Vostochny, le cosmodrome de l’indépendance spatiale russe
Le gros-oeuvre du pas de tir Angara à Vostochny avec les blocs A, B (Б en russe) et C (В en russe). Le bloc B (nous parlons pour la suite en lettres latines) comprend la table de lancement (en vert) et les supports de la tour de service. Le bloc C est la conduite d'évacuation des gaz du lanceur. Quant au bloc A, il s'agit des locaux où arrivent les voies de de communications. Bloc A et B sont physiquement séparés par un "couloir" transversal (non apparent et non visible ici) qui structurellement les séparent. En cas d'avarie sur le pas de tir en B, le bloc A serait susceptible de résister.
Dans la taïga, à 45 kilomètres au nord de la ville de Svobodny, dans la région de l'Amour, Vostochny se développe - le port spatial le plus moderne et le plus parfait au monde. Il fournira à la Russie un accès indépendant à l'espace.
Il y a six ans, le premier lancement de Soyouz-2 a eu lieu à partir d'ici. Maintenant, près de la ville de Tsiolkovsky, la deuxième étape du cosmodrome est en cours de construction à un rythme soutenu - un complexe de lancement à partir duquel voleront des fusées Angara de classes légères et lourdes.
Nous publions ci-dessous une traduction d'un article issu du magazine Roussky Kosmos. Le petit plus est qu'il propose des représentations de la tour de service Angara, que nous avions en partie publiées, mais cette fois-ci en bien meilleure résolution!
Grand bâtiment
Le programme cible fédéral "Développement de cosmodromes pour la période 2017-2025 pour soutenir les activités spatiales de la Fédération de Russie" prévoit la construction de 16 objets de la deuxième étape du cosmodrome Vostochny. Pour les lanceurs de la famille Angara, destinés à lancer des véhicules automatiques et des engins spatiaux habités sur tous types d'orbites, un complexe de lancement est en cours de création et le complexe technique unifié existant sera re-équipé.
Il est prévu d'équiper des zones d'atterrissage pour un navire de transport habité, de construire des complexes pour la production et le stockage de composants de carburant de fusée, un aéroport et un certain nombre d'autres installations à grande échelle, non seulement ici, en Extrême-Orient, mais aussi dans d'autres régions du pays. En particulier, la région de Nizhny Novgorod fournira le cosmodrome en composants propulsifs, et un point de mesure en route sera construit à Sakhaline.
La création d'équipements technologiques pour l'infrastructure spatiale au sol et l'exploitation future de Vostochny sont confiées au TsENKI.
Le complexe de lancement d'Angara et la station de mesure de trajectoire de Sakhaline sont en cours de construction par l'Association de production et de construction de Kazan (PSO Kazan), le complexe aéroportuaire est en cours de construction par Krokus et la gazéification des installations du cosmodrome est réalisée par Gazprom.
TsENKI développe, fabrique, assemble et teste des équipements technologiques aux points d'infrastructure du cosmodrome de Vostochny, et construit également des installations dans la région de Nizhny Novgorod.
PSO Kazan a érigé une installation de lancement - une structure en béton armé, comprenant un plateau de sortie de gaz et trois blocs technologiques (A, B et C). Au bloc B, la table de lancement et le dispositif de support de la tour de remplissage et de support des câbles ont été montés par TsENKI en coopération. Les travaux de construction générale et l'installation des systèmes d'ingénierie et techniques sont en cours dans toutes les installations de lancement, ce qui assurera en outre le lancement, le réglage et les essais des équipements de traitement.
Au total, plus de 2 000 ouvriers, ingénieurs et techniciens, environ 200 pièces d'équipement, sont impliqués dans le complexe de lancement. Deux centrales à béton et une usine de production de pierre concassée sont pleinement opérationnelles. Plus de 500 personnes ont participé simultanément à la construction du pas de lancement. Tout se déroule comme prévu et surveillé 24 heures sur 24, y compris à l'aide de satellites. Le groupe opérationnel-technique de coordination et de contrôle fonctionne de manière permanente.
Les difficultés de construction incluent les conditions météorologiques dans lesquelles il faut travailler : en hiver, les gelées atteignent 40 à 50 degrés [en dessous de zéro], et les ouvriers doivent passer un temps précieux à créer un circuit thermique, à chauffer les structures avec des pistolets thermiques aux valeurs requises et maintenir la température pendant le temps requis.
« 2022 est une année importante pour la construction du complexe de lancement », déclare Sergueï Kostarev, directeur général adjoint du TsENKI pour la création du cosmodrome Vostochny. "Nous prévoyons que les travaux de construction et d'installation de toutes les structures du complexe de lancement seront achevés et nous entrerons dans l'installation à part entière... 2023 verra la gamme complète des tests de nos équipements. Le cosmodrome est en construction, le cosmodrome est vivant…"
Presque toutes les unités de lancement de l'Angara sont développées par TsENKI et sa branche, l'Institut de recherche scientifique des complexes de lancement (NII SK) du nom de l'académicien V.P. Barmine [célèbre pour la conception de tous les pas de tir soviétiques]. Des systèmes et des unités séparés ont été fabriqués et assemblés par d'autres branches - le Bureau de conception (KB Motor) et l'Institut de recherche en mécanique appliquée (NII PM) du nom de l'académicien V. I. Kouznetsov.
