5 faits sur le futur lanceur récupérable Amour-SPG

Igor Pshenichnikov.

Igor Pshenichnikov.

Le complexe de fusées spatiales Amour-SPG avec la fusée Amour est l'un des développements les plus intéressants de la cosmonautique russe ces derniers temps.

Ce sera le premier véhicule de lancement russe, orienté vers l'itilisation commercial, avec un premier étage récupérable et alimenté par du méthane.

Beaucoup d'innovations dans un seul produit. À bien des égards, cette fusée pourrait être une réponse aux développements de SpaceX. Il est intéressant de découvrir dans quel état se trouve le projet et ce qui se passe avec lui en ce moment. Le directeur des projets avancé et de Sfera, Igor Pshenichnikov, répond.

Amour-SPG (GNL en russe - gaz naturel liquéfié) est un complexe spatial en cours de développement avec un lanceur à deux étages, dont le premier est réutilisable, de classe moyenne, propulsé par un moteur à méthane RD-0169. Il est supposé que le premier étage reviendra et atterrira debout, avec son propre moteur. Lors de l'utilisation du lanceur Amour à partir du cosmodrome de Vostochny, il est prévu de lancer jusqu'à 10,2 tonnes dans une version réutilisable et 12,8 tonnes dans une version jetable en orbite terrestre basse, 4 T en orbite synchronisée avec le soleil, en utilisant un étage supérieur, et jusqu'à 9 tonnes en utilisant un bloc d'accélération. En raison du carburant sélectionné, on s'attend à ce que la première étape soit réutilisée jusqu'à 50 fois à l'avenir.

Moteurs de la fusée Amour-SPG

Un moteur pour une fusée à étage réutilisable est l'une des parties les plus complexes et les plus importantes d'une future fusée. Premièrement, un nouveau combustible pour la cosmonautique russe est le gaz naturel liquéfié.

Premièrement, son utilisation réduira la quantité de suie et de dépôts de carbone. Deuxièmement, un tel moteur doit fournir un "étranglement" profond (changement du niveau de puissance sur une large plage). Ce n'est pas non plus facile. Troisièmement, le moteur doit être mis en marche plusieurs fois en vol: pour le décollage, pour le freinage pendant la phase de retour et pour un atterrissage en douceur.

L'Assemblage est actuellement en cours. le RD-0177 est fabriqué au KBKhA pour le premier exemplaire. Il s'agit d'un moteur échantillon et qui deviendra le prototype du RD-169A qui sera utilisé dans la fusée. Il se prépare à des essais. Elles doivent commencer en octobre. Bien sûr, il y a des difficultés, parce que les moteurs sont en grande partie fabriqués par les technologies additive, qui déterminent de nouveaux processus technologiques, les essais et la conception.

Il y a parfois des défauts dans les blocs d'injecteurs et les éléments de boîtier des composants d'alimentation. Ces questions peuvent être résolues; elles prennent du temps, car ce sont de nouvelles technologies pour nous. En octobre, une fois les tests terminés, nous obtiendrons les premiers résultats. Pour nous, ce sera une base colossale pour formuler des algorithmes de fonctionnement du moteur, y compris l'essai.

Une sauterelle

Pour tester le mode d'atterrissage du premier étage, il est prévu d'utiliser des essais en vraie grandeur de la trémie. Il s'agit d'un analogue du premier étage avec un moteur installé, à qui les ingénieurs et les concepteurs feront faire un "rebond" d'abord, puis un décollage et in atterrissage à l'aide du moteur.

Ces tests à grande échelle, qui ne sont pas très typiques pour l'école de développement russe, permettent d'obtenir rapidement des informations sur le fonctionnement des moteurs et des systèmes de contrôle et de tester de nouveaux modes sur la base d'un véritable banc.

Deux sites d'essai sont à l'étude: le site d'essai Kapustine Yar et, naturellement, Plesetsk. Nous choisirons les sites en fonction du volume de modifications requises. Nous voulons faire deux exemplaires d'étages basés sur l'étage Soyuz-2.1v, parce qu'ils peuvent être fabriqués rapidement, la documentation de conception est presque prête. Ils doivent intégrer les solutions qui sont envisagées pour l'Amour-LNG. Il s'agit de jambes d'atterrissage, de moteurs et de systèmes de contrôle qui permettront à l'étage d'atterrir.

