NPO Energomash fête ses 95 ans: une courte histoire de ses moteurs-fusée

L'Association scientifique et de production [NPO] Energomash du nom de l'académicien V.P. Gloushko (qui fait partie de la société d'État Roscosmos) est la plus ancienne entreprise de l'industrie des moteurs de fusée et remonte au 15 mai 1929.

L'histoire de l'entreprise commence avec le premier jour de travail du futur académicien Valentin Petrovich Gloushko à la tête d'un petit groupe de développement de fusées et de moteurs au sein du Laboratoire de dynamique des gaz de Leningrad.

Au cours de son histoire, NPO Energomash a créé environ 60 versions de moteurs de fusée à liquide pour lanceurs spatiaux et missiles balistiques de combat, qui sont devenus un bouclier antimissile nucléaire fiable pour notre patrie.

La plage de poussée de 80 à 800 tf permet de les utiliser pour concevoir presque tous les lanceurs, des classes légères aux classes lourdes et super-lourdes.

Au total, environ 18 000 moteurs-fusées liquides développés par NPO Energomash ont été fabriqués. Environ 5 000 d'entre eux ont été utilisés lors des tests d'éléments structurels et d'autres tests de moteurs. 13 000 moteurs à propergol liquide ont fonctionné avec succès dans le cadre des premier et deuxième étages des fusées spatiales. Ce chiffre est nettement supérieur à celui de toute autre entreprise au monde spécialisée dans le développement et la production de moteurs de fusée à liquide.

Les solutions techniques des années 50 du 20e siècle ont permis de créer les moteurs RD-107 et RD-108 pour le premier missile balistique intercontinental au monde R-7, qui, le 4 octobre 1957, a lancé le premier satellite artificiel en orbite basse de la Terre. Les mêmes moteurs ont assuré le succès du vol le 12 avril 1961 du premier cosmonaute de la Terre, Yu.A. Gagarine. Les modifications de ces moteurs garantissent toujours la mise en œuvre réussie du programme domestique habité.

École fondamentale de design créée par l'académicien V.P. Gloushko a permis d'obtenir des résultats uniques dans le domaine de la création de moteurs-fusées à propergol liquide oxygène-kérosène puissants et extrêmement fiables, qui ont de nombreuses années d'avance dans leurs caractéristiques techniques sur les développements américains et européens.

L'un des développements les plus importants de NPO Energomash concerne les moteurs RD-170 et RD-171 destinés respectivement aux premiers étages de la fusée et du complexe spatial Energia-Bourane et de la fusée Zenit. Leur développement est devenu une étape qualitativement nouvelle dans la création de moteurs à propergol liquide. Il s'agit des moteurs-fusées liquides à quatre chambres les plus puissants au monde, dotés du plus haut niveau de paramètres et de caractéristiques pour les moteurs de cette classe, fonctionnant à l'oxygène liquide et au kérosène. Des solutions pour la réutilisation des moteurs de fusée à liquide ont été proposées ici.

Le premier lancement d'une fusée Zenit équipée d'un moteur RD-171 a eu lieu en avril 1985. En 1987 et 1988, deux lancements de la fusée Energia équipée de moteurs RD-170 ont été effectués. L'exploitation du moteur RD-171 s'est poursuivie lors des lancements du Zenit depuis un cosmodrome flottant sur l'équateur dans l'océan Pacifique (programme Sea Launch). Le premier lancement de la fusée Zenit-3SL avec le moteur RD-171 dans le cadre du programme Sea Launch a eu lieu le 28 mars 1999. Les travaux de modernisation du moteur RD-171 se sont poursuivis en 2003-2004, ce qui a abouti à l'apparition du moteur RD-171M. Le premier lancement du Zenit-3SL avec le moteur RD-171M amélioré dans le cadre du programme Sea Launch a eu lieu en février 2006.

Au milieu des années 90, l’entreprise entre sur le marché international. Début 1996, le projet du moteur à deux chambres RD-180, proposé par NPO Energomash, a été reconnu vainqueur du concours pour le développement et la fourniture du moteur de premier étage de la fusée américaine modernisée Atlas.

