Tsiklone | Le troisième étage

Le troisième étage est appelé S5M (11S683). Il n'est pas utilisé sur la version Tsiklone-2, qui ne comporte que deux étages, mais seulement sur les Tsiklone-3 et les R-36orb.

En 1961, le S5M avait été développé pour servir de deuxième étage au lanceur Cosmos-1 (65S3), mais il avait finalement été abandonné. Plus tard, dans les années 1970, le KB Youzhnoïe a envisagé de l'utiliser sur ses lanceurs lourds Zenit, avant de lui préférer le Bloc DM de la RKK Energuia. Dans les années 1990, il a aussi été proposé pour servir de troisième étage au lanceur Dniepr.

1. Généralités

Il repose sur le compartiment de transition du deuxième étage. La coiffe est elle aussi attachée à ce compartiment, et c'est elle qui assure l'aérodynamisme du troisième étage. Elle est larguée pendant le fonctionnement du deuxième étage. Le troisième étage est constitué de trois sections :

- un treillis supportant le poids de la charge utile
- le compartiment des ergols
- la section arrière

Fig. 1.1 : Schéma de la partie haute du lanceur Tsiklone-3.

Le compartiment des ergols est une structure torique constituée par un cylindre intérieur et un cylindre extérieur. Un fond commun sépare le tore en deux parties : l'une pour le comburant et l'autre pour le carburant.

Des amortisseurs, placés dans chaque section du réservoir, permettent de limiter les vibrations des ergols. Un système d'admission permet de démarrer le moteur en l'absence de gravité.

2. Motorisation

2.1. Le moteur principal

Sur Tsiklone-3, la propulsion est assurée par un moteur RD-861 (11D25). Sur le R-36orb, le moteur de la partie haute OGTch était le RD-854, extrêmement similaire. Tous deux sont construits par l'OKB-586 de YANGUEL.

Fig. 2.1 : Un moteur RD-861.
Centre Educatif Makarov de Dniepropetrovsk. Crédit : Nicolas PILLET.

Le RD-861 comprend une chambre de combustion principale ainsi que quatre autres, plus petites et disposées tout autour de la première qui permettent d'assurer la direction. Les caractéristiques du moteur sont rassemblées dans le tableau 1.

Fig. 2.2 : La tuyère d'un moteur RD-861.
Centre Educatif Makarov de Dniepropetrovsk. Crédit : Nicolas PILLET.

Le RD-861 est réallumable une fois. l'allumage est réalisé par un moyen pyrotechnique (cartouche de poudre), il y en a donc deux à bord. Le bâti moteur est rattaché au réservoir d'ergols.

Paramètre Valeur
Carburant UDMH
Comburant N2O4
Poussée dans le vide 81,8kN
Impulsion spécifique dans le vide 3110N.s/kg
Masse à vide 123kg
Ratio oxydant/carburant 2,1
Tableau 1 : Principales caractéristiques du moteur RD-861.

2.2. Le moteur auxiliaire

Le troisième étage abrite un second moteur, le 11D75, qui permet de ralentir l'étage après la séparation de la charge utile, afin d'éviter tout risque de collision. Il est aussi utilisé pour assurer l'orientation et la stabilisation lors des phases non propulsées.

Le 11D75 est également nécessaire pour effectuer l'éventuel second allumage du RD-861, car il permet de plaquer les ergols dans le fond des réservoirs. Il tire ses ergols des mêmes réservoirs que le RD-861.

Le 11D75 est constitué de dix petites chambres de combustion équipées chacune d'une valve actionnée par un solénoïde. Huit sont utilisées pour réduire le tangage, les deux autres servant à assurer l'accélération axiale qui plaque les ergols dans les réservoirs lors du rallumage du RD-861.

Fig. 2.3 : Le moteur de 30N (à gauche) et celui de 100N.
Crédit : KB Youzhnoïe.

Paramètre Moteur de 30N Moteur de 100N
Carburant UDMH
Comburant N2O4
Impulsion spécifique dans le vide 2600m/s
Pression dans la chambre 0,7MPa
Pression des ergols à l'injection 1,35MPa
Ratio comburant/carburant 1,3 1,6
Durée totale de fonctionnement 200"
Durée d'un allumage de 0,21" à 165"
Nombre d'allumages 1300
Tension d'alimentation 28V
Masse à vide 1,3kg 1,45kg
Tableau 2 : Spécifications des moteurs de faible poussée du troisième étage (source : KB Youzhnoïe).

Bibliographie

- Реактивные Двигательные установки Малой Тяги, brochure du KB Youzhnoïe, Salon du Bourget 2015


Dernière mise à jour : 21 juin 2015