Le problème est que ce que nous ne savons pas comment faire atterrir un étage, personne en Russie ne l'a fait pour l'instant, peu importe à quel point nos principales organisations scientifiques ont battu leur poitrine.

Polygones pour le retour

SpaceX a eu de la chance avec l'emplacement géographique du port spatial pour le Falcon 9. L'étage atterrit sur une péniche dans l'océan Atlantique, après quoi il est transporté jusqu'au port, où il est chargé sur un énorme transporteur, par route jusqu'à l'usine pour la restauration et la préparation pour le prochain lancement.

En Russie, ce n'est pas commode pour trouver un cosmodrome. Lorsqu'il sera lancée à partir de Vostochny, l'étage atterrira dans des zones à relativement faible densité de population où le développement d'un réseau routier sera nécessaire. La question de la phase de retour de l'Amour-SPG est un problème très important qui exige une solution obligatoire.

Nous avons deux options pour le premier étage. Nous avons regardé deux inclinaisons principales depuis Vostochny. Le district de Neryungri, République de Sakha, Yakutia. L'endroit là-bas est difficile en été et l'hiver il n'y a pas de routes, seulement des routes d'hiver. L'autre solution: la ligne BAM passe à 20 kilomètres, il y a à la fois une route et un chemin de fer.

Au début, ils pensaient transporter l'étage par hélicoptère, mais ils s'est avéré qu'un seul ne suffisait pas, deux hélicoptères auraient été nécessaires et il aurait fallu démonter l'étage. Le faire sur place sera difficile et coûteux, surtout en hiver.

Notre principal objectif est de réduire les coûts, de sorte que diverses options sont envisagées.

Il peut être plus efficace d'y utiliser le chemin de fer. Et tout ce qui est nécessaire pour le lancement devrait être transporté directement par train avant le lancement. En deux ou trois jours, installez des balises et des cabines. Après l'atterrissage, les grues chargent tout le matériel sur le chemin de fer.

Activation répétée des moteurs en vol

Une autre difficulté dans le développement de l'Amour-SPG est la nécessité d'assurer l'activation multiple des moteurs de premier et de deuxième étage en vol.

Pour le premier étage, une commutation multiple est nécessaire pour assurer le retour et l'atterrissage de l'étage, et pour le second - assurer la poursuite du vol de l'engin spatial avec l'étage supérieur, ce qui, à son tour, réduira considérablement le coût du service de lancement.

La difficulté de développer un moteur est son large éventail de régulations et l'activation répétée.

L'inclusion multiple des moteurs dans la conception du premier étage a été incorporée initialement et est assurée par des système piézo-électrique. Leur conception était déjà développée au début des années 2000 ou même à la fin des années 1990 au KBHA, ils y travaillent.

Une idée était d'y mettre un allumage laser à la mode. Mais je ne vois pas encore le point, parce qu'il rend la structure un peu plus lourde et crée certains risques. Au moins pour l'instant.

Sur les problèmes de l'industrie

Quand vous créez Amour-SPG, une fusée complètement nouvelle pour notre cosmonautique, les ont été les développeurs qui sont les développeurs font face à l'inertie de la production, pour laquelle il est plus facile de ne pas créer quelque chose de nouveau, mais d'essayer d'utiliser des produits prêts à l'emploi, même s'ils ne sont pas tout à fait appropriés.

C'est une cicatrice que notre industrie présente, et qui a tendance à essayer de tout concevoir et tout faire à partir de ce que nous avons déjà sous la main. Il y a des moteurs, vous devez les prendre et les visser. Il n'est pas nécessaire d'inventer quoi que ce soit ou de créer quelque chose de nouveau.

Mais c'est une crise qui existe depuis longtemps, et elle tue simplement et ne contribue pas au développement. Dans le même temps, je crois comprendre que la modification de la situation actuelle nécessitera un aspect complètement différent pour l'industrie.

Recueil des propos: Mikhaïl Kotov.

Source: Prokosmos; Crédits graphiques: Roscosmos; Crédit photographique: ProKosmos

Amour-SPG. Image d'artiste.

Amour-SPG. Image d'artiste.