syromiatnikov).
La station Saliout étant conçue pour être exploiter par trois hommes, le nouveau
Soyouz n'est pas tester en vol inhabité avant le lancement de Soyouz 10.
Ci dessus, Soyouz de type 10 et
11. A droite le système d'amarrge Soyouz Saliout et le Soyouz type
10-11.
Après la tragédie du Soyouz 11 en 1971, le vaisseau est
à nouveau modifié. Premièrement conséquence l'équipage est réduit à deux cosmonautes
vêtus de leur scaphandre presurisé Soko.
Les panneaux solaires sont supprimés, l'énergie électrique étant
maintenant fournit par des batteries rechargées lorsque le vaisseau est
amarré à la station. L'autonomie en vol orbital est ainsi réduite à
deux jours lorsque l'amarrage est raté. Deux antennes télescopiques sont
fixées à leur place. Un vaisseau 7K-TA est étudié avec un nouveau système de
RV Igla. Il est testé 4 fois en vol automatique (Cosmos 496 en juin 1972,
Cosmos 573 en juin 1973, Cosmos 613 en novembre 1973 et Cosmos 656 en mai
1974) et une fois habité Soyouz 12 en septembre 1973. La masse de ce
Soyouz est voisine de 6800 kg dont 500 de carburant.
33 7K-T sont lancés entre 1971 et 1981 dont 29 habités.
Les fenêtres de
lancement et de retour des cabines Soyouz obéissent aux lois de la
mécanique céleste et à des restrictions particulières. La
majorité des vaisseaux reviennent sur terre lorsque qu'il passe en
direction du Nord au dessus le site d'atterrissage. Mais un retour
occasionnel peut intervenir sur une trajectoire Sud comme Soyouz 1 et
T15. D'après la documentation soviétique, il y a plus de limite
imposée. Ainsi deux conditions essentielles doivent être réunit
simultanément, une condition de retour de jour et l'allumage de la
rétrofusée en condition lumière du soleil.
A cela s'ajoutent les trajectoires
des stations orbitales que les Soyouz sont sensés rejoindre. Parce
que la terre tourne sous la trajectoire orbitale de la station
Saliout, un lancement vers elle ne peut avoir lieu que lorsque son
plan orbital passe au dessus du site de lancement de
Baikonour. De même que le retour d'une mission de visite peut
seulement se faire à une heure spécifique chaque jour quand
l'orbite du Saliout passe au dessus de la zone d'atterrissage. C'est
l'orbite d'une opportunité de lancement ou la suivante. Ce modèle
se complique car le plan orbital de Saliout tourne autour de la
terre dans un mouvement de précession. Résultat, les heures pour
lancer et atterrir se décalent de plus en plus tôt. Le plan
orbital de Saliout tourne autour de la terre en 60 jours, ce qui
autorisent les opérations de lancements et de retour tous les 2
mois environ.
Par exemple pour Saliout 1 dans la
période avril-octobre 1971, il y a deux opportunités de retour
quand la station passe au dessus du site d'atterrissage entre le
coucher du soleil et trois avant ce dernier, les 15-22 mai et 14-22
juillet.
Pour Saliout 2 en 1973, il y avait
trois opportunités entre les 24-29 mai, 20-29 juillet et du 21
septembre au 1er octobre.
Pour Saliout 3 en 1974, il y a 3
fenêtres en juillet, septembre et novembre. Seul la fenêtre de
juillet a été utilisé, l'échec de l'amarrage de Soyouz 15 ayant
occulté la seconde. D'après les abaques, la mission devait durer 3
semaines.
Pour Saliout 4 en 1975, il y a 6
fenêtres. La première est utilisée par Soyouz 17, la seconde par
le tir raté de Soyouz 18-1, la troisième par Soyouz 18 (vol de 9
semaines).
Pour Saliout 5 en 1976-77, il y a 4
fenêtre. Seule la fenêtre de juillet suivant le lancement de la
station est utilisée avec une mission de 50 jours qui pouvait
facilement être allongée jusqu'à 9 semaines. Pour la seconde
fenêtre d'octobre, Soyouz 23 rate son amarrage. En 1977, il y a 3
fenêtres. Soyouz 24 utilise la première en février avec une
mission de 18 jours.
Pour les autres Saliout et MIR, il y
a une fenêtre tous les deux mois. |
La
version 7K-TM est conçue spécialement pour le vol ASTP en 1975, c'est un
mélange de Soyouz première et seconde série avec un module de descente
conçue pour deux cosmonautes et une paire d'ailes solaire (8,37 m d'envergure)
sur le module de service. Pour s'amarrer au vaisseau Apollo, il est équipé
d'un système androgyne. Sa masse est de 6790 kg pour une longueur de 7,48 m. Il
est lancé par un A2 modernisé. 5 7K-TM sont
lancés entre 1974 et 76 dont trois habités.
Le
Soyouz 19 du vol commun ASTP en 1975.
Spécialement conçu pour cette mission, il est de couleur verte afin d'être
plus visible pour Apollo. Le lanceur A2 était exceptionnellement de couleur
blanche, le seul connu dans tous les vols Soyouz. Le Soyouz testé par l'équipage Lazarev et
Makorov en 1973 va rester le vaisseau de référence et être utilisé pour
desservir les stations orbitales Saliout de 1974 à 1981. Un dernier vol en
automatique est réalisé le 27 mai 1974 sous l'appellation de Cosmos 656. 25
Soyouz seront lancés vers Saliout et Almaz avec plus ou moins de succès. Un
Soyouz de second type exposé au salon du Bourget.
La petitesse de la cabine du
Soyouz se voit au travers de ces vues prises depuis le siége central du
Soyouz 29. A droite, l'écoutille de sortie vers le module orbital.
C'est la seule sortie. |
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Les siéges de bord |
Le coté gauche |
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Le coté gauche avec un
morceau du panneau central |
Le panneau central |
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Le panneau central avec
un morceau des siéges |
En regardant au dessus... |
La cabine
du Soyouz 28 exposé au musée de Prague (Tom Kladiva). On noter
à la base de la cabine des inscriptions en russe et anglais
permettant d'ouvrir l'écoutille. Si d'aventure, le Soyouz devait
revenir hors du territoire national, il pouvait atterrit aux USA
dans le Nord Dakota, Arkansas (Weatherford), l'Oklahoma (Hot
Springs) et le Texas (Denton). de toute façons, il ne
faisait pas bon dans les années 1970 d'atterrir aux USA avec une
étoiles rouge peinte sur votre véhicule. Et si en plus vous
parliez russe...
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Le
7K-ST est le cheval de bataille des soviétiques depuis 1980. Dérivé du 7K-S
militaire, il sert pour le transport d'équipage vers les stations. Conçue pour
trois cosmonautes, il retrouve ses panneaux solaires. lancés 18 fois entre 1978
et 86, il fut 15 fois habités. C'est le fameux Soyouz T.
De quelle couleur sont les Soyouz ? Selon
les photos ils apparaissent de plusieurs couleurs, de gris foncé à
gris-vert foncé. Le Soyouz utilisé pour
la mission commune avec Apollo en 1975 était vert foncé pour des raisons
optiques. La zone des radiateurs était blanche avec des morceaux
métallique or. Le Soyouz TM est recouvert d'une protection thermique
noire qui selon l'éclairage apparaît vert foncé. En fait, la couleur du
Soyouz varie selon sa mission. Les premiers vaisseaux était vert clair
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