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Les réacteurs

Initialement il était prévu que tous les aérodromes de l'URSS puissent accueillir la navette, mais rapidement les autorités s'aperçurent que cela était impossible car la navette pourrait avoir a atterrir en dehors du territoire. Il y avait alors 2 solutions: augmenter le nombre d'aérodromes (mais Bourane était un objet militaire, les alliés stratégiques étaient disposés trop près des frontières de l'URSS, alors que Cuba était trop près du territoire de l'adversaire), ou augmenter le rayon d'action par l'ajout de réacteurs. C'est la deuxième solution qui a était choisi par les ingénieurs.


Sukoï 33 au décollage Le moteur АЛ-31Ф sur le chariot de transport
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Il devait y avoir 2 réacteurs sur Bourane, le même modèle de réacteur (ТРД АЛ-31) que sur le chasseur Sukoï 27. Ce moteur développe une poussée de 12500 kgf en postcombustion et 7700 kgf en régime maximal. La consommation de carburant en régime maximal est de 0.75 kg/(kgf*h) et de 1.92 kg/(kgf*h), la consommation minimale de croisière est de 0.67 kg/(kgf*h). La température des gaz en sortie de la turbine est de 1665°K, la masse sèche du moteur est de 1530 kg, la longueur de 4.95 m, le diamètre maximum de 1.18 m, et le diamètre d'entrée de 0.905 m.

Les moteurs étaient installés de part et d'autre de la dérive au dessus de la partie de queue de la navette. Leurs présence augmentait fortement la distance parcourue lors de la rentrée dans l'atmosphère et simplifiait l'atterrissage.

Cependant malgré ces avantages les réacteurs engendraient une série de problèmes:
  • il était nécessaire de transformer les moteurs pour ne pas altérer le départ de la fusée, pour résister à l'influence des facteurs du vol spatial (le vide spatial, les différences de températures, etc.).
  • il y avait des problèmes pour allumer les moteurs à grandes vitesses dans les couches supérieures de l'atmosphère (nécessité de les suralimenter en oxygène) au retour de la navette après un vol spatial.
  • la présence à bord de 2 réacteurs d'aviation demandait de nombreux ajouts (stockage de carburant à bord, mise au point des systèmes de contrôle des moteurs, extincteurs, etc.), la surcharge pondérale de ce système et la modification du centre de gravité de la navette faisait que son efficacité était diminuée.

La résolution de tous les problèmes, de même que la mise au point des moteurs, amenait à une augmentation trop importante des coûts du projet, une complexité trop grande des systèmes de bord et un délais dans les travaux. Leurs utilisation fut donc abandonnée dans un premier temps.

Afin de tester les 2 réacteurs de Bourane (hors la phase du retour dans l'espace) ils étaient installés lors de vols réels atmosphériques sur l'avion analogue BTS-002 (Grand Navire de Transport 2 pour les Essais de Vol). Il étaient placer dans des gaines spéciales de protection inclues dans le fuselage, fermés par des couvercles et recouvertes par le bouclier thermique.


Gaine de protection des réacteurs ТРД АЛ-31 en vue éclatée:
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Légende:
à gauche l'enveloppe, à droite la carcasse (structure rigidifiante).
1-Opturateur de l'antichambre; 2-Nez; 3-Renfort; 4-Panneaux; 5-Panneaux TSCH; 6-Renfort 12; 7-Renfort 12A; 8-Panneaux; 9-Renfort 13; 10-Obturateur de derrière; 11-Longerons; 12-Renforts

Comme le programme d'essais de l'avion-analogue BTS-002 prévoyait le décollage de manière ordinaire, comme un avion depuis l'aérodrome, mais que les 2 réacteurs ТРД АЛ-31 (2х7770 kg) ne suffisaient pas, les ingénieurs ont alors ajoutés 2 autres réacteurs ТРД АЛ-31Ф (2х12500 kg) sur des supports de part et d'autre du fuselage, et créer aussi un léger cambrement de la navette pour l'alléger au décollage (la hauteur du train d'atterrissage avant ayant été augmentée).


La queue du fuselage de l'avion-analogue BTS-002:
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Légende:
à gauche la préparation du vol, au centre une vue de coté, à droite une vue de derrière.
1-Couvercle de protection en position ouvert; 2-Gaine de protection qui contient le réacteur АЛ-31 "normal" recouvert d'une imitation du bouclier thermique; 3-Réacteur supplémentaire АЛ-31Ф; 4-9: Imitation des moteurs de manoeuvres orbitales; 5-L'aérofrein ouvert; 6-Câbles des parachutes de frein; 7-Sortie des tuyères; 8-Tuyère du moteur АЛ-31Ф; 10-L'écran balancier; 11-Personnel terrestre; 12-Réacteur АЛ-31 "normal" dans sa gaine de protection; 13-Parachute de frein; 14-Blocs des propulseurs à gaz (imitation)


Lors du premier vol de Bourane les moteurs АЛ-31 n'étaient par encore prêts.
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Lors du premier vol de Bourane les moteurs АЛ-31 n'étaient par encore prêts, la navette a due atterrir en mode planeur. De plus la capacité de charge d'Energia dont c'était le 2 ème lancement en automne 1988 ne répondait pas aux exigences. La charge utile était trop faible, ce que confirme le courrier de l'Assistant du Chef du bureau d'étude d'Energia, Igor Sadovsky. C'est pourquoi, en prenant aussi en considération tous les facteurs de risques liés au premier vol d'essai de Bourane, il a été décidé de ne pas utiliser les réacteurs АЛ-31 pour le premier vol de Bourane le 15 novembre 1988.

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Démontage de la gaine de protection du moteur ТРД АЛ-31 Préparation des renflements après le démontage des gaines

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Tableau de commande situé entre les fauteuils des pilotes Manettes de commande

Du au retard de fabrication des moteurs, les logements à l'arrière de la navette on été comblé par une couche du bouclier thermique. Le retrait des moteurs de Bourane a demandé de nouveaux tests en soufflerie (modification de l'écoulement de l'air sur la soute et la queue) et a demandé de petite mises au points (les charges aérodynamiques ont augmentées sur la dérive et le centre de gravité s'est déplacé). L'absence des moteurs n'a pas entraîné de changements à l'intérieur de la navette, c'est pourquoi le tableau de commande des réacteurs (entre le pupitre central et le panneau du tableau de bord N5) entre les fauteuils des pilotes restèrent en place pour le premier vol de la navette.

Le premier vol et la descente s'étant déroulé normalement même sans les moteur, cela posa la question de leur installation pour les vols ultérieurs. Mais à l'avenir, pour augmenter la manoeuvrabilité de la navette pendant la descente, les moteurs pourraient tout à fait être installés, d'après I. Sadovsky.