Le premier vol de la fusée Atlas-III équipée du moteur russe RD-180 a eu lieu le 24 mai 2000, et le premier lancement de la fusée Atlas-V, également équipée du moteur RD-180, a eu lieu le 21 août 2002. Plus de 120 moteurs-fusées commerciaux à propergol liquide ont été livrés aux États-Unis et 105 lancements de fusées Atlas à partir du RD-180 ont été réalisés avec succès. Il s’agit d’un exemple unique d’achat de produits russes de haute technologie par des entreprises américaines.

Le développement du moteur-fusée oxygène-kérosène RD-191 a commencé chez NPO Energomash à la fin de 1998. Ce moteur est conçu pour le module de fusée universel de premier étage (URM-1) de la nouvelle famille de missiles russes Angara. En mai 2001, le premier moteur de développement RD-191 a été assemblé. Le premier essai incendie du moteur RD-191 a été réalisé en juillet 2001. À l'automne 2009, trois essais au feu du RD-191 faisant partie de l'URM-1, le premier étage de la fusée Angara, ont été réalisés avec succès au Centre d'essais scientifiques de l'industrie des fusées et de l'espace (qui fait partie de Roscosmos). En 2014, les premiers lancements des missiles légers Angara-1.2 et lourds Angara-A5 ont été réalisés avec succès.

Sur la base du moteur-fusée liquide RD-191, NPO Energomash a développé et certifié en très peu de temps le moteur à propergol liquide RD-181. Le contrat a été conclu en décembre 2014 et en mai 2015, la certification du moteur à ergol liquide a été achevée, avec la livraison des premiers moteurs commerciaux en juin 2015. 13 vols de missiles américains Antares-230 équipés du RD-181 ont été réalisés avec succès.

NPO Energomash est un acteur actif sur le marché des services spatiaux. Le moteur-fusée à propergol liquide RD-191 est fabriqué dans le cadre d'un contrat avec le Centre national de recherche et de production spatiale du nom de M.V. Khrounichev (qui fait partie de Roscosmos), des essais au feu de moteurs à ergol liquide et des tests autonomes de composants et d'assemblages de moteurs prometteurs sont effectués, des travaux de recherche sont en cours pour développer de nouvelles technologies pour la conception et la fabrication de moteurs à ergol liquide.

Des travaux sont actuellement en cours pour créer une nouvelle fusée de classe moyenne, Soyouz-5, utilisant le moteur-fusée à propergol liquide RD-171MV dans le premier étage. Il s'agit d'une modification du moteur-fusée liquide RD-171M, amélioré pour répondre aux exigences d'utilisation du Soyouz-5. Pour la première fois, la conception et la documentation technologique du moteur ont été développées au format numérique. En 2019 déjà, les premiers essais incendie du moteur-fusée à propergol liquide avaient été réalisés. À la mi-2022, le cycle d’essais au sol du moteur a été achevé, comprenant des essais au feu et des essais de développement final.

La famille de moteurs-fusées oxygène-kérosène développée par NPO Energomash, créée sur la base du moteur RD-170, couvre une plage de poussée de 80 à 1000 tf, ce qui permet de satisfaire les besoins des développeurs de toutes fusées prometteuses : de léger à super lourd dans les plus brefs délais. Un exemple en est le développement du moteur-fusée liquide RD-191M. Ce moteur est une version boostée de 10 % du moteur-fusée à propergol liquide RD-191 et est conçu pour augmenter la capacité de charge utile de la fusée Angara, ainsi que pour le lancement d'un nouveau vaisseau spatial de transport habité depuis le cosmodrome de Vostochny.

NPO Energomash accorde une grande attention à la qualité des produits. À cette fin, un système moderne de gestion de la qualité certifié est en place, un travail constant est organisé avec les fournisseurs de matériaux et de composants et le soutien de l'auteur est fourni pour la production en série de produits dans d'autres entreprises. NPO Energomash met en œuvre un système de contrôle qualité basé sur les technologies informatiques modernes.

En résumé : NPO Energomash a accumulé de nombreuses années d'expérience dans la création de moteurs à propergol liquide, en utilisant des technologies uniques, et a organisé et maintenu une interaction efficace avec les entreprises industrielles et les organisations scientifiques du pays. L'entreprise est à juste titre à l'avant-garde de l'industrie mondiale des fusées et de l'espace, poursuivant la production de moteurs à propergol liquide très avancés et développant activement de nouvelles solutions compétitives pour une large gamme de nouveaux produits.

Source et crédit photographique: Energomash/Roscosmos