La tour de remplissage et de support de câbles [KZB] a une longueur de 29,9 m, une largeur de 32,8 m, une hauteur de 60,7 m, un poids de 2085 tonnes et une durée de vie d'au moins 15 ans. Ses dix-sept étages [actuellement au moins une dizaine est installée] abriteront 21 systèmes technologiques, dont des équipements de ravitaillement en carburant d'une fusée et d'un étage supérieur, des systèmes de fourniture de gaz comprimés, de contrôle thermique, etc.
Le personnel de service et les cosmonautes utiliseront des ascenseurs le long des colonnes de la tour, et pour la descente d'urgence, des goulottes d'évacuation d'urgence sont posées sur les côtés des colonnes.
Un ensemble d'équipements de levage est installé au-dessus du KZB.
Passage de la construction à l'équipement
Cette année, le PSO Kazan prévoit d'achever les travaux de construction et d'installation du complexe de lancement d'Angara et de commencer les travaux de mise en service des systèmes d'ingénierie et de support technique.
Krokus JSC a l'intention d'achever la construction de la piste du complexe de l'aérodrome et d'installer l'ensemble minimum d'équipements, passer la certification, qui permettra de recevoir les avions en 2023.
Parallèlement aux constructeurs, les spécialistes de TsENKI assemblent activement des équipements technologiques dans les installations du complexe de lancement. Depuis septembre 2018, de deux à quinze équipements arrivent quotidiennement à Vostochny. Ainsi, au cours de la seule première année, plus d'une centaine d'unités de transport routier et 37 wagons ferroviaires ont été livrés, qui ont livré 600 pièces d'équipements technologiques (en particulier, sept conteneurs pesant 92 tonnes et un volume de 250 mètres cubes chacun).
L'ampleur et la portée des travaux sont illustrées par les chiffres: la superficie des sites de stockage (zones à ciel ouvert et entrepôts fermés avec climatisation), qui sont préparés uniquement pour les équipements de traitement au sol, dépasse 70 000 mètres carrés. Pour les travaux d'installation au complexe de lancement, la succursale TsENKI - le Centre spatial Vostochny [cosmodrome] - procède à un recrutement spécial de spécialistes hautement qualifiés dans tout le pays.
Selon Sergueï Kostarev, "un long chemin a déjà été parcouru, mais le plus difficile reste à venir. Les travaux au complexe de lancement du lanceur Angara se poursuivent 24 heures sur 24, la responsabilité de chaque opération est colossale".
L'installation des principales structures de l'infrastructure au sol sous la direction de TsENKI est réalisée par Industrial Technologies JSC. La société Severodvinsk a fabriqué et livré à l'installation la table de lancement, les composants de la chambre de l'unité à vide, la structure de maintien et d'entretien de la tour de remplissage et de support de câbles. Une partie des structures des constructeurs a été livrée au cosmodrome par chemin de fer, mais les plus gros éléments sont arrivés par la route maritime du Nord.
Actuellement, plus de 1 500 personnes travaillent au Centre spatial Vostochny. L'âge moyen des salariés est de 40 ans.
Portail vers l'espace
Toute l'attention est concentrée sur la tour de remplissage et de support de câbles (KZB) - la structure la plus grandiose du complexe de lancement. L'unité est conçue pour maintenir le lanceur sur la rampe de lancement et le protéger des charges de vent pendant la préparation du lancement et le ravitaillement. Sur le KZB, des dispositifs pour le retrait des connecteurs et la fourniture de diverses communications sont installés. La tour permet l'accès du personnel au sol aux zones de service du lanceur, ainsi que l'installation de l'équipage dans le vaisseau spatial et son évacuation en cas d'urgence.
La tour comprend la structure métallique principale, un ensemble de fermes de confinement, des plates-formes de service et des systèmes technologiques, notamment des équipements électriques et hydrauliques, des systèmes d'évacuation et deux ascenseurs. Le développeur de la KZB: la branche de TsENKI - V.P. Barmine Research Institute of IC, le fabricant de cadres - Tyazhmash JSC (Syzran), les fermes de maintien - Industrial Technologies JSC (Severodvinsk), les systèmes et assemblages KZB - TsENKI et sa branche - KB Motor (Moscou ). Le montage de la tour a été confié à Industrial Technologies.
Les composants du KZB ont été fabriqués sous la forme de gros blocs (pour faciliter le processus d'assemblage). Ils ont commencé à arriver au cosmodrome en novembre 2019. Fin décembre 2021, l'installation du dispositif de support était terminée et en janvier 2022, des spécialistes ont commencé à installer le premier étage de la tour. La technologie exclusive de mesures sans contact de haute précision pour le positionnement des blocs a permis de réduire considérablement le temps d'assemblage, garantissant une grande précision d'appariement des éléments de la tour.
