Soyouz | Le transporteur-redresseur

Les lanceurs de la famille Soyouz sont assemblés à l'horizontale dans le Bâtiment d'Assemblage et d'Essais (MIK). Un dispositif appelé chariot transporteur-redresseur, ou TUA (Транспортно-Установочный Агрегат), permet d'amener le lanceur complet sur le pas de tir, et de l'y redresser.

Plusieurs modèles de TUA ont été construits, afin de s'adapter aux évolutions des lanceurs. Ils sont tous conçus sur le même principe : non motorisés, ils doivent être poussés ou tractés par un véhicule sur une voie ferrée qui relie le MIK et le pas de tir.

C'est le TsKB TM de Moscou qui a développé tous les TUA. Ils sont constitués d'un châssis sur lequel repose une flèche, qui soutient le lanceur. Des vérins hydrauliques permettent de basculer la flèche à 90°, et ainsi de redresser le lanceur. Quand celui-ci est arrimé sur le pas de tir, le TUA est rétracté et il éloigné.

8U213

Le premier TUA a servi pour les missiles balistiques R-7. Il était capable d'avancer à 10km/h avec des vents de 20km/h, et devait fonctionner dans les températures extrêmes du Kazakhstan (entre -40°C et +50°C).

Quand il est à proximité du pas de tir, il n'avance plus qu'à 0,3km/h. Durant toute la phase de transport et de redressement, le lanceur ne subit aucune accélération radiale supérieure à 1,5g, et aucune accélération longitudinale supérieure à 2,0g. Le lanceur est fixé sur le 8U213 par trois points d'ancrage.

Fig. 1 : Schéma du 8U213 en position de transport.
Crédit : Технологические объекты наземной инфраструктуры ракетно-космической техники.

Lors du redressement, le lanceur est retenu par deux bras qui le tiennent au niveau des cônes de soutien des propulseurs latéraux (Bloc B et Bloc D). Une fois la position verticale acquise, les quatre bras du pas de tir (OF) viennent enlacer les propulseurs latéraux par leurs extrémités (SSP), et ce sont alors eux qui portent le lanceur. Les deux bras du TUA peuvent alors être détachés, la flèche est rabaissée et le TUA est reculé.

Fig. 2 : Schéma du 8U213 en position de redressement.
Crédit : Технологические объекты наземной инфраструктуры ракетно-космической техники.

La durée du redressement est inférieure à 6 minutes. Lors de cette phase, deux cales permettent de retenir le contrepoids, qui aurait tendance à basculer sous le poids du lanceur.

Fig. 3a : Un lanceur Soyouz-FG est redressé à Baïkonour, le 10 octobre 2008.
On voit bien les deux cales du TUA.
Crédit : NASA.

Fig. 3b : L'un des deux supports en béton pour les cales du TUA du Centre Spatial Guyanais.
Crédit : Nicolas PILLET.

Le 8U213 était garanti pour dix ans, et une équipe de quatre personnels devait suffire à le faire fonctionner. Une désignation légèrement différente (8U0213) a été donnée pour les TUA utilisés dans la zone n°31 de Baïkonour, bien qu'ils soient rigoureusement identiques sur le plan technique.

Fig. 4 : Aujourd'hui inutilisés, deux 8U0213 sont à l'abandon à quelques centaines
de mètres du pas de tir n°6, dans la zone n°31 du cosmodrome de Baïkonour.

8U0213PZ

Jusque là, toutes les versions de la R-7, qu'elles soient à vocation militaire ou spatiale, comportaient seulement deux étages. Pour les lanceurs à trois étages Vostok, Voskhod, Soyouz et Molnia, il faut un TUA plus long.

La nouvelle version est appelée 8U0213PZ. Outre un système hydraulique plus puissant, elle comporte deux grandes différences par rapport à la version de base.

Tout d'abord, le support intermédiaire (cf. Fig. 1) a été modifié. Afin de limiter l'effort de compression qu'il subit, un système d'amortissement par contrepoids a été ajouté.

Fig. 5 : Le système d'amortissement du support intermédiaire du 8U0213PZ.
Ce schéma est un zoom de l'espace entre la flèche et la poutre.
Crédit : Технологические объекты наземной инфраструктуры ракетно-космической техники.

La deuxième modification est une plate-forme détachable à l'avant. Elle permet d'augmenter la longueur globale du TUA, et on peut l'adapter en fonction du type de lanceur transporté. En examinant les (rares) photos d'époque, il semble que Soyouz et Molnia utilisaient la même plate-forme, alors que Vostok en avait une plus courte.

Fig. 6 : Schéma du 8U0213PZ.

Fig. 7 : De gauche à droite, les lanceur Vostok (GAGARINE),
Soyouz (Soyouz-9) et Molnia-M (Venera-4).
On voit que la plate-forme détachable est plus courte pour Vostok.

11U219

Après plusieurs années d'exploitation des lanceurs Soyouz et Molnia, le TsKB TM décide d'abandonner les 8U0213PZ, récupérés des missiles balistiques R-7, et de développer un TUA entièrement nouveau, conçu spécifiquement pour les nouveaux lanceurs.

Le nouveau TUA s'appelle 11U219. Développé sous la direction d'Alekseï PRINTSIPAL, il entre en service au début des années 1970. Par rapport à son prédécesseur, il ne comporte plus de poutre de soutien, et il peut transporter sans modification toutes les versions des lanceurs de la famille Soyouz.

Fig. 8 : Schéma du 11U219 en position de transport.
Crédit : Технологические объекты наземной инфраструктуры ракетно-космической техники.

Fig. 9 : Schéma d'un lanceur Soyouz-2/Fregat sur le 11U219.
Crédit : Технологические объекты наземной инфраструктуры ракетно-космической техники.

Il semble qu'au moins un 11U219 ait été construit pour chaque pas de tir Soyouz à Baïkonour et à Plesetsk. Le tableau 1 présente une liste non exhaustive de ceux qui ont été recensé.

Cosmodrome Pas de tir TUA 11U219
Plesetsk 17P32-2 45317902
Plesetsk 17P32-3 45312002
Baïkonour 17P32-5 et 17P32-6 45311101
Baïkonour 17P32-5 et 17P32-6 45315801
Baïkonour 17P32-5 et 17P32-6 45319102

Suivant la charge utile et le type de coiffe utilisées, des extensions peuvent être ajoutées au 11U219.

Fig. 10 : Un 11U219 avec une double extension,
pour le lancement de Foton-M n°3 le 14 septembre 2007.

Fig. 11 : Un 11U219 avec une seule extension,
pour le lancement de Cosmos 2472 le 27 juin 2011.

373UN32

Pour les lancements de Soyouz-ST depuis le Centre Spatial Guyanais, un nouveau TUA a été spécialement développé. Très semblable au 11U219, il est appelé 373UN32. Le TsKB TM a sous-traité sa construction à l'usine PZ Machinostroïtiel de Perm. Il a une masse de 140t pour une longueur de 32m.

Fig. 12 : Le premier lanceur Soyouz-ST-B sur le TUA 373UN32.

Fig. 13 : Sur cette photo du TUA guyanais 373UN32, on voit bien que sa partie arrière
se replie, pour lui permettre de se remettre à l'horizontale sans heurter le lanceur.
Crédit : CNES.

Bibliographie

- BARMINE, I., Технологические объекты наземной инфраструктуры ракетно-космической техники, pp. 68-74
- Le site du TsKB TM
- Le site de PZ Machinostroïtiel


Dernière mise à jour : 23 septembre 2014