Comment différencier une fusée Soyouz-2.1a d’une fusée Soyouz-2.1b ?

Quiconque a visité le cosmodrome de Baïkonour sait distinguer une fusée Soyouz habitée d'une autre dotée d'une charge utile différente grâce au système d'extraction d'urgence situé au sommet de la fusée.

Dans ce cas, nous pouvons affirmer avec certitude qu'il s'agit d'une Soyouz-2.1a.

Mais comment différencier une fusée Soyouz-2.1a d'une fusée Soyouz-2.1b par son apparence si ce n'est pas un lancement habité ?

On ne peut le faire qu'à courte distance, et si l'on sait où regarder. De loin et sur la majorité des photos les deux lanceurs sont identiques. Il faut observer le troisième étage du lanceur.

C'est cet étage qui détermine la lettre de la désignation de la fusée.

Le troisième étage de la fusée Soyouz-2.1a est équipé du moteur RD-0110, tandis que celui de la Soyouz-2.1b utilise le RD-0124. Quelle est la différence fondamentale entre ces moteurs ? Pour comprendre, plongeons-nous un peu dans l'histoire de la fusée Soyouz-2.

Soyouz-2 est une fusée numérique, remplaçant la Soyouz-U analogique. Il est habituel de remarquer la longévité du lanceur, créer au milieu des années cinquante. Mais en réalité, sous la même carrosserie, les choses ont beaucoup changé.

En résumé, l'objectif était d'intégrer des composants fondamentalement nouveaux dans le corps de l'ancienne fusée, pourtant fiable, afin de permettre au lanceur de lancer les charges utiles en orbite avec plus de précision et d'exactitude.

Cela impliquait de résoudre plusieurs problèmes :

• Améliorer les moteurs des premier et deuxième étages ;
• Développer un nouveau moteur pour le troisième étage ;
• Changer le « cerveau » de la fusée. Installer un ordinateur de bord numérique (ODC) qui piloterait l'ensemble de la fusée depuis le troisième étage ;
• Moderniser les complexes de lancement des cosmodromes de Baïkonour et de Plesetsk.

Le Bureau d'études d'automatisation chimique (KBKhA), basé à Voronezh, a pris en charge le développement du moteur du troisième étage. Le Soyouz-2.1a utilise le RD-0110, un moteur-fusée à cycle ouvert à propergol liquide. Le Soyouz-2.1b utilise le RD-0124, un moteur-fusée à cycle fermé à propergol liquide.

En termes simples, la différence entre les moteurs à cycle ouvert et à cycle fermé réside dans le fait qu'après avoir traversé le générateur de gaz et la turbopompe, les gaz produits sont libérés dans l'atmosphère dans un moteur à cycle ouvert, ou renvoyés dans la chambre de combustion où ils sont brûlés dans un moteur à cycle fermé.

Sur le site web du KBKhA :

Le moteur génère non seulement la poussée, mais modifie également la répartition des composants pour brûler simultanément le propergol dans les réservoirs du lanceur. Il agit comme l'actionneur du système de contrôle du lanceur (SC), contrôle sa trajectoire en vol et assure le chauffage du fluide de travail pour pressuriser les réservoirs de carburant du lanceur.

L'impulsion spécifique nominale dans le vide est de 359 s, ce qui est nettement supérieur au même paramètre (326 s) du prototype RD-0110 et constitue un record parmi tous les moteurs oxygène-kérosène au monde.

Mais alors, si le RD-0124 est meilleur que son prédécesseur, pourquoi des fusées équipées de deux variantes de moteur continuent-elles de voler ?

• Premièrement, son coût est élevé. Bien que le moteur RD-0124 soit plus simple à fabriquer, il est également plus coûteux.
• Deuxièmement, lors de son entrée en production, il n'a pas eu le temps d'être "rodé", ce qui le rendait dangereux pour un programme habité.

Enfin, quelques statistiques :

Soyouz-2.1a — 77 lancements (du 8 novembre 2004 à aujourd'hui) ;
Soyouz-2.1b — 79 lancements (du 27 décembre 2006 à aujourd'hui) ;

Lorsque Soyouz-2.1a a lancé des charges utiles autres que des missions vers l'ISS :

• 30 novembre 2024. Kondor-FKA n°2. Vostochny.
• 31 octobre 2024. Kosmos-2579. Plessetsk.
• 22 mars 2021. Avec 38 satellites. Baïkonour.

Nous verrons dans la légende de l'image ci-dessous d'autres différences des deux moteurs.

Source: Ivan Timoshenko/Photo-album de la cosmonautique; Crédits photographiques: Ivan Timoshenko/Roscosmos