Une étape de franchie dans la mise-au-point d’un moteur LOX/Méthane

La grande affaire technologique actuelle en matière de moteur-fusée est sans conteste le moteur utilisant un mélange d'oxygène liquide et de gaz liquéfié à savoir le méthane.

Ce couple a deux avantages: il est peu cher (le méthane) et la réaction des deux produit peu de suies. Il est donc tout indiqué pour réaliser des moteurs réallumables ou réutilisables. Un troisième avantage, à plus long terme, est la possibilité d'utiliser le méthane présent dans les astéroïdes, les planètes et leurs satellites, fournissant du carburant aux missions spatiales lointaines du futur. Mais là on est alors dans le domaine futuriste, n'est-ce pas Monsieur Elon Musk?!

Encore faut-il maîtriser la combustion. SpaceX avec son Raptor en cours de développement en sait quelque chose. Et d'autres.

Les Russes, qui ne manquent pas de méthane ne sont pas en reste. Leurs travaux se sont développés dans un premier temps en utilisant le moteur RD-0146/RD-0146D utilisant normalement le couple LOX/LH (oxygène/hydrogène liquides) qui sera utilisé dans l'étage cryotechnique KVTK ou dérivés devant équiper l'étage supérieur du lanceur Angara A5V puis de la fusée super-lourde Yenissseï. Il a été alimenté en partie par du méthane.

Selon le directeur d'Energomash, Igor Arbouzov, les ingénieurs russes ont reçu une expérience précieuse pour la conception du moteur lors de l'exécution des travaux sur le RD-0146. Ce dernier est un moteur-fusée à propergols liquides sans générateur de gaz développé par le KBKhA de Voronezh (aujourd'hui réuni avec VMZ sous de nom de Voronezh Center for Rocket Engines, qui fait partie de la structure intégrée des moteurs-fusées de NPO Energomash et donc de Roscosmos). L'appareil est un analogue du RL-10B-2 américain. «Nous avons même testé le fonctionnement de certains moteurs avec un mélange de méthane, par exemple le RD-0146, dans la pratique. La possibilité et l'efficacité d'un tel système ont été confirmées », a expliqué Igor Arbouzov.

Aujourd'hui on apprend qu'une nouvelle étape de la création d'un prototype de moteur-fusée à oxygène-méthane a été franchie et que le nouveau moteur prend le nom de RD-0177.

Une série d'essais au feu d'un modèle de générateur de gaz à l'appui du développement de ce moteur a été effectuée avec succès dans le complexe d'essai de l'entreprise. L'objectif principal du travail était d'étudier les processus de formation du mélange dans un modèle de générateur de gaz avec différentes options de tête de buse. Le choix de la conception et des solutions technologiques parmi plusieurs options a été effectué en mettant l'accent sur la fiabilité accrue du générateur de gaz en cours de création et la possibilité de son utilisation de multiple fois pour le même moteur.

Designer en chef du KBKhA Viktor Gorokhov : «Nous avons terminé les tâches de cette phase de travail. Les résultats des tests et les résultats obtenus ont donné une compréhension évidente de la meilleure conception de générateur de gaz qui devrait être utilisée dans le moteur en cours de création. La prochaine étape des travaux, que nous avons déjà commencée et que nous prévoyons de mener à bien dans un proche avenir, est le développement d'une autre unité clé - la chambre de combustion. Après cela, il sera possible de procéder à la fabrication et à l'assemblage d'un prototype du moteur à oxygène-méthane RD-0177. »

Sergueï Kovalev, directeur exécutif de la KBKhA : «L'équipe de nos spécialistes, travailleurs et testeurs, a terminé les travaux conformément aux obligations contractuelles, malgré les conditions difficiles des mesures restrictives anti-épidémiques. Nous avons plus de vingt ans d'expérience dans la production de système au méthane et sommes prêts à participer activement à des projets nationaux prometteurs pour la création de moteurs pour des lanceurs réutilisables.»

C'est clair, si besoin, les russes sont prêts à développer en grand un moteur au méthane. Passeront-ils à la phase concrète d'exploitation? Tout dépendra de l'utilité réelle ou non de développer un lanceur de ce type pour le programme spatial russe.

Sources: earth-chronicles, Energomash, Roscosmos, Roscosmos et crédit photographique Energomash/Roscosmos