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Fusée lanceur "Energia" (11К25)

Le lanceur Energia est la première fusée soviétique utilisant du carburant cryogénisé (hydrogène), et la plus puissante des fusée du pays, la capacité totale des moteurs est de 170 millions de chevaux vapeur.

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La fusée est constituée de 2 étages, le premier est formé de 4 propulseurs (bloc A) à kérosène oxygéné disposé sur les flancs du bloc central et de manière parallèle. Le deuxième étage est le bloc central (bloc Ц) qui fonctionne avec un mélange d'hydrogène et d'oxygène liquide (propergol), la charge utile est disposée asymétriquement sur le coté. Grâce à sa configuration polyvalente Energia est capable de mettre en orbite basse avec la navette Bourane ou d'autre structures (Polious,...) des charges de grandes dimensions et d'une masse allant jusqu'à 100 t. La différence majeure entre Energia et le lanceur américain réside dans le fait que le bloc central n'est pas un réservoir de carburant pour les moteurs de la navette mais bien un étage à part entière et que donc la charge utile n'a aucun rôle dans la satellisation. C'est pourquoi le lanceur américain ne peut pas voler sans sa navette et ses puissants moteurs SSME.

Les moteurs

La masse de départ de la fusée peut atteindre les 2400 t. Chaque blocs du premier étage alimente un moteur ЖРД РД-170, composé de 4 tuyères, en oxygène liquide et en carburant hydrocarboné. La poussée du moteur du premier étage fait près de 740 t au niveau du sol et 806 t dans le vide. Le deuxième étage est équipé de 4 moteurs ЖРД РД-0120, dont la poussée est de 148 t chacun au sol et 200 t dans le vide, fonctionnant avec un mélange d'oxygène et d'hydrogène liquide (l'oxygène est refroidie à -186°C et l'hydrogène à -255°C). La poussée total pendant le vol est de 3550 t. Les moteurs ЖРД РД-170 spécialement élaborés pour Energia sont utilisés pour la première fois sur "Zénith" ("Зенит"), sont extrêmement performants, et ne possèdent pas d'équivalent à l'étranger.
Tous les moteurs sont construits selon un mode économe, à savoir une circulation fermée des gaz, les gaz récupérés dans la turbine sont réinjectés dans la chambre de combustion principale.
Les moteurs sont mis en marche quasi simultanément ce qui évite les problèmes liés à l'allumage en apesanteur et augmente la sécurité du lancement.
Pour les déplacement de la fusée, les moteurs sont manoeuvrés de manière précise (moins de 1% d'erreur dans la gamme de déplacements), un système hydraulique commande les vérins des tuyères. Ces vérins développent une pression de 50 t pour les moteurs du premier étage et 30 t pour ceux du deuxième.

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РД-170 РД-0120 РД-0120

1er étage

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Les blocs du premier étage s'éjectent par 2 du lanceur après avoir consommé leurs combustible à 140 s du départ, à une altitude de 53 km et à une vitesse de 1.8 km/s. Puis 15-25 s plus tard ils se séparent individuellement et 8 min après atterrissent dans une région situé à 426 km du pas de tir. Chaque bloc peut être équipé de parachutes et de rétrofusées qui s'installent dans les 2 parties conteneurs (en haut et en bas) pour adoucir l'atterrissage et permettre leur réutilisation. Il y avait un projet qui prévoyait d'équiper les blocs d'ailes rétractables et de systèmes d'atterrissage automatique pour leur permettre de faire une descente dirigée et un atterrissage sur une piste d'aérodrome.
Les blocs du premier étages sont prévus pour être réutilisés 10 fois, les machines et systèmes de vols 15 fois, les moteurs 27 fois.
Dans les premiers vols les blocs n'étaient pas équipés de parachutes ni de rétrofusée, car des équipements de monitoring y été installés.

2em étage

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Le bloc central (deuxième étage) se sépare 480 s après le départ à une altitude 115 km, et tombe aux antipodes du point de départ, dans l'Océan Pacifique. Un tel scénario exclu la contamination des orbites basses de la terre par les débris des lanceurs (qui mettraient plusieurs jours ou mois avant de se désintégrer dans les couches denses de l'atmosphère). La fin de la phase de satellisation est pris en charge par les moteurs de Bourane ou des moteurs du bloc contenant la charge utile et exerçant une fonction de 3em étage.
Les blocs de la fusée "Trombe" et du "Vésuve" ("Смерч" et du "Везувий") étaient supposé servir de 3em étage. Ainsi, dans cette configuration Energia était capable de satelliser pour une orbite géostationnaire des charges allant jusqu'à 18 t, pour une trajectoire vers la Lune 32 t, et pour Mars ou Venus 28 t. D'autres projets prévoyait l'utilisation d'Energia pour envoyer des charges de 5 à 6 t vers le soleil ou Jupiter.

Assemblage

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Le lanceur Energia est assemblé horizontalement au support du bloc Я. Ils seront transportés puis monté verticalement par le transporteur sur le pas de tir. Ce bloc Я assure la liaison mécanique, électrique, pneumatique entre Energia et le pas de tir, c'est par ce bloc que passent tous les câbles et tuyaux. Après le départ de la fusée ce bloc reste sur place et sera réutilisé.


Sécurité

La sécurité et la viabilité d'Energia sont des points importants du cahier des charges, c'est pourquoi un programme spécial est chargé de l'acquittement du travail sur les installations expérimentales et sur les essais.
Tous les organes vitaux de la fusée sont doublés, y compris les moteurs de fonctionnement, les actionneurs des tuyères, les pompes, les alimentations électriques et les explosifs. La fusée est équipée d'un système de diagnostic de pannes des moteurs ou du système de séparation qui permet à l'ordinateur de bord de Bourane de "prendre une décision" pour minimiser la perte de la charge utile et du matériel. Ainsi, le logiciel de pilotage prend en compte près de 500 variantes de situations d'accidents et leur parades.

1er Vol

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Au moment du premier départ d'Energia un grand programme de travaux et d'études s'achevait. Au total plus de 200 installations expérimentales ont été crées, 34 assemblages de grandes dimensions, de plus les blocs du premier étage avaient déjà effectués 6 vols avec le "Zénith".

Le premier tir d'Energia eu lieu le 15 mai 1987 avec "Pôle" ("Полюс") du cosmodrome de Baïkonour. La fusée est partie légèrement de travers puis a redressé l'assiette, elle s'est séparée normalement de "Pôle", mais l'appareil n'a pas réussi à ce satelliser à cause d'une défaillance dans le système de gestion autonome. Le deuxième lancement d'Energia eu lieu avec Bourane le 15 novembre 1988 (la tentative du 29 octobre a échouée à t -51s), ce fut une réussite.