Le rythme d'installation est incroyable : le premier niveau du KZB a été installé le 3 mars, le deuxième le 6 mars et le troisième le 10 mars. Au moment d'écrire ces lignes, la tour a déjà atteint le neuvième niveau. Trois des cinq niveaux de fermes de confinement ont déjà été livrés au spatioport. Au stade final de la production - les fermes d'entretien, ainsi que le niveau supérieur, qui abritera l'équipement pour travailler avec un vaisseau de transport habité. C'est à partir de ce niveau que les astronautes vont arriver ou être évacués.
Le cadre de la tour («portail») devrait être assemblé en été, puis les installateurs installeront des fermes de service et des systèmes technologiques (y compris un ensemble d'équipements de levage), et au printemps 2023, ils prévoient d'effectuer des travaux de mise en service, préparer la structure pour les tests autonomes et intégrés.
Au stade final de la production se trouve une unité de transport et d'installation conçue pour être livrée à partir d'un poste technique et installer sur la rampe de lancement des lanceurs de la famille Angara. Comme le KZB, il est fait en tenant compte de la possibilité de travailler avec le vaisseau de transport habité prometteur [Orël]. Courant 2022, Industrial Technologies installera des unités d'amarrage automatique pour l'unité de transport et d'installation et les communications, etc. Après l'achèvement des tests prévus à l'automne, l'unité sera préparée pour l'expédition et livrée par chemin de fer au cosmodrome. Là, son assemblage final et son réglage seront effectués, après quoi l'unité sera remise au client.
Parallèlement à l'assemblage et à l'équipement du KZB, des travaux sont en cours pour installer 12 systèmes technologiques dans neuf installations du complexe de lancement, qui seront plus de deux fois plus puissants que le complexe de lancement de la fusée Soyouz-2 construite sur Vostochny à la fin de 2015.
Chambre à vide
L'environnement nécessaire à l'intérieur de la chambre est créé par trois douzaines de pompes à vide de cinq types, fabriquées dans les entreprises JSC "Vakuummash" (Kazan) et JSC STC "Cryogenic Technology" (Omsk).
"Toutes les pompes sont conçues et fabriquées dans le cadre du programme de substitution des importations", a déclaré Andreï Kourdov, responsable du service d'assistance à l'installation, aux tests et à la mise en service des équipements de traitement.
Complexe technique
Au cosmodrome de Vostochny, pour la première fois dans l'histoire de la cosmonautique russe, un entrepôt de blocs, des bâtiments d'assemblage et d'essai du lanceur et du vaisseau spatial, une galerie transbordeur et une station de ravitaillement et de neutralisation sont combinés en un seul complexe technique unifié. Cette solution réduit les risques lors du transport des produits et fait gagner considérablement du temps de travail.
Lors de la conception du complexe technique, qui permet de stocker et d'entretenir les lanceurs Soyouz-2 et Angara, les derniers développements des concepteurs russes ont été utilisés. Les postes de travail ici sont automatisés au maximum, 138 systèmes modernes d'équipements technologiques ont été installés.
Des ensembles d'équipements mécano-technologiques et de banc, un complexe chambre à vide, des systèmes d'alimentation électrique, une surveillance de l'état technique, des moyens de transport sur site, des unités de contrôle de température et bien d'autres sont conçus et fabriqués à 90% chez TsENKI.
En 2021, l'équipement du complexe de l'usine de vide a commencé au complexe technique - une structure de 14 mètres de long, 9 mètres de diamètre et pesant 130 tonnes. Il est conçu pour tester l'étanchéité des satellites et des engins spatiaux. La chambre à vide a été livrée au cosmodrome le long de la route maritime du Nord en septembre 2020, et depuis le début de 2022, les spécialistes d'Industrial Technology, sous la direction de TsENKI, ont achevé son installation et effectué les premiers tests.
Le 28 mars, les spécialistes de TsENKI ont commencé à installer l'équipement, à tester les vannes d'arrêt et à tester la mise en marche des pompes, et le 6 avril, ils ont commencé à vider la chambre. Le processus appelé «création du premier vide technologique» s'est poursuivi pendant une semaine: pendant ce temps, l'air a été retiré de la chambre plusieurs fois et l'environnement de travail a été maintenu pendant plusieurs jours.
L'Extrême-Orient se développe à un rythme grandiose et la construction se poursuit pas seulement au cosmodrome. Bien sûr, il y a des problèmes de main-d'œuvre et d'approvisionnement en matériaux de construction, mais ils sont rapidement résolus. La détermination des priorités permettra d'assurer à temps le premier lancement d'Angara depuis le centre spatial d'Extrême-Orient.
Auteur: Igor Afanassiev, Roussky Kosmos
Source et crédits photographiques: TsENKI/Roscosmos
La tour de service quand elle atteignait 7 étages.
Une image récente de la tour de service Angara à Plesetsk. 10 étages installés sur 17.
Une image récente de la tour de service Angara à Plesetsk. Les côtés et le bas du conduit d'évacuation des gaz est couvert de plaques d'acier de 10 cm d'épaisseur.
La tour avec le vaisseau Orël et l'accès des cosmonautes (ce dernier en beige , à gauche).
La tour quand elle sera terminée, avec sa colonne d'évacuation rapide des cosmonautes (le tube sur le bord à gauche de la tour).